JP2002335648A - 電気機械の冷却 - Google Patents

電気機械の冷却

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JP2002335648A JP2002119228A JP2002119228A JP2002335648A JP 2002335648 A JP2002335648 A JP 2002335648A JP 2002119228 A JP2002119228 A JP 2002119228A JP 2002119228 A JP2002119228 A JP 2002119228A JP 2002335648 A JP2002335648 A JP 2002335648A
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coil
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フレム グラハム リ
Clive D Lewis
ルイス クライブ ディー
Joseph Eugene
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    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高パワー密度の電気機械において巻線のため
の良好な構造的支持部材を有するとともに良好な冷却手
段を有するエアギャップステータ巻線を提供すること。 【解決手段】 高パワー密度のエアギャップ型電気機械
（２）のためのステータ（５）は、外側環状積層鉄ステ
ータコア（１４）と、機械の長手軸線（Ｃ）に平行に延
長した直線導線部分を有する複数のコイルから成るステ
ータ巻線（１３）とから成る。コイルのための支持歯
（２０Ａ，２０Ｂ）が非磁性体で形成され、各支持歯
は、コイルの２つの隣接する直線導線部分の間に介設さ
れる。支持歯は、巻線の機械的強度を補充するのみなら
ず、コイルから熱を抽出するために冷却剤を通すための
チャンネル（２４Ａ，２４Ｂ）を画定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気機械の冷却に
関し、特に、高い磁束密度を発生する誘導機械のステー
タの冷却に関する。
【０００２】
【従来の技術】誘導機械は、１世紀も前から知られてい
る。誘導機械としては、線形誘導機械も知られている
が、通常は、総体的に円筒形の中心ロータと外側環状ス
テータから成るものである。又、ステータ巻線によって
創出される磁束を高めるためにステータの長手方向に延
長させる導線コイル又は巻線を積層鉄ステータコアに形
成されたスロット内へ巻き込むのが普通である。即ち、
ステータ巻線は、スロットの側面によって画定される積
層鉄の「歯」の間に通される。しかしながら、非常に高
い磁束密度（例えば、ロータとステータの間のエアギャ
ップにおいて１．５テスラを越える磁束密度）を発生す
ることができる誘導機械においては、鉄ステータ歯の使
用は、ステータ歯の磁気飽和に因りリアクタンスが増大
し、鉄損が高くなるので望ましくない。従って、そのよ
うな機械では、ステータ巻線を支持するための歯とし
て、鉄歯に代えて非磁性歯を用いるのが好都合である。
その場合、ロータの周面と鉄ステータコアの始端部との
間のエアギャップが、実効上、ステータスロットの底部
にまで延長することになる。ステータ巻線はこのエアギ
ャップ内に完全に収容されるので、本発明が対象とする
このタイプの構成は、「エアギャップ巻線」と称され
る。
【０００３】この種の機械のステータを冷却するために
何らかの形態の冷却が必要とされることは、もちろんで
ある。一般に、誘導機械のステータの冷却は、よく知ら
れているように困難な問題であり、従来からステータを
軸方向及び、又は半径方向に貫通して延長させた冷却通
路によるなどしていろいろな方法で解決されてきた。例
えば、ＷＯ０１／１７０９４号は、鉄ステータコアの歯
付きラミネーション（積層体）の隣接する積層板の間に
設けられた半径方向の冷却空気通路を開示している。
【０００４】上述したような高い磁束密度は、高いパワ
ー密度（出力密度）を有する小型の機械の設計を可能に
するが、その結果として、ステータ巻線内に高い熱を発
生し、しかも、冷却するために利用しうる表面積が非常
に小さくなる。従って、機械の寿命を長くするために
は、従来周知の冷却システムより効果的な冷却システム
を提供する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高パ
ワー密度の電気機械において、巻線のための良好な構造
的支持部材を有するとともに良好な冷却手段を有するエ
アギャップステータ巻線を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の第１側面によれば、エアギャップ型電気機
械のためのエアギャップ型ステータであって、機械の長
手軸線と同軸の外側環状積層ステータコアと、該ステー
タコア内に配設されており、直線導線部分を有する複数
のコイルから成るステータ巻線と、前記コイルの直線導
線部分に沿って延長した、該コイルのための複数の支持
部材と、から成り、前記支持部材は、非磁性体で形成さ
れており、該各支持部材は、前記コイルの２つの隣接す
る直線導線部分の間にそれらに接触して介設されてお
り、該支持部材のうちの少くとも幾つかは、該コイルか
ら熱を抽出するために冷却剤を通すためのチャンネルを
画定することを特徴とするエアギャップ型ステータが提
供される。
【０００７】この構成は、巻線を支持するためには必要
とされない支持部材の断面部分を冷却剤の搬送のために
利用することができるという点で、ステータ内の空間の
有効利用を図ることができるので有利である。
【０００８】
【発明の実施の形態】すべての支持部材が冷却剤のため
のチャンネルを画定する構成とすることが好ましく、
又、支持部材の素材である非磁性体は、例えば補強繊維
入りプラスチックのような非金属であることが好まし
い。
【０００９】各コイルの直線導線部分は、機械の長手軸
線に実質的に平行に延長し、支持部材は、コイルに対し
てその直線導線部分の実質的に全長に亘って支持を与
え、従って、コイルは、その直線導線部分の実質的に全
長に亘って冷却を施される。
【００１０】冷却剤チャンネル（以下、単に「チャンネ
ル」とも称する）は、支持部材の内部又は外部のいずれ
かに画定することができる。チャンネルを支持部材の内
部に形成する場合は、支持部材を中空シェル（殻体）で
形成し、シェルの壁によってチャンネルの囲壁を構成す
ることができる。その場合、熱は、コイルからシェルの
壁を通してチャンネル内を流れる冷却剤に伝達される。
しかしながら、チャンネルは、支持部材の外部に、即
ち、支持部材の外表面とコイルの外表面との間に形成
し、熱が、中間壁を貫通することなく、コイルから直接
冷却剤へ伝達されるように構成することが好ましい。
【００１１】本発明の一実施形態においては、コイルの
直線導線部分を支持部材から、支持部材と直線導線部分
との間に介設されたスペーサを介して支持し、それによ
って、冷却剤チャンネルを該コイルの直線導線部分と支
持部材との互いに対面する表面の間に画定する。
【００１２】しかしながら、冷却剤チャンネルを画定す
る最善の方法は、支持部材の各コイル接触表面に該支持
部材の長手方向に延長する少くとも１つの凹部を形成
し、冷却剤チャンネルの囲壁を支持部材の外表面の凹部
分とコイルの外表面によって画定することである。コイ
ルの各直線導線部分とそれと隣接する支持部材の間に少
くとも２つのチャンネルを画定することが好ましい。支
持部材に過度の応力を与えるのを回避するために、支持
部材のコイル接触表面の凹部は、該支持部材の長手に対
して横断方向の断面でみて円滑な凹面形状とすることが
好ましい。
【００１３】チャンネルを通る冷却剤の流れを容易にす
るためにチャンネルの軸方向に対向した両端に冷却剤入
口マニホールドと冷却剤出口マニホールドを連通する。
【００１４】コイルは、それらの直線導線部分を互いに
接続するための端部巻線を有しており、該端部巻線は、
同じ冷却流体によって該端部巻線と直線導線部分の両方
が冷却されるように入口マニホールドと出口マニホール
ド内に配置される。
【００１５】好ましい実施形態では、ステータ巻線は、
コイルの直線導線部分の半径方向内側層と半径方向外側
層の２層又は２段の巻線で構成される。このタイプの巻
線では、端部巻線は、該２つの巻線層（以下、単に「２
層」とも称する）の間の接続部を構成する。機械が発生
するトルク力に対抗するための機械的強度を与えるため
に、該２層を両者の間の凹凸形状（ジグザグ形状）とさ
れた界面において互いにキー止めすることができる。こ
の凹凸形状は、異なる半径方向の長さを有する支持部材
を設け、前記２層のうちの少くとも１層の支持部材の少
くとも幾つかを隣接する層のコイルの直線導線部分の間
に突入させることによって画定する。更に、あるいは別
法として、ステータコアに隣接する支持部材の幾つか又
は全部の半径方向外側端をコイルの直線導線部分を超え
て半径方向に延長させてステータコアに設けた軸方向の
嵌合溝内に嵌合させることによって、ステータ巻線を該
巻線とステータコアとの間の凹凸形状とされた界面にお
いて該ステータコアにキー止めすることができる。
【００１６】コイルの直線導線部分は、半径方向を長辺
とする導線の長方形の束によって構成することができ
る。長方形の導線束の各導線も、断面長方形とすること
ができ、小径ワイヤで形成することが好ましく、各ワイ
ヤを互いに絶縁させる。
【００１７】本発明の第２側面によれば、本発明の第１
側面によるステータを有する電気モータ又は発電機が提
供される。
【００１８】本発明の第３側面によれば、エアギャップ
型電気機械を冷却する方法であって、該機械のステータ
巻線を構成するコイルの２つの隣接する直線導線部分の
間にそれらに接触して介設された非磁性体製支持部材に
よって少くとも部分的に画定されたチャンネルを通して
冷却剤を通流させる工程と、冷却剤を該チャンネルに通
す前及び通した後に該冷却剤を前記ステータ巻線の端部
巻線を被って通す工程から成る冷却方法が提供される。
【００１９】
【実施例】図１に示された電気機械（図示の例では電気
モータ）２は、点線で概略的に示された内側ロータ４
と、外側ステータ５から成る。ロータ４は、中心軸線Ｃ
上で回転するように軸受７を介して保持された軸６に固
定されている。軸受７は、機械ハウジング９の両端壁８
によって支持されている。ステータ５は、機械ハウジン
グ９のほぼ円筒形の側壁１１の一部分である外部円筒形
ステータフレーム１０内に保持されている。
【００２０】機械ハウジング９内において、環状の流体
密タンク１２が、ステータ５を囲い、ロータ４をステー
タ５から仕切っている。ステータ自体は、多数のコイル
から成る巻線１３と積層鉄コア１４とで構成されてい
る。コア１４のラミネーション（積層板）は、垂直陰影
線によって概略的に示されている。巻線１３内のコイル
は、電磁界を発生するために電源（図示せず）に接続さ
れている。電磁界は、ロータ４と相互作用してロータ４
を回転させ、軸６に有用なトルク出力を創生させる。
【００２１】巻線１３は鉄コア１４の内側に装着されて
いるが、巻線の円周方向に隣接する巻きと巻きの間に延
在する磁性体が存在しない。即ち、巻線１３は、エアギ
ャップ巻線である。図２Ａ及び２Ｂに明示されているよ
うに、巻線１３の各巻きは、導線１８の大きな束１６か
ら成っており、各導線束１６は、その周囲を取り巻く絶
縁材層２２を有しており、半径方向に細長い実質的に長
方形の断面を有している。この特定の例では、各導線束
１６は、７本づつ縦２列に配列された合計１４本の導線
１８から成っているが、導線の本数は、機械２の定格に
よって必要とされるのに応じて増減することができる。
導線１８も、図示の例では断面正方形又は長方形である
が、他のいろいろな形状とすることができ、機械２の効
率を低下させる渦電流の発生を最少限にするために束１
６内の各導線１８は、互いに絶縁されている。導線束１
６の絶縁及び束１６内の各導線１８間の絶縁は、例えば
ガラス繊維テープ等を巻くことなどにより視界で周知の
通常の手段によって行うことができる。
【００２２】エアギャップ巻線の構成では磁束のほぼ全
部がステータ巻線の導線１８に通されるので、各導線自
体内への渦電流の誘導をも最少限にする必要がある。さ
もないと、渦電流が各導線１８の断面の周りを巡ること
になる。そのような渦電流は、斯界において周知のよう
に、各導線を多数の小径（例えば、１ｍｍ）ワイヤスト
ランドで形成し、各ストランドにラッカーを塗布して互
いに絶縁させることによって最少限にすることができ
る。
【００２３】この実施例では、ステータ巻線１３全体
が、多数の個別導線コイルで構成されている。各コイル
は、各々２層２６，２８に配列された１４巻きの導線束
１６によって構成され、各導線層２６，２８の各導線束
１６は、上述した７本づつ２列の導線１８から成る。各
導線１８は、ステータコア１４とロータ４の間のエアギ
ャップを貫通している磁界発生部分の長さＬ（図１）に
亙って直線であるが、各コイルを形成する（それによっ
て２つの層２６と２８を接続する）には、ステータコア
１４の両端を軸方向に大きく越えて突出する端部巻線３
４と称されるループによって各導線の直線部分の両端を
結合する必要がある。
【００２４】端部巻線を含め、導線コイルを形成し、ス
テータ巻線１３に必要とされる周知の「ダイアモンド」
形の最終形状に組み立てた後、導線コイルを斯界におい
て周知の真空圧含浸及び硬化工程にかけて導線コイル全
体に（各導線１８内のワイヤストランドの間も含めて）
適当な耐熱、熱硬化性樹脂を含浸させる。この熱硬化性
樹脂の含浸は、巻線の絶縁及び機械的強度を強化すると
ともに、酸素や水蒸気等の腐蝕性雰囲気成分の巻線への
浸透を防止する。真空圧含浸工程は、以下に例示するよ
うに、この機械の製造工程中最も好都合な時点で実施す
ることができる。
【００２５】層２６と２８の間にクリアランスを設定
し、それによってコイルの直線導線部分と端部巻線３４
の間の遷移部分における絶縁層の厚みを増大させること
ができるように、半径方向に隣接する導線束１６，１６
の間に絶縁スペーサ層３０を挿入する。
【００２６】図２Ａ及び２Ｂに示されるように、２層２
６，２８の導線束１６をそれぞれ多数の非磁性支持部材
２０、即ち、非磁性支持「歯」又はストラット（突張
り）２０Ａ，２０Ｂによって所定位置に保持して支持す
る。非磁性支持「歯」又はストラット２０Ａ，２０Ｂ
は、磁束密度の低い機械においてステータ巻線を挟持す
るために通常用いられる積層鉄の「歯」に代えて設け
る。図から分かるように、導線束１６及びそれらの支持
部材２０（２０Ａ，２０Ｂ）は、軸方向に延長し、回転
中心軸線Ｃに実質的に平行に位置する。
【００２７】巻線１３はエアギャップ巻線であるから、
導線束１６は、ロータとステータの電磁界の相互作用に
よって創生されるトルクに対抗することができなければ
ならない。従って、支持部材２０Ａ，２０Ｂは、樹脂含
浸巻線の機械ハウジング的強度を補充するものである。
【００２８】図２Ａから分かるように、層２６の導線束
１６は、層２８の導線束１６と半径方向及び軸方向に整
列しており、同様に、層２６の支持部材２０Ａと層２８
の支持部材２０Ｂとは互いに半径方向及び軸方向に整列
している。しかしながら、各層２６，２８の導線束１６
は長方形の断面を有しており、かつ、同じ寸法を有して
いるので、支持部材２０Ａ，２０Ｂと導線束１６との間
の、ステータ巻線の半径方向の面全体に亘っての緊密な
接触を達成するためには、各支持部材をステータ巻線の
半径方向外側円周において最大幅とし、ステータ巻線の
半径方向内側円周において最小幅とし、最大幅から最小
幅までテーパさせる必要がある。それによって、ステー
タ巻線の半径方向内側円周から半径方向外側円周にまで
漸次増大する隣接導線束間の間隔の増大に対処すること
ができる。
【００２９】内側層２６の支持部材２０Ａは導線束１６
より半径方向の長さが一定量長くされている（図２Ｂ）
のに対して、それと同じ量だけ外側層２８の支持部材２
０Ｂは導線束１６より半径方向の長さが短くされてい
る。従って、層２６の支持部材２０Ａは、隣接する層２
８内のコイルの磁界発生部分（直線導線部分）の間から
半径方向に突出している。従って、半径方向の断面でみ
て、層２６と２８の間の界面領域は、凹凸形状（胸壁又
はジグザグ形状）を呈する（図２Ａ）。かくして（凹凸
形状の界面によって）２つの層２６と２８は、誘導ロー
タトルクにより効果的に対抗するように互いにキー止
め、即ち相互掛止される。もちろん、このような相互掛
止の手段にはいろいろな変型が可能であることは、当業
者には明らかであろう。例えば、層２６に半径方向に短
い支持部材を設け、層２８に半径方向に長い支持部材を
設けてもよく、あるいは、層２６と２８の両方の層に半
径方向に短い支持部材と半径方向に長い支持部材を交互
に設けて互いに嵌り合う形状とし、上下２段の凹凸形状
界面を形成する構成としてもよい。あるいは別法とし
て、どちらかの層の支持部材のうちの選択された幾つか
の支持部材だけを導線束１６より半径方向に長く、又は
短くし、その他の支持部材を導線束１６と同じ半径方向
の長さとしてもよい。更なる別法として、２つの層の間
の界面を凹凸形状とせずに、充分な強度の非磁性の２層
ステータコア構造体を形成することも可能であろう。こ
の場合、２層中のすべての支持部材をそれらに隣接する
導線束１６と同じ半径方向の寸法を有するものとし、コ
ア構造体は、単に、例えば２層間の界面に設けられる熱
硬化性樹脂又はその他の耐熱接着剤ボンドの強度に依存
させる。
【００３０】図示の実施例の更に別のステータ巻線強化
手段が図２Ａに示されている。即ち、図２Ａに点線で示
されているように、すべての又は幾つかの支持部材２０
Ｂの半径方向外端３６を半径方向外方に延長させて、ス
テータコア１４の内側表面に形成された対応する軸方向
延長溝内に嵌合させ、それによって、誘導ロータトルク
に対抗することができるようにステータ巻線１３とステ
ータコア１４の間に相互掛止する凹凸形状の界面を形成
する。
【００３１】図示の機械はパワー密度が高いので、その
物理的サイズは、同じ定格であるが、パワー密度の低い
機械に比べて小さい。従って、冷却に利用することがで
きる表面積が小さい。本発明は、効率的なステータ冷却
システムを得るために、磁性鉄の歯が存在しない特徴を
利用する。ステータ支持歯又はストラット２０Ａ，２０
Ｂはコイルを互いに分離し、支持するためにのみ必要と
されるものであるから、支持部材２０Ａ，２０Ｂを図２
Ａ、２Ｂに示されるように、中空シェルの形とすること
ができ、それらの支持部材のステータの軸方向両端のと
ころで開放した構造とし、それによって、冷却媒体を通
すことができる軸方向に延長した両端開放チャンネル２
４（２４Ａ，２４Ｂ）を画定する。支持部材２０Ａ，２
０Ｂは、適当な補強ガラス繊維（又はグラファイト繊
維）入り複合材料で形成することが好ましい。支持部材
２０Ａ，２０Ｂの壁厚は、２ｍｍ程度とすることが好ま
しい。支持部材は、補強ガラス繊維入り複合材料で形成
することができるが、別法として、良好な熱伝導体でも
ある非磁性体で形成してもよい。ただし、熱伝達を行う
ことができる支持部材の２０Ａ，２０Ｂの表面積は、充
分な冷却を実施するのに足る大きさとすることができる
ので、支持部材の上述した素材は必須の要件ではない。
【００３２】図１に示されているように、ステータ５を
囲っているタンク１２は、ステータ５によって冷却剤
（流体）入口マニホールド３８と冷却剤（流体）出口マ
ニホールド４０とに分割されている。端部巻線３４は、
それらのマニホールド３８，４０内に突入している。入
口マニホールド３８の頂部即ち半径方向外側領域に冷却
剤（流体）入口４２が設けられており、出口マニホール
ド４０の底部即ち半径方向内側領域に冷却剤（流体）出
口４４が設けられている。入口マニホールド３８内の端
部巻線３４の全部分に亙って均等な冷却効果を与えるた
めに、入口４２からの冷却剤は、入口マニホールド３８
の内周の周りに延在させたドーナツ形リング４５を介し
て入口マニホールド３８内に流入させる。冷却剤が端部
巻線３４を被って均一に分配されるように、ドーナツ形
リング４５の壁には、入口マニホールド３８の内周に沿
って間隔を置いて多数の穴が穿設されている。入口マニ
ホールド及び出口マニホールドの隅部に冷却剤の流れが
滞留するのを防止し、かつ、支持部材２０Ａ，２０Ｂに
よって画定されたステータの冷却剤チャンネル２４Ａ，
２４Ｂへの冷却剤の流れ及びそれらのチャンネルからの
冷却剤の流れを円滑にするために、入口マニホールド及
び出口マニホールドの隅部にじゃま板４６が設けられて
いる。又、端部巻線３４の外側絶縁材との直接接触によ
って該巻線を冷却するために端部巻線３４を被って流れ
る冷却剤が端部巻線３４を完全に浸漬させるように、別
のじゃま板又は堰５０が設けられている。
【００３３】使用において、この例の場合不活性の絶縁
性液体冷却剤が液体入口４２を通して入口マニホールド
３８内へポンプ送りされる。好ましい冷却剤は、Ｍ＆Ｉ
マテリアル社によって製造されているＭｉｄｅｌ ７１
３１ＴＭである。この流体は、通常は、変成器の冷却に
用いられ、水の比熱容量の約２分の１の２１００ Ｊｋ
ｇ−１Ｋ−１の比熱容量を有する。不活性の冷却剤は、
水に特有の腐蝕性と電気的危険性がないので、水より好
ましい。ポンプ作用によって創生される圧力により液体
（冷却剤）を入口マニホールド３８から支持部材２０
Ａ，２０Ｂを通して出口マニホールド４０へ通流させ
る。液体が支持部材２０（２０Ａ，２０Ｂ）内を通る間
に熱伝達が起こり、導線束１６内の各導線１８から熱が
奪われて導線が冷却される。液体は、出口マニホールド
４０に達すると、堰５０を越えて液体出口４４からポン
プ作用によって排出される。次いで、液体は、適当な熱
交換器内で冷却された後、液体入口４２へ戻され、サイ
クルを再開する。
【００３４】ステータ巻線内に低温を維持するために本
発明に従って冷却すれば、低温下で銅の抵抗率が低下す
ることにより巻線内の抵抗損失が減少するので、電気的
効率が向上される。
【００３５】実施すべき冷却仕事と冷却剤の冷却容量が
マッチしさえすれば、例えば加圧空気やガス又は水等の
いろいろな冷却剤を所望に応じて用いることができる。
【００３６】又、冷却チャンネルもいろいろな構成のも
のとすることができる。例えば、支持部材２０Ａ，２０
Ｂの両端を開放せずに両端が閉じた支持部材とし、導線
束１６と支持部材２０Ａ，２０Ｂの間に軸方向のスペー
サストリップを挿入することによって、導線束と支持部
材との界面に冷却剤入口マニホールド３８及び出口マニ
ホールド４０に連通するようにステータの両端のところ
で開放した狭いチャンネルを構成してもよい。この場
合、冷却剤は、導線束１６の外側絶縁材に直接接触する
ので、ステータ巻線のより効果的な冷却を可能にする。
【００３７】図３は、断面長方形の導線束３１６の外側
絶縁材３２２に冷却剤を直接接触させるという上述した
原理を用いる本発明の最も好ましい第２実施形態を示
す。この実施形態においてもやはり、ステータの電気コ
イルは、２層即ち２段３２６，３２８に配列されてお
り、導線束３１６内の各導線３１８は長方形の断面形状
を有する。導線束及びコイルは、先に述べた第１実施形
態の場合と総じて同じ態様で構成されるが、この第２実
施形態では、各導線束３１６は、第１実施形態よりも高
いパワーを得るために、９本づつ縦２列に配列された合
計１８本の導線３１８から成っている。
【００３８】隣接するコイルの間に、かつ、両方の層３
２６，３２８のコイルに密封接触させて（コイルを支持
するように、かつ、それらと密封接触させて）、軸方向
及び半径方向に延長する支持部材、即ち、支持歯又はス
トラット３２０が介設されている。第２実施形態の支持
歯又はストラット３２０は、以下に説明するように、図
１、２に示された第１実施形態の支持歯又はストラット
２０とは相当に異なる。
【００３９】第１に、剛性と強度を得るために、ストラ
ット３２０は、一体中実構造であり（ただし、剛性及び
強度が充分であるならば、中空構造としてもよい）、ス
テータコア３１４の内周からステータを囲う環状の流体
密タンク３１２のほぼ内周にまで継目や切れ目なしに延
長している。この実施例では、これらの支持部材３２０
は、強度及び強靱さを得るために適当な補強ガラス又は
グラファイト繊維入り複合材から成形される。
【００４０】第２に、すべてのストラット３２０の半径
方向外端が、断面でみて「鳩尾」形として形成されてお
り、ステータコア３１４の内周面に沿って軸方向に延設
された補完（嵌め合い）形状の溝３３６に嵌められる。
これによって、巻線組立体とコア３１４との間に円周方
向に段付きの、即ち凹凸形状の界面を形成する。
【００４１】第３に、各ストラット３２０の両側の外表
面に、一体成形の凹部又は溝３２３が形成されている。
それによって、各支持部材３２０は、その両側に隣接す
るコイルの直線導線部分の外表面と協同して、冷却剤を
導線束の絶縁材３２２に接触させて通流させるためのチ
ャンネル３２４を画定する。凹部３２３は、支持部材３
２０のどの部分にも過度の応力を及ぼすことがないよう
に、内側隅部がなく、断面でみて円滑な湾曲形状とされ
た凹面を有するものとして示されている。図３では、各
直線導線部分とそれに隣接する支持部材３２０との間に
２つのチャンネル３２４が画定されているが、導線束か
ら充分に熱を除去するために必要に応じてチャンネルの
数を増減することができる。
【００４２】高パワーでの機械の作動中、ステータコイ
ルの層３２６，３２６の熱膨張を吸収することができる
ように、タンク３１２の外周とステータ巻線組立体の内
周との間に１〜２ｍｍ程度の僅かなクリアランスＸが設
けられている。又、巻線の２つの層３２６，３２８の間
に絶縁スペーサ３３０が設けられ、半径方向外側の層３
２８とステータコア３１４の間に絶縁スペーサ３３１が
設けられている。
【００４３】再び図１及び２を参照して、第１実施形態
のステータ５をその構成部品から組み立てる態様を説明
する。又、これに関連して、図２Ｂから第１実施形態の
更に別の特徴にも留意されたい。ステータ巻線の組み立
て中、導線束１６をその支持部材２０Ａに結合するのを
助成するために、かつ、組み立てられた巻線の強度を高
めるために、支持部材２０Ａにその軸方向の長手に沿っ
て等間隔に７つの部位に切欠き又は凹部３２が設けられ
ている。これらのすべての部位において、凹部３２は、
支持部材２０Ａの半径方向の寸法を円周方向に隣接する
導線束１６の寸法にまで短縮し、支持部材２０Ａと隣接
する導線束１６とを結合するためのガラス繊維のテープ
３３又はそれに類するものを両者に巻きつけるのを容易
にする。内側層の支持部材２０Ａは、導線束をその端部
巻線３４と組み合わせてコイルを形成する前に、対応す
る導線束にテープによって結合することができる。内側
層の支持部材２０Ａを導線束にテープによって結合した
ならば、外側層の支持部材２０Ｂを所定位置へ滑り込ま
せることができる。もちろん、支持部材２０Ａ，２０Ｂ
とステータ巻線１３の２層のコイルとを組み合わせてス
テータ巻線組立体を形成した後、その巻線組立体をステ
ータコア１４と結合してステータ５を完成させる。
【００４４】一方、図３の好ましいステータ巻線組立体
は、単に、コイルを組み立て、次いで支持部材３２０を
導線束３１６の間に所定位置にまで滑り込ませることに
よって形成することができる。
【００４５】以後の組立工程は、図２の実施形態の場合
も、図３の実施形態の場合も同じであるが、図１の参照
番号だけを参照して説明する。ステータ巻線１３を完全
に組み立てたならば、その周りに積層ステータコア１４
を組み立てる。積層ステータコアの各ラミネーション
は、両面に絶縁材を予め被覆された薄い（例えば、厚さ
１ｍｍ未満）低損失電気シート鋼から成っている。それ
らのラミネーションを多数積層し、リングのセグメント
（円弧分節体）として製造する。それらのリングのセグ
メントをステータ巻線１３の周りに組み立てて完全なリ
ングを形成する。加熱された複数のタイバー（図示せ
ず）をラミネーションの裏面に沿って溶接することによ
ってラミネーションを結合し、ステータコアを形成す
る。次いで、それらのタイバーをステータコアの軸方向
の両端に設けた環状の圧縮鋼プレート５２に溶接する。
タイバーは、冷却すると収縮してばねとして機能し、機
械の有効寿命中終始各ラミネーション間の全面接触を維
持する。
【００４６】ステータコアを完成ステータ巻線に組みつ
けたならば、そのステータ５全体を真空圧樹脂含浸及び
硬化工程ににかけてステータ巻線絶縁加工を完了し、ス
テータ組立体を結合する。その後、ステータ囲い１２を
ステータ５の周りに組みつけることができる。
【００４７】ここに例示した本発明の実施形態は２層に
重ねられたコイルから成る巻線を有しているが、１層だ
けのコイルから成る巻線とするこもできることは、当業
者には明らかであろう。そのような単層巻線は比パワー
出力を高くすることが可能であるが、機械の融通性及び
制御性を高めるのに望ましい、高い位相数及び磁極数を
用いるためには、単層巻線のための端部巻線の接合部の
嵩高が大きく成りすぎ、その結果、機械全体の直径を大
きくすることになる。
【００４８】ここに例示した実施例は電気モータに関連
して説明されたが、上述した本発明のステータの構造
は、発電機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態によるエアギャ
ップ型誘導機械の部分長手断面図である。
【図２】図２のＡは、図１の線Ａ−Ａに沿ってみた断面
の部分図である。図２のＢは、図２のＡの断面の細部の
透視図である。
【図３】図３は、本発明の好ましい第２実施形態による
エアギャップ型誘導機械の図２のＡと同様な図である
が、断面の一部分を拡大して示す。
【符号の説明】
４ ロータ ５ ステータ ６ 軸 ７ 軸受 ８ 端壁 ９ 機械ハウジング １０ 外部円筒形ステータフレーム １１ 側壁 １２ 流体密タンク、タンク １３ ステータ巻線、巻線 １４ 積層ステータコア、ステータコア、コア １６ 導線束、束 １８ 導線 ２０Ａ，２０Ｂ 支持部材、支持歯、ストラット ２２ 絶縁材層 ２４Ａ，２４Ｂ 冷却剤チャンネル、チャンネル ２６，２８ 導線層、層 ３０ 絶縁スペーサ層 ３２ 凹部 ３３ テープ ３４ 端部巻線 ３６ 半径方向外端 ３８ 冷却剤入口マニホールド、入口マニホールド ４０ 冷却剤出口マニホールド、出口マニホールド ４２ 液体入口 ４４ 液体出口 ４５ ドーナツ形リング ４６ じゃま板 ５０ 堰 ３１２ 流体密タンク、タンク ３１４ ステータコア、コア ３１６ 導線束 ３１８ 導線 ３２０ 支持部材、支持歯、ストラット ３２２ 外側絶縁材、絶縁材 ３２３ 凹部 ３２３ 溝 ３２４ 冷却剤チャンネル、チャンネル ３２６，３２８ 導線層、層 ３３０ 絶縁スペーサ ３３１ 絶縁スペーサ ３３６ 溝 Ｃ 回転中心軸線、中心軸線 Ｘ クリアランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リ フレム グラハム イギリス，ラグビー シーヴイー23 ０エ スエス，リールボーン，ヒルモートン レ ーン，11 (72)発明者 ディー ルイス クライブ イギリス，ラグビー シーヴィー47 ８エ ルディー，ストックトン，ストックトン ロード，グリーブス コテージ 13 (72)発明者 ユージン ジョセフ イギリス，ラグビー シーヴイー22 ６デ ィーエイチ，アニス ロード ストリート 37 Ｆターム(参考） 5H603 AA13 BB01 BB02 BB12 CA01 CA05 CB02 CB23 CB24 CC17 EE08 EE13 FA13 5H604 AA05 BB01 BB03 BB14 CC01 CC05 CC14 DB11 DB12 PC05 QA05 QB13 5H609 BB01 BB19 PP02 PP06 PP09 QQ04 QQ05 QQ08 QQ10 QQ12 QQ17 QQ18

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エアギャップ型電気機械（２）のための
    エアギャップ型ステータ（５）であって、 該機械の長手軸線と同軸の外側環状積層ステータコア
    （１４）と、 該ステータコア内に配設されており、直線導線部分を有
    する複数のコイルから成るステータ巻線（１３）と、 前記コイルの直線導線部分に沿って延長した、該コイル
    のための複数の支持部材（２０Ａ，２０Ｂ）と、から成
    り、前記支持部材は、非磁性体で形成されており、該各
    支持部材は、前記コイルの２つの隣接する直線導線部分
    の間にそれらに接触して介設されており、該支持部材の
    うちの少くとも幾つかは、該コイルから熱を抽出するた
    めに冷却剤を通すためのチャンネル（２４Ａ，２４Ｂ）
    を画定することを特徴とするステータ。
  2. 【請求項２】 前記支持部材のすべてが、冷却剤のため
    のチャンネルを画定する構成とされることを特徴とする
    請求項１に記載のステータ。
  3. 【請求項３】 前記支持部材の素材である前記非磁性体
    は、非金属であることを特徴とする請求項１又は２に記
    載のステータ。
  4. 【請求項４】 前記支持部材は、前記コイルに対してそ
    れらの直線導線部分の実質的に全長に亘って支持を与
    え、冷却を施すことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
    か１項に記載のステータ。
  5. 【請求項５】 前記冷却剤チャンネル（２４Ａ，２４
    Ｂ）は、前記支持部材の内部に画定されていることを特
    徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のステー
    タ。
  6. 【請求項６】 前記冷却剤チャンネル（３２４）は、前
    記支持部材の外部に画定されていることを特徴とする請
    求項１〜４のいずれか１項に記載のステータ。
  7. 【請求項７】 前記支持部材（２０Ａ，２０Ｂ）は、中
    空シェルから成り、それらのシェルの壁によって前記チ
    ャンネルの囲壁が画定されており、該機械の作動中、前
    記コイルからの熱が該シェルの壁を通して該チャンネル
    内を流れる冷却剤に伝達されることを特徴とする請求項
    ５に記載のステータ。
  8. 【請求項８】 前記チャンネル（３２４）は、前記支持
    部材の外表面と外表面と前記コイルの外表面との間に画
    定されており、前記コイルからの熱が、中間壁を貫通す
    ることなく、直接該チャンネル内の冷却剤へ伝達される
    ことを特徴とする請求項６に記載のステータ。
  9. 【請求項９】 前記コイルの直線導線部分は、前記支持
    部材から、該支持部材と該直線導線部分との間に介設さ
    れたスペーサを介して支持されており、それによって、
    前記冷却剤チャンネルの囲壁が前記スペーサと、該コイ
    ルの直線導線部分と支持部材の互いに対面する表面との
    間に画定されていることを特徴とする請求項８に記載の
    ステータ。
  10. 【請求項１０】 前記チャンネル（３２４）は、前記支
    持部材の各コイル接触表面に形成された、該支持部材の
    長手方向に延長する少くとも１つの凹部から成り、前記
    冷却剤チャンネルの囲壁が該支持部材の外表面の凹部と
    前記コイルの外表面（３２２）によって画定されている
    ことを特徴とする請求項８に記載のステータ。
  11. 【請求項１１】 前記支持部材の前記コイル接触表面の
    凹部は、該支持部材の長手に対して横断方向の断面でみ
    て円滑な凹面形状であることを特徴とする請求項１０に
    記載のステータ。
  12. 【請求項１２】 前記コイルの各直線導線部分とそれと
    隣接する前記支持部材の間に少くとも２つのチャンネル
    （３２４）が画定されていることを特徴とする請求項９
    〜１１のいずれか１項に記載のステータ。
  13. 【請求項１３】 前記チャンネルを通る冷却剤の流れを
    容易にするために該チャンネルの両端に連通する冷却剤
    入口マニホールド（３８）と冷却剤出口マニホールド
    （４０）を備えていることを特徴とする請求項１〜１２
    のいずれか１項に記載のステータ。
  14. 【請求項１４】 前記コイルは、それらの直線導線部分
    を互いに接続するための端部巻線（３４）を有してお
    り、該端部巻線は、同じ冷却流体によって該端部巻線と
    直線導線部分の両方が冷却されるように前記入口マニホ
    ールド（３８）と前記出口マニホールド（４０）内に配
    置されていることを特徴とする請求項１３に記載のステ
    ータ。
  15. 【請求項１５】 前記ステータ巻線（１３）は、前記コ
    イルの直線導線部分の半径方向内側層（２６）と半径方
    向外側層（２８）の２層の巻線から成ることを特徴とす
    る請求項１〜１４のいずれか１項に記載のステータ。
  16. 【請求項１６】 前記端部巻線は、前記２つの巻線層
    （２６，２８）の間の接続部を構成することを特徴とす
    る請求項１５に記載のステータ。
  17. 【請求項１７】 機械的強度を与えるために、前記２層
    のステータ巻線が、対応する２層（２０Ａ，２０Ｂ）の
    支持部材の間の凹凸形状とされた界面において互いにキ
    ー止めされていることを特徴とする請求項１５又は１６
    に記載のステータ。
  18. 【請求項１８】 前記凹凸形状は、異なる半径方向の長
    さを有する支持部材（２０Ａ，２０Ｂ）を設け、前記２
    層のうちの少くとも１層（２６）の支持部材の少くとも
    幾つかを隣接する層（２８）のコイルの直線導線部分の
    間に突入させることによって画定されていることを特徴
    とする請求項１７に記載のステータ。
  19. 【請求項１９】 前記ステータコア（１４）に隣接する
    支持部材（２０Ｂ）の幾つか又は全部の半径方向外側端
    （３６）が前記コイルの直線導線部分を超えて半径方向
    に延長して該ステータコアに設けられた軸方向の嵌合溝
    内に嵌合されていることによって、前記ステータ巻線
    （１３）が該巻線と該ステータコアとの間の凹凸形状と
    された界面において該ステータコアにキー止めされてい
    ることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記
    載のステータ。
  20. 【請求項２０】 前記コイルの直線導線部分は、半径方
    向を長辺とする導線の長方形の束によって構成されてい
    ることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記
    載のステータ。
  21. 【請求項２１】 前記長方形の導線束内の各導線（１
    ８）は、断面長方形であって、小径ワイヤで形成されて
    いることを特徴とする請求項２０に記載のステータ。
  22. 【請求項２２】 前記支持部材は、補強繊維入り複合材
    で形成されていることを特徴とする請求項１〜２１のい
    ずれか１項に記載のステータ。
  23. 【請求項２３】 請求項１〜２２のいずれか１項に記載
    されたステータを有する電気モータ又は発電機。
  24. 【請求項２４】 エアギャップ型電気機械を冷却する方
    法であって、該機械のステータ巻線を構成するコイルの
    ２つの隣接する直線導線部分の間にそれらに接触させて
    非磁性体製支持部材を介設し、該非磁性体製支持部材に
    よってチャンネルの少くとも一部を画定し、該チャンネ
    ルを通して冷却剤を通流させる工程から成るステータ冷
    却方法。
  25. 【請求項２５】 前記冷却剤を該チャンネルに通す前及
    び通した後に該冷却剤を前記ステータ巻線の端部巻線を
    被って通す工程を含むことを特徴とする請求項２４に記
    載のステータ冷却方法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007510395A (ja) * 2003-11-05 2007-04-19 アトラス　コプコ　エアーパワー，ナームローゼ　フェンノートシャップ 電動機または発電機のための改良された冷却器
JP2010502171A (ja) * 2006-09-07 2010-01-21 アメリカン スーパーコンダクター コーポレイション 超伝導装置用のステータ巻線の支持体
JP2010124657A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 Toyota Motor Corp 回転電機
WO2013031982A1 (ja) * 2011-09-02 2013-03-07 株式会社 東芝 水冷式風力発電装置、及び風力発電装置の発電機冷却方法
CN110870165A (zh) * 2017-05-19 2020-03-06 马勒国际有限公司 特别是用于汽车的电机
CN111542987A (zh) * 2017-05-19 2020-08-14 马勒国际有限公司 一种电机，尤其用于车辆的电机
WO2020184811A1 (ko) * 2019-03-08 2020-09-17 주식회사 이플로우 축방향 권선형 모터
JP7406389B2 (ja) 2020-02-12 2023-12-27 ジヤトコ株式会社 装置
WO2024028122A1 (de) * 2022-08-03 2024-02-08 Magna powertrain gmbh & co kg Elektrische maschine mit umspritzten stator und verfahren zur herstellung einer elektrischen maschine

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10244202A1 (de) * 2002-09-23 2004-03-25 Alstom (Switzerland) Ltd. Elektrische Maschine mit einem Stator mit gekühlten Wicklungsstäben
DE10257905A1 (de) * 2002-12-11 2004-07-15 Siemens Ag Elektrische Maschine
US7547999B2 (en) * 2003-04-28 2009-06-16 General Electric Company Superconducting multi-pole electrical machine
DE10322275A1 (de) 2003-05-16 2004-12-02 Siemens Ag Kühlsystem für Elektrisches Antriebssystem mit Synchronmaschine mit Hochtemperatur-Supraleitender Feldwicklung für Propeller- und Jetantrieb mit besonders kleinen Durchmessern in schwimmenden Geräten
US7021905B2 (en) * 2003-06-25 2006-04-04 Advanced Energy Conversion, Llc Fluid pump/generator with integrated motor and related stator and rotor and method of pumping fluid
DE102004023475A1 (de) * 2004-05-12 2005-12-08 Siemens Ag Synchronmaschine mit Statorkühleinrichtung
US20060119196A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-08 Nissan Motor Co., Ltd. Supporting structure for cooling jacket of motor/generator
RU2007127688A (ru) * 2004-12-20 2009-01-27 Индактотерм Корпорейшн (Us) Электроиндукционный двухполюсник
JP4548205B2 (ja) * 2005-04-27 2010-09-22 株式会社デンソー ワイヤレス送受信機及びその製造方法
DE102005054531A1 (de) * 2005-11-14 2007-05-24 Trithor Gmbh Primärteil eines Linearmotors und Linearmotor hiermit
US7482725B2 (en) * 2005-12-20 2009-01-27 Honeywell International Inc. System and method for direct liquid cooling of electric machines
US7538457B2 (en) * 2006-01-27 2009-05-26 General Motors Corporation Electric motor assemblies with coolant flow for concentrated windings
US7634852B2 (en) * 2006-08-04 2009-12-22 General Electric Company Method for manufacturing liquid-cooled stator bars
US7439713B2 (en) * 2006-09-20 2008-10-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Modulation control of power generation system
WO2008156127A1 (ja) * 2007-06-13 2008-12-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 回転電機の冷却構造
JP5033552B2 (ja) * 2007-09-14 2012-09-26 信越化学工業株式会社 アキシャルギャップ型コアレス回転機
EP2103810A1 (en) 2008-03-19 2009-09-23 Siemens Aktiengesellschaft Compressor unit
EP2113671A1 (en) 2008-04-28 2009-11-04 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement with an electric motor and a pump
DE102008025703A1 (de) 2008-05-29 2009-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit kompaktem Aufbau und Verfahren zum Herstellen eines Stators für eine elektrische Maschine
DE102008038787A1 (de) 2008-08-13 2010-02-18 Siemens Aktiengesellschaft Fluidenergiemaschine
EP2182612A1 (en) * 2008-10-28 2010-05-05 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement for cooling of an electrical machine
US8018110B2 (en) 2009-04-30 2011-09-13 General Electric Company High speed internal permanent magnet machine and method of manufacturing the same
US8004140B2 (en) 2009-04-30 2011-08-23 General Electric Company Dovetail spoke internal permanent magnet machine
IT1399171B1 (it) 2009-07-10 2013-04-11 Nuovo Pignone Spa Unita' di compressione ad alta pressione per fluidi di processo di impianti industriali e relativo metodo di funzionamento
EP2290241A1 (en) 2009-07-13 2011-03-02 Siemens Aktiengesellschaft Turbocompressor assembly with a cooling system
BE1019030A5 (nl) 2009-08-03 2012-01-10 Atlas Copco Airpower Nv Turbocompressorsysteem.
EP2320080A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-11 Siemens Aktiengesellschaft Arrangement for cooling of an electrical generator
EP2389719B1 (de) * 2009-12-18 2012-08-22 Sensoplan Aktiengesellschaft Rotor eines elektrischen generators für die stromgewinnung in kraftwerken
JP2011193571A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Nippon Soken Inc 回転電機
US8093770B1 (en) * 2010-09-15 2012-01-10 Ford Global Technologies, Llc Electric motor with liquid-cooled end windings
US8508085B2 (en) * 2010-10-04 2013-08-13 Remy Technologies, Llc Internal cooling of stator assembly in an electric machine
FR2969722B1 (fr) 2010-12-22 2013-01-04 Thermodyn Groupe motocompresseur a accouplement torsible place dans un arbre creux du compresseur
US9729020B2 (en) * 2011-03-22 2017-08-08 Hamilton Sundstrand Corporation Motor stator having channels used for cooling and method of providing the channels
US9048710B2 (en) 2011-08-29 2015-06-02 Remy Technologies, Llc Electric machine module cooling system and method
DE102011112250A1 (de) * 2011-09-02 2013-03-07 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Hilfsgerätegetriebeeinrichtung für ein Triebwerk
DE102011112252A1 (de) * 2011-09-02 2013-03-07 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Generator und Hilfsgerätegetriebeeinrichtung mit einem Generator
US10770953B2 (en) 2013-04-03 2020-09-08 Lcdrives Corp. Liquid cooled stator for high efficiency machine
DE102013006622A1 (de) * 2013-04-18 2014-10-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Stators für einen Elektromotor sowie Stator für einen Elektromotor
JP6420471B2 (ja) * 2014-09-18 2018-11-07 プリペル テクノロジーズ，リミティド ライアビリティ カンパニー 電気機械座巻冷却装置
DE102016007278B4 (de) * 2015-06-23 2022-04-28 Mazda Motor Corporation Kühlstruktur eines Elektromotors, Elektromotor und Verfahren zum Kühlen eines Elektromotors
US10008908B2 (en) 2016-03-17 2018-06-26 Ford Global Technologies, Llc Electric machine for vehicle
US10135319B2 (en) 2016-03-17 2018-11-20 Ford Global Technologies, Llc Electric machine for vehicle
US10008907B2 (en) 2016-03-17 2018-06-26 Ford Global Technologies, Llc Over mold with integrated insert to enhance heat transfer from an electric machine end winding
US10536055B2 (en) 2016-03-17 2020-01-14 Ford Global Technologies, Llc Thermal management assembly for an electrified vehicle
US10086538B2 (en) * 2016-03-17 2018-10-02 Ford Global Technologies, Llc Thermal management assembly for an electrified vehicle
US10097066B2 (en) 2016-03-17 2018-10-09 Ford Global Technologies, Llc Electric machine for vehicle
US10038351B2 (en) 2016-03-17 2018-07-31 Ford Global Technologies, Llc Thermal management assembly for an electrified vehicle
DE102017204472A1 (de) * 2017-03-17 2018-09-20 Siemens Aktiengesellschaft Stator mit Wicklungskühlung und elektrische Maschine
US10778056B2 (en) * 2017-05-16 2020-09-15 Hamilton Sunstrand Corporation Generator with enhanced stator cooling and reduced windage loss
WO2018218314A1 (en) * 2017-06-02 2018-12-06 magniX Technologies Pty Ltd Cooling arrangements in devices or components with windings
DE102017220123A1 (de) * 2017-11-13 2019-05-16 Audi Ag Nutwandisolation für einen Stator eines Elektromotors
US10707716B2 (en) 2017-11-20 2020-07-07 Borgwarner Inc. Stator core and stator slot closer
US10910916B2 (en) * 2017-11-30 2021-02-02 General Electric Company Fluid cooled and fluid insulated electric machine
DE102017221803A1 (de) * 2017-12-04 2019-06-06 Mahle International Gmbh Elektrische Maschine, insbesondere für ein Fahrzeug
DE102017221805A1 (de) * 2017-12-04 2019-06-06 Mahle International Gmbh Elektrische Maschine, insbesondere für ein Fahrzeug
DE102017222635A1 (de) * 2017-12-13 2019-06-13 Volkswagen Aktiengesellschaft Stator und Elektromaschine mit Kühlsystem
CN107834772A (zh) * 2017-12-24 2018-03-23 苏州阿福机器人有限公司 电机散热结构
FI128225B (en) * 2018-03-20 2020-01-15 Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto Stator for electric machine and electric machine
DE102018006274A1 (de) 2018-08-08 2019-12-05 Daimler Ag Aktivteil für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE102018218731A1 (de) * 2018-10-31 2020-04-30 Thyssenkrupp Ag Stator für eine elektrische Maschine, sowie elektrische Maschine
DE102019113785A1 (de) * 2019-05-23 2020-11-26 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Stator einer elektrischen Maschine
DE102019211972A1 (de) * 2019-08-09 2021-02-11 Zf Friedrichshafen Ag Elektromotor mit einem Luftleitelement
JP7262623B2 (ja) * 2020-01-21 2023-04-21 三菱電機株式会社 固定子およびこれを用いた回転電機
CN114982107A (zh) * 2020-01-21 2022-08-30 三菱电机株式会社 定子以及使用定子的旋转电机
JP7444042B2 (ja) * 2020-12-16 2024-03-06 トヨタ自動車株式会社 回転電機のステータおよびステータの冷却構造
WO2022173421A1 (en) * 2021-02-09 2022-08-18 Raytheon Technologies Corporation Cooling channels in a high-density motor
US20240113596A1 (en) * 2021-02-09 2024-04-04 Rtx Corporation Header guiding fluid flow to and from cooling channels in a high density motor
US11873826B2 (en) 2021-02-26 2024-01-16 Deere & Company Cooling arrangement for electric machines
US11661646B2 (en) 2021-04-21 2023-05-30 General Electric Comapny Dual phase magnetic material component and method of its formation
US11926880B2 (en) 2021-04-21 2024-03-12 General Electric Company Fabrication method for a component having magnetic and non-magnetic dual phases
FR3128332A1 (fr) * 2021-10-15 2023-04-21 Novares France Rotor bobiné pour moteur électrique muni d’un circuit de refroidissement
EP4187758A1 (en) * 2021-11-29 2023-05-31 Hamilton Sundstrand Corporation Stator for electrical machines
CN114520558B (zh) * 2022-03-15 2024-04-09 北京交通大学 抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组
CN116633059B (zh) * 2023-05-15 2024-05-14 浙江大学 一种电机成型绕组结构及其加工方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE295610C (ja) *
BE369009A (ja) *
DE283698C (de) * 1915-04-22 Umlaufender trommelfoermiger feldmagnet fuer dynamomarschinen
GB252335A (en) * 1925-05-25 1926-09-23 Thyssen & Co Ag Improvements in and relating to rotors for dynamo-electric machines
DE499422C (de) * 1927-01-25 1930-06-06 Secheron Atel Kuehleinrichtung fuer die Leiter elektrischer Apparate und Maschinen innerhalb der Wicklungsnut, bei der die Leiter nach allen Seiten derart abgestuetzt sind, dass die Abstuetzungen quer zur Laengsachse der Leiter verlaufende Unterbrechungen aufweisen, durch die Kuehlluft gefuehrt wird
DE574962C (de) * 1930-05-27 1933-04-22 Aeg Einrichtung zur Verbesserung der Kuehlung des Staenders elektrischer Maschinen mit starken Stirnraumstreufeldern
US2217430A (en) * 1938-02-26 1940-10-08 Westinghouse Electric & Mfg Co Water-cooled stator for dynamoelectric machines
US2898484A (en) * 1952-01-19 1959-08-04 Krastchew Christoslaw Refrigeration cooling of electrical machines
US2722616A (en) * 1952-04-18 1955-11-01 Westinghouse Electric Corp Evaporative cooling system for dynamo-electric machines
US2821641A (en) * 1956-04-16 1958-01-28 Allis Chalmers Mfg Co Strand transposition
US3014139A (en) * 1959-10-27 1961-12-19 Gen Electric Direct-cooled cable winding for electro magnetic device
FR1314535A (fr) * 1961-11-30 1963-01-11 Marcel Baylac Dispositif de refroidissement par circulation de liquide des rotors de turbo-alternateurs
FR1531025A (fr) * 1967-07-12 1968-06-28 Licentia Gmbh Rotor de machine électrique avec enroulement refroidi par un gaz circulant suivant des tronçons axiaux
US3681628A (en) * 1970-09-14 1972-08-01 Christoslaw Krastchew Cooling arrangement for a dynamoelectric machine
US3963950A (en) * 1973-10-17 1976-06-15 Hitachi, Ltd. Stator of rotary electric machine
US4117358A (en) * 1976-12-06 1978-09-26 Westinghouse Electric Corp. Combined electrical and coolant distribution system for dynamoelectric machines having internally cooled stator windings
DE2737959C3 (de) * 1977-08-23 1985-04-04 Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim Anordnung zum Verspannen einer Luftspaltwicklung im Ständer einer elektrischen Maschine
SE415423B (sv) * 1978-12-08 1980-09-29 Asea Ab Roterande vexelstromsmaskin med tryckslangsstagade statorhervendar
JPS55106044A (en) * 1979-02-08 1980-08-14 Fuji Electric Co Ltd Stator winding supporting apparatus for electrical rotary machine
JPS573541A (en) * 1980-06-09 1982-01-09 Mitsubishi Electric Corp Armature winding of electric rotary machine
FR2488459A1 (fr) * 1980-08-07 1982-02-12 Alsthom Atlantique Dispositif a dents a queue d'aronde pour fixer les barres d'enroulement statoriques d'une machine electrique tournante
US4345175A (en) * 1980-11-03 1982-08-17 General Electric Company Means for reducing shear stresses on winding conductor insulation for air-gap dynamoelectric machines
JPS5989569A (ja) * 1982-11-12 1984-05-23 Fuji Electric Co Ltd 超電導回転電機の電機子
JPS61227647A (ja) * 1985-03-30 1986-10-09 Toshiba Corp 空隙巻線方式の回転電機
US4709180A (en) 1985-11-20 1987-11-24 The Garrett Corporation Toothless stator construction for electrical machines
FR2645365B1 (fr) * 1989-03-31 1991-09-20 Alsthom Gec Dispositif de refroidissement de barres d'enroulements statoriques de machines electriques
EP0414927A1 (de) * 1989-08-28 1991-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Flüssigkeitsgekühlte Ständerwicklung für eine elektrische Antriebsmaschine
US5323079A (en) * 1992-04-15 1994-06-21 Westinghouse Electric Corp. Half-coil configuration for stator
US5408152A (en) * 1994-03-28 1995-04-18 Westinghouse Electric Corporation Method of improving heat transfer in stator coil cooling tubes
US6313556B1 (en) * 1999-09-30 2001-11-06 Reliance Electric Technologies, Llc Superconducting electromechanical rotating device having a liquid-cooled, potted, one layer stator winding
JP3643273B2 (ja) * 1999-10-28 2005-04-27 株式会社ソディック リニアモータのコイル装置およびその製造方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007510395A (ja) * 2003-11-05 2007-04-19 アトラス　コプコ　エアーパワー，ナームローゼ　フェンノートシャップ 電動機または発電機のための改良された冷却器
JP2010502171A (ja) * 2006-09-07 2010-01-21 アメリカン スーパーコンダクター コーポレイション 超伝導装置用のステータ巻線の支持体
JP2010124657A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 Toyota Motor Corp 回転電機
WO2013031982A1 (ja) * 2011-09-02 2013-03-07 株式会社 東芝 水冷式風力発電装置、及び風力発電装置の発電機冷却方法
JP2013053548A (ja) * 2011-09-02 2013-03-21 Toshiba Corp 水冷式風力発電装置及び風力発電装置の発電機冷却方法
KR20140043446A (ko) * 2011-09-02 2014-04-09 가부시끼가이샤 도시바 수냉식 풍력 발전 장치, 및 풍력 발전 장치의 발전기 냉각 방법
CN111542987A (zh) * 2017-05-19 2020-08-14 马勒国际有限公司 一种电机，尤其用于车辆的电机
JP2020521422A (ja) * 2017-05-19 2020-07-16 マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭＡＨＬＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ 電気機械
CN110870165A (zh) * 2017-05-19 2020-03-06 马勒国际有限公司 特别是用于汽车的电机
JP2020532253A (ja) * 2017-05-19 2020-11-05 マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭＡＨＬＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＧｍｂＨ 電気機械
JP7062690B2 (ja) 2017-05-19 2022-05-06 マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 電気機械
US11476730B2 (en) 2017-05-19 2022-10-18 Mahle International Gmbh Electrical machine with stator with coolant distributor chamber and coolant collector chamber
US11777352B2 (en) 2017-05-19 2023-10-03 Mahle Internationl GmbH Electrical machine
WO2020184811A1 (ko) * 2019-03-08 2020-09-17 주식회사 이플로우 축방향 권선형 모터
JP7406389B2 (ja) 2020-02-12 2023-12-27 ジヤトコ株式会社 装置
WO2024028122A1 (de) * 2022-08-03 2024-02-08 Magna powertrain gmbh & co kg Elektrische maschine mit umspritzten stator und verfahren zur herstellung einer elektrischen maschine

Also Published As

Publication number Publication date
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