JP5237579B2 - パイプラインを介して流体を輸送するために電気機械を使用する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に流体輸送システムに関し、より詳細には、パイプラインを介して流体を輸送するために電気機械を使用する方法および装置に関する。

流体輸送は、それらに限定されないが、化学、オイルおよびガス産業を始めとする異なる様々な産業で使用されている。知られている流体輸送アプリケーションの１つでは、後で使用するために、沿岸または沖合のロケーションから処理プラントまで流体が輸送されている。知られている他のアプリケーションでは、炭化水素処理産業および化学産業に流体輸送が使用されており、最終利用者への配給を容易にしている。

少なくともいくつかの知られている流体輸送ステーションには、ガスタービンによって駆動される圧縮機、ファンおよび／またはポンプなどの流体輸送装置が使用されている。これらのタービンのいくつかは、ガスタービンの出力駆動軸速度を所定の装置の駆動軸速度まで加減するための変速機を介して、関連する流体輸送装置を駆動している。電気機械（つまり電力によって駆動される電動機または電気駆動機構）は、運転の柔軟性（たとえば速度が可変である）、保全性、より安価な資本コスト、より安価な運転コスト、より良好な効率および環境との両立性の点で、場合によっては機械式駆動機構（つまりガスタービン）より有利である。また、電気駆動機構は、通常、機械式駆動機構より構造が単純であり、また、通常、必要なフットプリントがより小さく、場合によってはより容易に流体輸送装置と統合することができ、変速機の必要性を除去することができ、かつ／または場合によっては機械式駆動機構より信頼性が高い。
米国特許第６６８１４７６号

しかしながら、電気駆動機構を使用したシステムは、場合によっては、機械式駆動機構を使用したシステムより効率が悪い。電気駆動機構の効率に影響する少なくともいくつかの要因には、電動機駆動機構および駆動機構コントロールの電気的および電子的トポロジー、電力源の品質および効率、電気駆動機構のコンポーネント（たとえば固定子）の大きさおよび重量、および磁気結合強度がある。さらに、流体輸送装置の電気駆動機構は、駆動機構のコンポーネントを介して、たとえば固定子内に熱を生成するため、場合によっては熱の除去を容易にするための補助システムが必要である。たとえば、知られているいくつかの電気駆動機構には、一次熱伝達媒体として輸送される流体、および流体が固定子を通って固定子の周囲を流れる通路が使用されている。しかしながら、場合によっては、輸送される流体が、使用されているコンポーネントの効率に悪影響を及ぼす可能性のある侵略的な成分または不純物を有することがある。

一態様では、電気機械のための固定子アセンブリが提供される。固定子アセンブリは、少なくとも１つのエンクロージャがその中に画定された圧力容器を備えている。固定子アセンブリは、さらに、圧力容器内に、複数の部材を備えたヨークを備えている。これらの部材の各々は、少なくとも１つの整合表面を備えており、部材は、この整合表面に沿って取外し可能に一体に結合されている。固定子アセンブリは、さらに、複数のスロットを画定する複数の歯をヨーク内に備えており、隣接する歯がそれらの間にスロットを画定する。

他の態様では、電気機械のための固定子アセンブリが提供される。固定子アセンブリは、圧力容器と、該圧力容器と熱連絡している、固定子アセンブリからの熱の除去を容易にするためのヨークとを備えている。固定子アセンブリは、さらに、複数の積層を備えた複数の歯を備えている。複数の積層は、第１の熱伝導率および第１の透磁率を有する少なくとも１つの第１の積層、および第２の熱伝導率および第２の透磁率を有する少なくとも１つの第２の積層を備えている。第１の熱伝導率と第２の熱伝導率は異なっており、また、第１の透磁率と第２の透磁率も異なっている。第２の積層は、複数の歯の内側を第１の所定の軸方向厚さで半径方向に延びる第１の部分、およびヨークの内側を第２の所定の軸方向厚さで半径方向に延びる第２の部分を備えている。第２の部分は、圧力容器と熱連絡しており、固定子アセンブリからの熱の除去を容易にしている。

さらに他の態様では、流体輸送ステーションが提供される。流体輸送ステーションは、流体輸送アセンブリを備えている。流体輸送アセンブリは、少なくとも１つの回転可能軸を備えている。ステーションは、さらに、回転子アセンブリおよび固定子アセンブリを備えた駆動電動機を備えている。固定子アセンブリは、さらに、圧力容器、ヨークおよび複数の歯を備えている。圧力容器は、その中に画定された少なくとも１つのエンクロージャを備えており、また、ヨークは、複数の部材を備えている。これらの部材の各々は、少なくとも１つの整合表面を備えており、部材は、この整合表面に沿って取外し可能に一体に結合されている。ヨークは、圧力容器の中に配置されている。複数の歯は、複数のスロットを画定しており、隣接する歯がそれらの間にスロットを画定する。複数の歯は、ヨークの中に配置されている。回転子は、固定子アセンブリに磁気結合されている。駆動電動機の回転子アセンブリは、流体輸送アセンブリの少なくとも１つの回転可能軸に回転可能に結合されている。

図１は、例示的流体輸送ステーション１００の略断面図である。この例示的実施形態では、ステーション１００は、流体輸送アセンブリ１０２を備えた浸漬天然ガス圧縮ステーション１００である。この例示的実施形態では、アセンブリ１０２は、電気駆動電動機１０４に回転結合された多段圧縮機１０２である。別法としては、アセンブリ１０２は、それらに限定されないが、ポンプまたはファンであってもよい。ステーション１００は、地理上のあらゆるロケーションに配置することができ、また、あらゆる流体の輸送を容易にすることができ、所定の運転パラメータが達成される。ステーション１００が輸送することができる流体の例には、それには限定されないが、天然源（図１には示されていない）からステーション１００まで導管で結ばれた未処理メタンがある。

この例示的実施形態では、電動機１０４は、典型的には６０Ｈｚの電力源によって電力が供給される同期電動機に結合される、最高速度が毎分３６００回転を超える運転速度用に設計された永久磁石形電動機１０４である。したがって電動機１０４は、通常、「超同期」電動機と呼ばれている。より具体的には、この例示的実施形態では、電動機１０４は、場合によっては代替駆動機構より有利な様々な特徴を備えている。たとえば、この例示的実施形態では、電動機１０４は、たとえば出力速度の増加を容易にする変速機などの追加コンポーネントを使用することなく、毎分約８，０００回転ないし２０，０００回転の範囲の速度（ｒｐｍ）を達成することができる。別法としては、２０，０００ｒｐｍを超える速度の電動機１０４を使用することも可能である。速度を速くすることにより、ガスの迅速な加圧が容易になり、したがって圧縮ステーション１００の効率および有効性が高くなる。また、この実施形態では、たとえば変速機などの追加コンポーネントが除去されるため、ステーション１００に必要なフットプリントがより小さくなり、また、関連する保全が除去される。この実施形態のもう１つの特徴は、炭素をベースとするスリップリングなどの消耗部品が除去されることである。したがって、この例示的実施形態では、電動機１０４を使用することによって圧縮ステーション１００の信頼性を容易に高くすることができる。別法としては、電動機１０４は、永久磁石形同期電動機、他励電動機、誘導電動機、または所定の運転パラメータを達成し、かつ、本明細書において説明されているようにステーション１００を機能させることができる他の任意の駆動デバイスであってもよい。

圧縮機１０２は、圧縮機ハウジング１０３の中に配置され、固定固着されている。電動機１０４は、圧力容器１０５の中に配置され、固定固着されている。この例示的実施形態では、ハウジング１０３および圧力容器１０５は、当分野で知られている方法で個別のコンポーネントとして製造され、一体に結合されている。別法としては、ハウジング１０３および圧力容器１０５は、統合（単一）部材として製造することも可能である。また、この例示的実施形態では、ハウジング１０３および圧力容器１０５は、鋳造プロセスまたは鍛造プロセスによって製造されている。別法としては、ハウジング１０３および圧力容器１０５は、当分野で知られている任意の方法、たとえば、本明細書において説明されているようにハウジング１０３および圧力容器１０５を製造し、かつ、アセンブルすることができる溶接プロセスを使用して製造することも可能である。ハウジング１０３は、入口パイプライン１１０に流動連絡結合された圧縮機吸込み取付け具１０８を備えている。パイプライン１１０は、金属、ゴム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、または輸送される流体およびステーション１００のロケーションに関連する所定の運転パラメータを達成する任意の材料で製造することができる。

この例示的実施形態では、ステーション１００は、さらに、ハウジング１０３に結合され、かつ、ハウジング１０３から外側に向かって延びる圧縮機エンドピース１１２を備えている。エンドピース１１２は、ハウジング１０３内への圧縮機１０２の挿入に続くステーション１００内への圧縮機１０２の密閉を容易にしており、実質的に入口パイプライン１１０と類似している圧縮機出口パイプライン１１６に流動連絡結合された圧縮機吐出取付け具１１４を備えている。また、圧力容器１０５には電動機エンドカバーアセンブリ１１８が固定結合されている。エンドカバー１１８は、圧力容器１０５内への電動機１０４の挿入に続くステーション１００内への電動機１０４の密閉を容易にしている。

電動機１０４は、回転子アセンブリ１２０および固定子アセンブリ１２２を備えており、それらの間にギャップ１２４が画定されるように配置されている。電気ケーブル電線管１２６の中に配置された複数の電源ケーブルは、電源、たとえば可変周波数ドライブ（ＶＦＤ）（図１には示されていない）へのステーション１００の結合を容易にしている。固定子アセンブリ１２２に電力が供給されると、電動機１０４内に電磁界が誘導される。ギャップ１２４は、回転子アセンブリ１２０内の回転を誘導するトルクを生成するための回転子アセンブリ１２０と固定子アセンブリ１２２の磁気結合を容易にしている。

圧縮機１０２は、回転子アセンブリ１２０に回転可能に結合された回転可能駆動軸１２８を備えている。この例示的実施形態では、圧縮機１０２は、複数の圧縮機段１３０を備えている。別法としては、圧縮機１０２は、１段のみを備えることも可能である。回転子アセンブリ１２０および軸１２８は、回転軸１３２の周りに回転することができる。システム１００は、さらに、圧縮機ハウジング１０３の電動機圧力容器１０５間の流動連絡の抑制を容易にしている電動機−圧縮機ハウジングシール１３７を備えている。回転軸１３２は、ステーション１００の所定の運転パラメータの達成を容易にする、それらに限定されないが、水平配向および垂直配向を含む任意の配向にすることができる。

運転中、ＶＦＤによって、所定の電圧および周波数の多相交流電流が固定子アセンブリ１２２に供給される。固定子アセンブリ１２２内に回転電磁界（図１には示されていない）が生成される。それらに限定されないが、永久磁石および外部励起を含む方法で、回転子アセンブリ１２０内に第２の磁界が生成される。回転子アセンブリ１２０内の磁界と固定子アセンブリ１２２内の磁界のギャップ１２４を介した相互作用によってトルクが誘導され、続いて回転子アセンブリ１２０の回転が誘導される。

ステーション１００は、入口パイプライン１１０を介して、第１の所定の圧力の天然ガスを受け取る。ガスは、吸込み取付け具１０８を介して圧縮機１０２に導管で供給される。ガスは、連続的に圧縮機１０２に流入し、第１の所定の圧力より高い第２の所定の圧力で、より高い密度およびより小さい体積に圧縮される。圧縮されたガスは、吐出取付け具１１４を介して出口パイプライン１１６へ吐出する。

図２は、流体輸送ステーション１００と共に使用することができる例示的電動機１０４の略断面図である。上で説明したように、電動機１０４は、エンドカバーアセンブリ１１８、回転子アセンブリ１２０、固定子アセンブリ１２２、ギャップ１２４、電気ケーブル電線管１２６、軸１３２およびシール１３７を備えている。圧力容器１０５は電動機１０４を収納している。

回転子１２０は、中央部分１４０を備えている。中央部分は、それらに限定されないが、部分１４０の周辺を取り囲んでいる複数の永久磁石または複数の励起巻線（いずれも図２には示されていない）を備えることができる。回転子１２０は、さらに、アウトボードスピンドル部分１４２およびインボードスピンドル部分１４３を備えている。また、部分１４２および１４３は、部分１４０の内部に誘導される回転力によって、部分１４２および１４３ならびに部分１４０の回転が誘導されるように部分１４０に結合されている。

電動機１０４は、さらに、圧力容器１０５に結合されたアウトボード軸受１４６およびインボード軸受１４８を備えている。軸受１４６および軸受１４８は、回転子部分１４２および１４３を介した回転子アセンブリ１２０の半径方向の位置決めを容易にしている。この例示的実施形態では、軸受１４６および１４８は、能動形磁気軸受になるように構成された磁気軸受１４６および１４８である。より具体的には、固定コンポーネント（図２には示されていない）に対する回転軸受コンポーネント（図２には示されていない）の、任意の所与の時間における半径方向の位置を決定し、かつ、任意の所与の角度位置におけるあらゆる偏差を修正するための磁気調整を容易にするために、磁気軸受１４６および１４８と共に制御サブシステム（図２には示されていない）が使用されている。磁気軸受１４６および１４８は、例示的電動機１０４に関連して上で言及した高速回転での回転子アセンブリ１２０の運転を容易にしている。別法としては、たとえば、それには限定されないが、所定のパラメータを達成するジャーナル軸受を備えることができる非磁気軸受を使用することも可能である。所定のパラメータには、それらに限定されないが、振動および摩擦損失を抑制するパラメータが含まれている。電動機１０４の内部に軸受１４６および１４８と類似した方法で少なくとも１つのランダウン軸受（図２には示されていない）を配置し、軸受１４６および／または１４８のいずれかが故障した場合の回転子アセンブリ１２０の半径方向の支持を容易にすることができる。また、電動機１０４の内部に軸受１４６および１４８と類似した方法で少なくとも１つのスラスト軸受（図２には示されていない）を配置し、回転子アセンブリ１２０および軸１２８（図１に示されている）の軸方向の荷重の影響の抑制を容易にすることも可能である。

この例示的実施形態では、固定子アセンブリ１２２の少なくとも一部は、固定子エンクロージャ１５０内に収納されている。図３は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる例示的固定子エンクロージャ１５０の一部を示す略軸方向斜視図である。図３を図２と共に参照してエンクロージャ１５０について説明する。回転子１０４の回転軸１３２は、図３の透視図法で示されている。

ステーション１００は、侵略的な特性および／または不純物を有する流体の輸送に使用することができる。これらの流体を圧力容器１０５に導入し、電動機１０４のコンポーネントを潤滑および／または冷却することができる。エンクロージャ１５０は、圧力容器１０５内を循環する流体からの固定子１２２の分離を容易にしている。

エンクロージャ１５０は、ギャップ１２４内に半径方向に配置された中央部分１５２を備えている。この例示的実施形態では、中央部分１５２は、実質的に円筒状である。代替実施形態については、追って説明する。中央部分１５２は、半径方向の内部表面１５４および半径方向の外部表面１５６を備えている。固定子アセンブリ１２２の少なくとも一部は、外部表面１５６に接触させることができる。内部表面１５４および回転子部分１４０の外側の周囲は、環状ギャップ１２４を画定する。部分１５２の製造に使用される材料に関連するパラメータには、それらに限定されないが、電気的に非導電性の特性および磁気的に中性の特性を有していること、および運転中における部分１５２のひずみおよび腐食を抑制するための十分な強度および耐食性を有していることなどがあり、また、場合によっては伝導熱伝達を容易にする特性が含まれている。部分１５２は、それらに限定されないが、アルミナをベースとするセラミック合成物を含む材料から製造することができる。

エンクロージャ１５０は、さらに、２つのフレア部分、つまり、円筒状部分１５２に結合され、かつ、円筒状部分１５２から半径方向および軸方向に延びるアウトボードフレア部分１５８およびインボードフレア部分１６０を備えている。この例示的実施形態では、部分１５８および１６０は、実質的に円錐状である。部分１５８および１６０は、それぞれ磁気軸受１４６および１４８と、固定子アセンブリ１２２の少なくとも一部との間に配置されている。部分１５８は、半径方向の内部表面１６２および半径方向の外部表面１６４を備えている。部分１６０は、半径方向の内部表面１６６および半径方向の外部表面１６８を備えている。部分１５８および１６０の製造に使用される材料に関連するパラメータには、それらに限定されないが、運転中における部分１５８および１６０のひずみおよび腐食を抑制するための十分な強度および耐食性を有していることがあり、また、場合によっては伝導熱伝達を容易にする特性が含まれている。部分１５８および１６０は、それらに限定されないが、Ｉｎｃｏｌｏｙ９２５（商標）、Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８（商標）およびステンレス鋼を含む材料から製造することができる。

この例示的実施形態では、部分１５２および１５８は、類似した材料を使用して製造されており、それらに限定されないが、場合によっては部分１５２への部分１５８の溶接またはろう付け、あるいは単一部分（図２および３には示されていない）としての部分１５８および部分１５２の鋳造を含む方法を使用して、それらの界面で結合されている。次に、部分１５８および部分１５２の材料とは異なる材料で製造された部分１６０が、部分１５８とは軸方向に反対側で部分１５２に結合されている。部分１５２と部分１６０の界面には、実質的に環状のシール１７０が、圧力容器１０５内に輸送された流体からの固定子１２２の分離が容易になるように固着されている。シール１７０は、それらに限定されないが、部分１５２および１６０の材料特性との材料および運転の両立性を容易にする特性、ならびに電動機１０４に関連する所定の運転パラメータの達成を容易にする特性を始めとする特性を有する任意の材料を使用して製造することができる。

別法としては、部分１５２および１６０が類似した材料を使用して製造され、それらに限定されないが、場合によっては部分１５２への部分１６０の溶接またはろう付け、あるいは単一部分（図２および３には示されていない）としての部分１６０および部分１５２の鋳造を含む方法を使用して、それらの界面で結合される。次に、部分１６０および部分１５２の材料とは異なる材料で製造された部分１５８が、部分１６０とは軸方向に反対側で部分１５２に結合される。部分１５８と部分１５２の界面に、シール１７０と実質的に類似した実質的に環状のシール（図２および３には示されていない）が、圧力容器１０５内に輸送された流体からの固定子１２２の分離が容易になるように固着される。

また、別法として、部分１５２の材料とは異なる材料を使用して部分１５８および１６０の両方を製造することも可能である。この代替実施形態では、複数の実質的に環状のシール１７０が、部分１５２と１６０の界面および１５２と１５８の界面に固着されている。さらに、別法として、類似した材料を使用して部分１５２、１５８および１６０を製造し、以上で説明した方法を使用して、それらの界面で結合することも可能である。

この例示的実施形態では、部分１５２は実質的に円筒状であり、部分１５８および１６０は実質的に円錐状である。別法としては、部分１５２、１５８および１６０は、電動機１０４およびステーション１００に関連する所定の運転パラメータの達成を容易にする任意の幾何構成の組合せにすることも可能である（以下でさらに説明する）。

図４は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる例示的固定子アセンブリ１２２の例示的歯部分２０２の略軸方向斜視図である。図４を図２と共に参照してエンクロージャの歯部分２０２について説明する。回転子１０４の回転軸１３２は、透視図法で示されている。

固定子アセンブリ１２２は、実質的に円筒状の固定子鉄心部分２００を備えている。鉄心部分２００は、圧力容器１０５およびエンクロージャ１５０によって画定された固定子アセンブリコンパートメント１７２の少なくとも一部に配置されている（以下でさらに説明する）。鉄心部分２００は、実質的に円筒状の歯部分２０２および実質的に円筒状のヨーク部分２０４を備えている。歯部分２０２は、隣接する複数の固定子歯２０６を備えており、隣接する歯２０６が隣接する複数の固定子巻線スロット２０８を画定する。

個々の歯２０６は、当分野で知られている方法で個々の積層（図２および４には示されていない）を積み重ね、所定の軸方向および半径方向の寸法を備えた歯を形成することによって製造されている。歯２０６は、所定の軸方向および半径方向の寸法を備えた巻線スロット２０８が形成されるよう、エンクロージャの歯部分の半径方向の外部表面１５６の円周上に固定結合されている。この例示的実施形態では、歯２０６は、さねはぎ構造（図２および４には示されていない）を使用して、軸方向のスロットを介して表面１５６に配置されている。別法としては、歯２０６は、それらに限定されないが、場合によっては溶接、ろう付けおよび接着を含む方法を使用して表面１５６に結合される。

この例示的実施形態では、エンクロージャの中央部分１５２は円筒状である。別法としては、所定の多角形寸法を使用してエンクロージャの中央部分１５２を形成することも可能である。図５は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる代替エンクロージャの歯部分２５２の一部を示す略軸方向図である。代替部分２５２は、複数の突出セグメント２５３を備えた突出多角形である。この代替実施形態では、突出セグメント２５３は、スロット２０８がセグメント２５３の実質的に中心に位置するようにサイズ化され、かつ、配置されており、セグメント２５３の数とスロット２０８の数は同じである。また、この代替実施形態では、セグメント２５３および歯２０６は、突出多角形部分２５２の頂点が実質的に歯２０６の中心に位置するようにサイズ化され、かつ、配置されている。

図６は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる代替エンクロージャの歯部分３５２の一部を示す略軸方向図である。代替部分３５２は、複数の突出セグメント３５３を備えた突出多角形である。この代替実施形態では、突出セグメント３５３は、歯２０６がセグメント３５３の実質的に中心に位置するようにサイズ化され、かつ、配置されており、セグメント３５３の数とスロット２０８の数は同じである。また、この代替実施形態では、セグメント３５３およびスロット２０８は、突出多角形部分３５２の頂点が実質的にスロット２０８の中心に位置するようにサイズ化され、かつ、配置されている。

図７は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる代替エンクロージャの歯部分４５２の一部を示す略軸方向図である。代替部分４５２は、複数の突出セグメント４５３を備えた突出多角形である。この代替実施形態では、突出セグメント４５３は、セグメント４５３の一部が歯２０６およびスロット２０８の実質的に中心に交互に位置するようにサイズ化され、かつ、配置されている。また、この代替実施形態では、セグメント４５３の数は、歯２０６の数とスロット２０８の数の合計である。

図８は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる代替エンクロージャの歯部分５５２の一部を示す略軸方向図である。代替部分５５２は、それらに限定されないが、直円柱または突出多角形であってもよい幾何形状を備えている。この代替実施形態では、部分５５２は、半径方向外部表面５５６に画定された複数のスロット５５３を備えており、スロット５５３の数と歯２０６の数は同じである。スロット５５３は、歯２０６の受入れを容易にする所定の軸方向および半径方向の寸法を備えており、したがって歯２０６の円周方向の整列を容易にしている。

図９は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる例示的固定子アセンブリ１２２の例示的固定子鉄心部分２００の例示的ヨーク部分２０４の略軸方向斜視図である。回転子１０４の回転軸１３２は、透視図法で示されている。図９を図２と共に参照してヨーク部分２０４について説明する。この例示的実施形態では、ヨーク２０４は、実質的に類似した２つのヨークセクション２１４を備えている。ヨークセクション２１４の各々は、複数の軸方向ヨーク整合表面２１６、半径方向内部表面２１８および半径方向外部表面２２０を備えている。ヨークセクション２１４は、当分野で知られている方法、材料および装置を使用して製造されている。ヨークセクション２１４の製造に使用される材料に関連するパラメータには、それらに限定されないが、運転中におけるヨーク２０４のひずみおよび腐食を抑制するための十分な強度および耐食性を有していることがあり、また、場合によっては伝導熱伝達を容易にする特性が含まれている。

ヨークセクション２１４は、圧力容器１０５などの外部エンクロージャからの圧力ばめによって整合表面２１６で結合されており、それらに限定されないが、溶接およびろう付けを含む方法を使用して固着されている。ヨーク２０４は、歯部分２０２の上を展開しており、ヨーク半径方向内部表面２１８の少なくとも一部と歯２０６の半径方向外部表面の少なくとも一部が容易に接触するようにサイズ化されている。また、ヨーク２０４は、ヨーク半径方向外部表面２２０の少なくとも一部と圧力容器１０５の半径方向内部表面（いずれも図９には示されていない）が容易に接触するようにサイズ化されている。ヨーク２０４は、さらに、固定子コンパートメント１７２（図２に示されている）内への配置が容易になるようにサイズ化されている。

図１０は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる例示的固定子アセンブリ１２２の複数の熱伝導性積層２３２および２３４の略断面図である。回転子の回転軸１３２は、透視図法で示されている。図１０を図２と共に参照して例示的固定子積層について説明する。具体的には、歯部分２０２は、複数の磁気積層２３０および複数の熱伝導性積層２３２を備えている。より具体的には、個々の歯２０６（図４に示されている）は、複数の磁気積層２３０および複数の熱伝導性積層２３２を備えている。磁気積層２３０は、鉄心部分２００内での磁束の生成および伝導が容易になるよう、所定の透磁率を有している。熱伝導性積層２３２は、鉄心部分２００からの熱の、積層２３０より効果的かつ有効な除去を容易にする熱伝達特性を有している。この例示的実施形態では、熱伝導性積層２３２は、主要構成成分として銅または銅合金を有している。別法としては、積層２３２は、電動機１０４の運転を容易にする所定のパラメータを達成する任意の数および任意の百分率の構成成分を含有することも可能である。

この例示的実施形態では、ヨーク部分２０４は、上記説明と実質的に同様である。歯部分２０２の積層２３２と実質的に類似している複数の熱伝導性積層２３４は、ヨーク部分２０４に散在している。

鉄心部分２００から熱を除去し、かつ、ギャップ１２４を介して固定子１２２と回転子１２０を磁気結合させるための所定のパラメータが達成されるよう、積層２３２および２３０は歯部分２０２に散在し、積層２３４はヨーク部分２０４に散在している。この例示的実施形態では、熱伝導性積層２３２は、固定子の歯部分２０２に散在しており、実質的に類似した軸方向の長さ、つまり軸方向のピッチが個々の積層２３２間に存在している。また、この例示的実施形態では、熱伝導性積層２３４は、積層２３２と２３４の間の熱連絡が容易になるよう、個々の積層２３４間の実質的に類似した軸方向の長さ、および半径方向の寸法でヨーク部分２０４に散在している。さらに、この例示的実施形態では、歯部分２０２およびヨーク部分２０４の積層２３２および２３４は、それぞれ実質的に類似した軸方向の寸法、つまり厚さを有している。さらに、この例示的実施形態では、鉄心部分２００の積層２３２の厚さは実質的に一様である。つまり、積層２３２の実質的に一様な厚さの分布が鉄心部分２００に達成され、個々の積層２３２の厚さは、実質的に類似している。同様に、この例示的実施形態では、鉄心部分２００の積層２３４の厚さも実質的に一様である。つまり、積層２３４の実質的に一様な厚さの分布が鉄心部分２００に達成され、個々の積層２３４の厚さは、実質的に類似している。別法としては、積層２３２および２３４の異なる所定の厚さの分布を使用して、電動機１０４の運転を容易にする所定のパラメータの達成を容易にすることも可能である。この代替分布は、厚さが変化する一様な分布または非一様な分布を含むことができる。

図１１は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる、歯部分３０２の熱伝導性積層より厚い複数の熱伝導性積層３３２および３３４をヨーク部分３０４に備えた代替固定子の略断面図である。回転子の回転軸１３２は、透視図法で示されている。代替固定子鉄心３００は、代替歯部分３０２および代替ヨーク部分３０４を備えている。歯部分３０２は、この例示的実施形態の同様のコンポーネントと全く同じである複数の磁気積層３３０および複数の熱伝導性積層３３２を備えている。ヨーク部分３０４は、積層３３４の軸方向の寸法（つまり厚さ）が積層２３４（図１０に示されている）の軸方向の寸法（厚さ）より大きい点を除き、実質的に積層２３４に類似している複数の熱伝導性積層３３４を備えている。また、ヨーク部分の積層３３４の軸方向の寸法（厚さ）は、歯部分の積層３３２の軸方向の寸法（厚さ）より大きい。この代替実施形態は、ヨーク部分３０４の一様な温度分布およびヨーク部分３０４からの熱の除去を容易にしている。さらに、この代替実施形態では、歯部分３０２およびヨーク部分３０４の積層３３２および３３４は、それぞれ実質的に類似した軸方向の寸法、つまり厚さを有している。さらに、この代替実施形態では、鉄心部分３００の積層３３２の厚さは実質的に一様である。つまり、積層３３２の実質的に一様な厚さの分布が鉄心部分３００に達成され、個々の積層３３２の厚さは、実質的に類似している。同様に、この例示的実施形態では、鉄心部分３００の積層３３４の厚さも実質的に一様である。つまり、積層３３４の実質的に一様な厚さの分布が鉄心部分３００に達成され、個々の積層３３４の厚さは、実質的に類似している。別法としては、積層３３２および３３４の異なる所定の厚さの分布を使用して、電動機１０４の運転を容易にする所定のパラメータの達成を容易にすることも可能である。この代替分布は、厚さが変化する一様な分布または非一様な分布を含むことができる。

図１２は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる、ヨーク部分４０４の熱伝導性積層より厚い複数の熱伝導性積層４３２および４３４を歯部分４０２に備えた代替固定子の略断面図である。回転子の回転軸１３２は、透視図法で示されている。代替固定子鉄心４００は、代替歯部分４０２および代替ヨーク部分４０４を備えている。歯部分４０２は、積層４３０が複数の代替熱伝導性積層４３２を受け取るように構成されている点を除き、この例示的実施形態の積層２３０（図１０に示されている）に実質的に類似している複数の磁気積層４３０を備えている。積層４３２は、積層４３２の軸方向の寸法（厚さ）が積層２３２（図１０に示されている）の軸方向の寸法（厚さ）より大きい点を除き、実質的に積層２３２に類似している。ヨーク部分４０４は、実質的に積層２３４（図１０に示されている）に類似している複数の熱伝導性積層４３４を備えている。この代替実施形態では、歯部分の積層４３２の軸方向の寸法（厚さ）は、ヨーク部分の積層４３４の軸方向の寸法（厚さ）より大きい。この代替実施形態は、歯部分４０２の一様な温度分布および歯部分４０２からの有効な熱の除去を容易にしている。また、この代替実施形態では、歯部分４０２およびヨーク部分４０４の積層４３２および４３４は、それぞれ実質的に類似した軸方向の寸法、つまり厚さを有している。さらに、この代替実施形態では、鉄心部分４００の積層４３２の厚さは実質的に一様である。つまり、積層４３２の実質的に一様な厚さの分布が鉄心部分４００に達成され、個々の積層４３２の厚さは、実質的に類似している。同様に、この例示的実施形態では、鉄心部分４００の積層４３４の厚さも実質的に一様である。つまり、積層４３４の実質的に一様な厚さの分布が鉄心部分４００に達成され、個々の積層４３４の厚さは、実質的に類似している。別法としては、積層４３２および４３４の異なる所定の厚さの分布を使用して、電動機１０４の運転を容易にする所定のパラメータの達成を容易にすることも可能である。この代替分布は、厚さが変化する一様な分布または非一様な分布を含むことができる。

図１３は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる可変軸方向ピッチを備えた複数の代替熱伝導性固定子積層５３２および５３４の略断面図である。回転子の回転軸１３２は、透視図法で示されている。代替固定子鉄心５００は、代替歯部分５０２および代替ヨーク部分５０４を備えている。歯部分５０２は、積層５３０が複数の代替熱伝導性積層５３２を受け取るように構成されている点を除き、この例示的実施形態の積層２３０（図１０に示されている）に実質的に類似している複数の磁気積層５３０を備えている。積層５３２は、積層５３２が固定子の歯部分５０２に散在しており、個々の積層５３２間の軸方向の長さが変化する点を除き、実質的に積層２３２（図１０に示されている）に類似している。ヨーク部分５０４は、積層５３４が固定子のヨーク部分５０４に散在しており、個々の積層５３４間の軸方向の長さが変化する点を除き、実質的に積層２３４（図１０に示されている）に類似している複数の熱伝導性積層５３４を備えている。歯部分５０２の積層５３２とヨーク部分５０４の積層５３４の間の軸方向の寸法は、積層５３２と５３４の間の熱連絡が容易になるよう、実質的に類似している。この代替実施形態は、鉄心部分５００の一様な温度分布および鉄心部分５００からの有効な熱の除去を容易にしている。また、この代替実施形態では、歯部分５０２およびヨーク部分５０４の積層５３２および５３４は、それぞれ実質的に類似した軸方向の寸法、つまり厚さを有している。さらに、この代替実施形態では、鉄心部分５００の積層５３２の厚さは実質的に一様である。つまり、積層５３２の実質的に一様な厚さの分布が鉄心部分５００に達成され、個々の積層５３２の厚さは、実質的に類似している。同様に、この例示的実施形態では、鉄心部分５００の積層５３４の厚さも実質的に一様である。つまり、積層５３４の実質的に一様な厚さの分布が鉄心部分５００に達成され、個々の積層５３４の厚さは、実質的に類似している。別法としては、積層５３２および５３４の異なる所定の厚さの分布を使用して、電動機１０４の運転を容易にする所定のパラメータの達成を容易にすることも可能である。この代替分布は、厚さが変化する一様な分布または非一様な分布を含むことができる。

図２を参照すると、固定子１２２は、さらに、複数の電機子巻線を備えており、図にはそのうちの複数の末端巻線部分、すなわち末端回部分２３６および２３８が示されている。具体的には、固定子鉄心部分２００は、それぞれ複数のアウトボードおよびインボード巻線末端回部分２３６および２３８を備えている。この例示的実施形態では、巻線末端回部分２３６および２３８の半径方向および軸方向の支持が容易になるよう、複数の末端回支持部材２４０がフレア部分の半径方向の外部表面１６４および１６８に固着されている。別法としては、それには制限されないが、ゼロを含む任意の数の部材２４０を使用することができる。部材２４０は、それらに限定されないが、表面１６４、１６８および巻線末端回部分２３６、２３８の材料特性との材料および運転の両立性を容易にする特性、ならびに電動機１０４に関連する所定の運転パラメータの達成を容易にする特性を始めとする特性を有する任意の材料を使用して製造することができる。

図１４は、それぞれ、電動機１０４と共に使用することができる複数の例示的電機子スロット外部巻線２４２および内部巻線２４４の略断面図である。回転子部分１４０、回転子の回転軸１３２およびヨーク部分２０４は、透視図法で示されている。図１５は、電動機１０４と共に使用することができる固定子エンクロージャの中央部分１５２（図３に示されている）に結合された固定子の歯部分２０２の略軸方向斜視図である。回転子の回転軸１３２およびフレアエンクロージャ部分１５８、１６０は、図１５には透視図法で示されている。歯部分２０２は、それぞれスロット２０８の複数の電機子スロット外部巻線２４２および内部巻線２４４を受け取っている。巻線２４２は、スロット２０８の半径方向の外部部分に配置されている。巻線２４４は、スロット２０８の半径方向の内部部分に配置されている。巻線末端回２３６および２３８は、巻線２４２および２４４に電気結合されており、巻線２４２および２４４から軸方向に外側に延びる。巻線２４２、２４４および末端回２３６、２３８は、１つのコイルを形成している。この構成では、１つのコイルの半径方向の巻線２４４は、スロット２０８内の他のコイルの半径方向の外部巻線２４２の半径方向の内側に配置されている。別法としては、任意の数、任意の構成の巻線を使用することも可能である。この例示的実施形態では、巻線２４２、２４４および末端回部分２３６、２３８は、当分野で知られている材料、装置および方法を使用して製造された導電バーである。別法としては、巻線２４２、２４４および末端回部分２３６、２３８は、それらに限定されないが、導電ケーブルであってもよい。ヨーク部分２０４への歯部分２０２の密閉に先立って、巻線２４２および２４４をスロット２０８内に配置することにより、効率的なアセンブリが容易になり、また、巻線２４２および２４４がひずむ可能性を容易に小さくすることができる。

図１６は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる複数の例示的電機子巻線２４２および２４４の略軸方向断面図である。回転子の回転軸１３２およびエンクロージャ部分１５２は、透視図法で示されている。歯部分２０２は、歯２０６とそこから延びる末端回部分２３６（および２３８）の間のスロット２０８に配置された巻線２４２および２４４のすべてを使用して示されている。巻線２４２、２４４および末端回部分２３６（および２３８）は、実質的に透明部分として示されており、また、エンクロージャのフレア部分１５８（および１６０）（図１５に示されている）は、透視を容易にするために省略されている。

図１７は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる例示的固定子鉄心部分２００を形成するために複数の電機子巻線２４２および２４４の上に結合された複数のヨーク部分セグメント２１４の略軸方向断面図である。回転子の回転軸１３２およびエンクロージャ部分１５２が示されており、エンクロージャのフレア部分１５８（および１６０）（図１５に示されている）は、透視を可能にするために省略されている。歯部分２０２は、歯２０６とそこから延びる末端回部分２３６（および２３８）の間のスロット２０８に配置された巻線２４２および２４４のすべてを使用して示されている。また、図に示す歯部分２０２は、第１のヨークセクション２１４に配置されている。末端回部分２３６（および２３８）は、軸方向に展開し、かつ、歯部分２０２から半径方向に外側に向かって張り出しており、下部ヨークセクション２１４を部分的に覆い隠している。この例示的実施形態では、上部ヨークセクション２１４は、歯部分２０２および巻線２４２、２４４の上方に配置されており、上で説明したように整合表面２１６で下部ヨークセクション２１４に結合されている。また、この方法でヨーク部分２０４をアセンブルすることにより、電機子巻線２４２および２４４ならびに末端回部分２３６および２３８に対する妨害またはひずみを容易に抑制することができる。

図１８は、電動機１０４（図２に示されている）と共に使用することができる例示的圧力容器１０５の略軸方向斜視図である。回転子の回転軸１３２は、透視図法で示されている。図１８を図２と共に参照して圧力容器１０５について説明する。圧力容器１０５は、実質的に円筒状の半径方向の外部表面２４６、半径方向の内部表面２４８および複数の外部フィン２５０を備えている。フィン２５０は、外部表面２４６に固定結合されている。圧力容器１０５は、さらに、圧力容器１０５の軸方向の両端に配置された、内部表面２４８から半径方向に内側に延びる複数の実質的に環状の末端壁２５１を備えている。

この例示的実施形態では、フィン２５０および少なくとも一方の末端壁２５１は、それらに限定されないが、鍛造および鋳造を含む方法を使用して、圧力容器１０５と一体で製造されている。別法としては、フィン２５０および末端壁２５１を個別に製造し、それらに限定されないが、溶接およびろう付けを含む方法を使用して、それぞれ圧力容器の外部表面２４６および内部表面に結合することも可能である。フィン２５０は、電動機１０４からの熱の伝達を容易にする所定の軸方向および半径方向の寸法を備えている。末端壁２５１は、環状通路２５４の画定を容易にする所定の半径方向の寸法を備えている。開口２５４は、回転子のスピンドル部分１４２およびシール１３７の受入れが容易になるようにサイズ化されている。圧力容器１０５の製造に使用される材料に関連するパラメータには、それらに限定されないが、伝導熱伝達を容易にする十分な熱伝達特性を有していること、および運転中における圧力容器１０５のひずみおよび腐食を抑制するための十分な強度および耐食性を有していることがある。圧力容器１０５の製造に使用することができる材料には、それらに限定されないが、Ｉｎｃｏｌｏｙ９２５（商標）、Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８（商標）およびステンレス鋼がある。

この例示的実施形態では、圧力容器１０５は、実質的に円筒状である。別法としては、圧力容器１０５および関連するコンポーネントは、所定の運転パラメータを達成する任意の形状および／または構成であってもよい。また、この例示的実施形態では、表面２４６と２４８の間の半径方向の距離、つまり圧力容器１０５の厚さ、および圧力容器１０５の製造に使用される材料は、それらに限定されないが、ステーション１００が浸される水の深さおよび量に関連する外部動作圧力および温度、ならびに輸送される流体の特性などの運転パラメータの許容を容易にするには十分である。

図１９は、電動機１０４と共に使用することができる例示的圧力容器１０５の略軸方向図である。回転子の回転軸１３２、エンクロージャの中央部分１５２、歯部分２０２およびヨーク部分２０４が示されており、壁２５１は、図面を分かり易くし、かつ、透視を可能にするために省略されている。図１９および図２を共に参照して、圧力容器１０５についてさらに説明する。この例示的実施形態では、圧力容器の内部表面２４８は、ヨーク部分２０４から圧力容器１０５への伝導熱伝達が容易になるよう、ヨーク部分の外部表面２２０に熱連絡で結合されている。表面２４８を表面２２０に結合する方法には、それらに限定されないが、予荷重微小公差ばめが得られるよう、場合によっては加圧締りばめを含むことができる。加圧締りばめには、それらに限定されないが、熱収縮ばめおよび／または水力収縮ばめがある。表面２４８および表面２２０によって嵌合領域に画定されるシームを、それらに限定されないが、溶接、ろう付け、接着結合および焼結を含む方法によってシールすることにより、さらに表面２４８を表面２２０に結合することができる。ヨーク部分２０４への圧力容器１０５の締りばめは、ヨーク部分２０４とエンクロージャ１５０の間の歯部分２０２の固着を容易にしている。

図２を参照すると、個々の末端壁２５１の一部は、エンクロージャのフレア部分１５８および１６０の軸方向の最も外側の部分に結合されており、実質的に環状の固定子コンパートメント１７２を形成している。コンパートメント１７２は、固定子鉄心２００を輸送流体から実質的に分離している。コンパートメント１７２は、複数の部分としてさらに記述することができる。コンパートメント１７２の実質的に環状の中央部分２６０は、エンクロージャの中央部分の半径方向の外部表面１５６と、圧力容器の半径方向の内部表面２４８の一部の間に画定されており、固定子鉄心部分２００を収納している。アウトボード末端回部分２６２は、中央部分の半径方向の外部表面１５６の一部、フレア部分の半径方向の外部表面１６４、末端壁２５２、圧力容器の半径方向の内部表面２４８の一部、および鉄心２００の軸方向のアウトボード表面の間に画定されている。部分２６２は、固定子末端回部分２３６を収納している。インボード末端回部分２６４は、中央部分の半径方向の外部表面１５６の一部、フレア部分の半径方向の外部表面１６８、末端壁２５２、圧力容器の半径方向の内部表面２４８の一部、および鉄心２００の軸方向のインボード表面の間に画定されている。部分２６４は、固定子末端回部分２３８を収納している。

この例示的実施形態では、コンパートメント１７２には、誘電流体、たとえば、それには限定されないが、変圧器油が充填されている。誘電流体は、それらに限定されないが、対流熱伝達および伝導熱伝達を容易にし、かつ、コンパートメント１７２内の電気アーク放電の可能性を小さくする特性を始めとする特性を有している。

図１および２を参照すると、運転中、圧縮機１０２（図１に示されている）によって輸送される流体を使用して、発電機１０４の冷却を容易にすることも可能である。固定子１２２に電力を供給して電動機１０４を起動する前に、圧力容器１０５内の、固定子コンパートメント１７２を除き、かつ、電動機エンドカバーアセンブリ１１８および末端壁２５２によって画定される体積を含む体積１０６に、所定の割合で加圧された輸送流体が充填され、それには限定されないが、場合によっては入口パイプライン１１０の圧力と実質的に類似した圧力を含む所定の圧力が達成される。体積１０６の圧力が変化すると、当分野で知られている方法および装置を使用して、同じく固定子エンクロージャ１７２の圧力を変化させることができ、それにより、体積１０５と固定子コンパートメント１７２の間の圧力差を容易に小さくすることができる。

電動機１０４に電力が供給され、回転子１２０が回転すると、輸送流体の熱損失および流体摩擦損失によって回転子部分１４０の温度が上昇することがある。回転子アセンブリ１２０、詳細には部分１４０と流体連絡および熱連絡している輸送流体は、回転子部分１４０から、それらに限定されないが、電動機エンドカバーアセンブリ１１８およびエンクロージャ部分１５２、１５８、１６０を含む他のコンポーネントへの熱の伝達を容易にし、引き続いて、それぞれ外部環境およびコンパートメント１７２内の誘電流体へ熱を伝達することができる。

また、固定子１２２に電力が供給される電動機１０４の運転中、固定子の末端回部分２３６および２３８の熱損失によって、通常、関連するコンポーネントの温度が上昇する。部分２３６および２３８の熱損失は、誘電流体に実質的に伝導伝達される。コンパートメント部分２６２および２６４の対流流体流は、固定子の末端回部分２３６および２３８と接触している誘電流体と、部分２３６および２３８と接触していない誘電流体との間の誘電流体温度差によって誘導される。熱は、引き続いて圧力容器１０５へ伝達される。

さらに、固定子１２２に電力が供給される電動機１０４の運転中、電機子巻線２４２および２４４（図１４に示されている）を介した固定子の歯部分２０２の熱損失が実質的に蓄積し、積層２３２および２３４の伝導熱伝達を介して圧力容器１０５へ伝達される。

上で説明したように、圧力容器１０５には、運転中、電動機１０４のコンポーネントから所定の熱伝達率で所定の熱エネルギーを受け取る傾向がある。圧力容器１０５を取り囲んでいる環境の温度は、通常、圧力容器１０５内の環境温度より低い。したがって、表面２４６およびフィン２５０は、通常、表面２４８より冷たく、電動機１０４から圧力容器１０５の外部環境へ容易に熱が伝達される。

本明細書において説明した圧縮ステーションは、パイプラインを介した天然ガスの輸送を容易にしている。より具体的には、圧縮ステーションアセンブリは、超同期電動機に結合された圧縮デバイスを備えている。超同期電動機は、追加コンポーネント、たとえば変速機の除去を容易にしており、延いてはステーションのより小さいフットプリントを容易にしている。また、超同期電動機を使用することにより、関連する変速機保全コストが除去される。また、このような電動機は、より高いエネルギー密度およびより速い速度でのステーションの運転を容易にしており、延いてはフットプリントをさらに小さくしている。また、より速い速度での運転能力により、より高い効率の利点を容易に得ることができる。したがって、圧縮ステーションの運転効率を高くすることができ、また、ステーションの資本コストおよび保全コストを安くすることができる。

本明細書において説明した、パイプライン内の流体を輸送するための方法および装置は、流体輸送ステーションの運転を容易にしている。より具体的には、上で説明した電動機は、より頑丈な流体輸送ステーションの構成を容易にしている。また、このような電動機構成により、高い効率および高い信頼性を容易に達成することができ、また、保全コストを容易に安くし、流体輸送ステーションの運転中断を容易に短縮することができる。

以上、流体輸送ステーションと結合した電動機の例示的実施形態について、詳細に説明した。方法、装置およびシステムは、本明細書において説明した特定の実施形態に限定されず、また、図に示した特定の電動機および流体輸送ステーションに限定されない。

本発明について、様々な特定の実施形態に関して説明したが、本発明は、特許請求の範囲の精神および範囲内で修正を加えることができることは当業者には認識されよう。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

例示的流体輸送ステーションの略断面図である。 図１に示す流体輸送ステーションと共に使用することができる例示的電動機の略断面図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる例示的固定子エンクロージャの一部を示す略軸方向斜視図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる例示的固定子アセンブリの例示的歯部分の略軸方向斜視図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる代替エンクロージャの歯部分の一部を示す略軸方向図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる代替エンクロージャの歯部分の一部を示す略軸方向図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる代替エンクロージャの歯部分の一部を示す略軸方向図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる代替エンクロージャの歯部分の一部を示す略軸方向図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる例示的固定子アセンブリの例示的ヨーク部分の略軸方向斜視図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる例示的固定子アセンブリの複数の熱伝導性積層の略断面図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる、歯部分の熱伝導性積層より厚い複数の熱伝導性積層をヨーク部分に備えた代替固定子の略断面図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる、ヨーク部分の熱伝導性積層より厚い複数の熱伝導性積層を歯部分に備えた代替固定子の略断面図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる可変軸方向ピッチを備えた複数の代替熱伝導性固定子積層の略断面図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる複数の例示的電機子巻線の略断面図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる固定子エンクロージャの中央部分に結合された固定子の歯部分の略軸方向斜視図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる複数の例示的電機子巻線の略軸方向断面図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる例示的固定子鉄心部分を形成するために複数の電機子巻線の上に結合された複数のヨーク部分セグメントの略軸方向断面図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる例示的圧力容器の略軸方向斜視図である。 図２に示す電動機と共に使用することができる例示的圧力容器の略軸方向図である。

符号の説明

１００ 圧縮ステーション
１０２ 圧縮機
１０３ ハウジング
１０４ 電動機
１０５ 圧力容器
１０６ 体積
１０８ 圧縮機吸込み取付け具
１１０ 入口パイプライン
１１２ 圧縮機エンドピース
１１４ 圧縮機吐出取付け具
１１６ 圧縮機出口パイプライン
１１８ エンドカバーアセンブリ
１２０ 回転子アセンブリ
１２２ 固定子センブリ
１２４ ギャップ
１２６ 電気ケーブル電線管
１２８ 回転可能駆動軸
１３０ 圧縮機段
１３２ 回転軸
１３７ ハウジングシール
１４０ 回転子部分
１４２ アウトボードスピンドル部分
１４３ インボードスピンドル部分
１４６ 磁気軸受
１４８ インボード軸受
１５０ 固定子エンクロージャ
１５２、２６０ 中央部分
１５４、１６２、１６６、２１８、２４８ 内部表面
１５６、１６４、１６８、２２０、２４６、５５６ 外部表面
１５８ フレア部分
１６０ インボードフレア部分
１７０ シール
１７２ 固定子コンパートメント
２００ 固定子鉄心部分
２０２、３０２、３５２、４０２、４５２、５０２、５５２ 歯部分
２０４、３０４、４０４、５０４ ヨーク部分
２０６ 固定子の歯
２０８、５５３ スロット
２１４ ヨークセクション
２１６ 整合表面
２３０、３３０、４３０、５３０ 磁気積層
２３２、２３４、３３２、３３４、４３２、４３４、５３２、５３４ 伝導性積層
２３６、２３８ 末端回部分
２４０ 部材
２４２、２４４ 電機子巻線
２５０ 外部フィン
２５１、２５２ 末端壁
２５３、３５３、４５３ 突出セグメント
２５４ 開口
２６２ アウトボード末端回部分
２６４ インボード末端回部分
３００、４００、５００ 鉄心部分

Claims (8)

1. 少なくとも１つのエンクロージャがその中に画定された圧力容器と、
   前記圧力容器内に配置された、複数の部材を備えたヨークであって、前記部材の各々が少なくとも１つの整合表面を備え、前記部材が前記整合表面に沿って取外し可能に一体に結合されたヨークと、
   前記ヨーク内に配置された、複数のスロットを画定する複数の歯であって、隣接する歯がそれらの間にスロットを画定する複数の歯と
   を備え、
   前記少なくとも１つのエンクロージャが、両端がフレア形状の少なくとも１つの壁を備え、
   前記少なくとも１つのエンクロージャの外側を、第１の流体が流れるように構成され、
   前記少なくとも１つのエンクロージャが、その中に第２の流体を維持するように構成され、
   前記少なくとも１つの壁が、前記第２の流体から前記第１の流体を分離する、
   電気機械のための固定子アセンブリ。
2. 前記少なくとも１つのエンクロージャの少なくとも１つの壁が、第１の部材と前記第１の部材から延びる前記フレア形状の第２の部材を備え、かつ、少なくとも１つの固定子末端巻線を支持するように構成される、請求項１に記載の固定子アセンブリ。
3. 前記少なくとも１つのエンクロージャの第１の部材が、
   実質的に円筒状のアセンブリと、
   複数の表面を画定する複数の突出部を備えた多角形アセンブリ
   のうちの少なくとも一方を備えた、請求項２に記載の固定子アセンブリ。
4. 前記第１の部材が、
   個々の表面が前記複数のスロットのうちの対応するスロットの実質的に中心に位置している複数の表面と、
   個々の表面が前記複数の歯のうちの対応する歯の実質的に中心に位置している複数の表面と、
   前記複数の歯および前記複数のスロットの各々の実質的に中心に位置している複数の表面
   のうちの少なくとも１つを備えた、請求項２に記載の固定子アセンブリ。
5. 前記第１の部材の少なくとも一部が前記複数のスロットの少なくとも一部の中に展開し、前記複数の歯の少なくとも一部が前記第１の部材の少なくとも一部の中に延びる、請求項２に記載の固定子アセンブリ。
6. 前記圧力容器が、前記圧力容器の半径方向の外部表面から外側に向かって延びる少なくとも１つの突出部を備え、前記少なくとも１つの突出部が、前記ヨークおよび少なくとも１つの固定子アセンブリ末端巻線からの熱の伝達を容易にしている、請求項１に記載の固定子アセンブリ。
7. 前記圧力容器、前記ヨークおよび前記複数の歯が、前記複数の歯の少なくとも一部と前記ヨークの少なくとも一部の間の締りばめ、および前記複数の歯の少なくとも一部と前記エンクロージャの少なくとも一部の間の締りばめが容易になるように結合された、請求項１に記載の固定子アセンブリ。
8. 少なくとも１つの回転可能軸を備えた流体輸送アセンブリと、
   回転子アセンブリおよび固定子アセンブリを備えた駆動電動機であって、前記固定子アセンブリが、圧力容器、ヨークおよび複数の歯を備え、前記圧力容器が、その中に画定された少なくとも１つのエンクロージャを備え、前記ヨークが複数の部材を備え、前記部材の各々が少なくとも１つの整合表面を備え、前記部材が前記整合表面に沿って取外し可能に一体に結合され、前記ヨークが前記圧力容器の中に配置され、前記複数の歯が複数のスロットを画定し、隣接する歯がそれらの間にスロットを画定し、前記複数の歯が前記ヨークの中に配置され、前記回転子が前記固定子アセンブリに磁気結合され、前記駆動電動機の回転子アセンブリが、前記流体輸送アセンブリの少なくとも１つの回転可能軸に回転可能に結合された駆動電動機と
   を備え、
   前記少なくとも１つのエンクロージャが、両端がフレア部分の少なくとも１つの壁を備え、
   前記少なくとも１つのエンクロージャの外側を、第１の流体が流れるように構成され、
   前記少なくとも１つのエンクロージャが、その中に第２の流体を維持するように構成され、
   前記少なくとも１つの壁が、前記第２の流体から前記第１の流体を分離する、
   流体輸送ステーション。
   

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