KR20120047827A - 고정자 하우징 부분을 위한 용접된 매니폴드 - Google Patents

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KR20120047827A
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장 르 베스네라이스
헨릭 슈티에스달
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 전기 기계를 위한, 특히 윈드 터빈의 발전기를 위한 고정자 시스템(100)에 관한 것이다. 상기 고정자 시스템(100)은 고정자 하우징 부분(101), 플레이트(102), 공급 시스템(108) 및 매니폴드 부분(103)을 포함한다. 상기 고정자 하우징 부분(101)은 냉각 채널(104)을 포함하며, 상기 냉각 채널은 고정자 하우징 부분(101)의 축전면(112)에 개구를 포함한다. 상기 플레이트(102)는 상기 고정자 하우징 부분(101)을 강화시키기 위해 상기 축전면(112)에 장착되어 있다. 상기 공급 시스템(108)은 상기 냉각 채널(104)에 냉각 유체를 공급하도록 구성되어 있다. 상기 매니폴드 부분(103)은 상기 매니폴드 부분(103)과 상기 플레이트(102) 사이에 상기 냉각 유체를 위한 가이드 채널(107)을 형성하기 위해 상기 플레이트(102)에 용접되어 있다. 상기 플레이트(102)는 냉각 채널(104)의 개구와 가이드 채널(107) 사이의 연결을 만들기 위한 관통-홀을 포함한다. 상기 공급 시스템(108)은 상기 가이드 채널(107)에 연결되어 있다.

Description

고정자 하우징 부분을 위한 용접된 매니폴드{Welded Manifold for a Stator Housing Segment}
본 발명은 전기 기계, 특히 윈드 터빈의 발전기를 위한 고정자 시스템에 관한 것이다. 더구나, 본 발명은 고정자 전기 기계, 특히 윈드 터빈의 발전기를 제조하는 방법에 관한 것이다.
전기 기계에서, 예컨대 윈드 터빈을 위한 발전기에서, 전기 에너지를 기계 에너지로 그리고 그 역으로 전달하는 경우에, 열은 발생된다. 상기 열은 줄 손실(Joule losses)에 의한 고정자의 와인딩을 형성하는 구리 도체에서 발생된다. 상기 발생된 열은 핫스팟 및 절연 마모를 피하기 위해 제거되어야 한다.
상기 고정자 하우징 및 상기 부착된 와인딩은 일반적으로 상기 고정자 내부로 공기를 불어 넣음에 의해 냉각된다. 고정자 하우징의 축 말단 섹션에서, 와인딩들은 하프 루프로부터 돌출되어 있다. 고정자 와인딩의 말단 와인딩으로부터 와인딩의 돌출 하프 루프. 상기 고정자 와인딩은, 예를 들어 고정자 하우징의 방사형 돌출 덕트를 통해 또는 고정자와 로터 사이의 공기 갭에, 와인딩을 통해 공기를 불어 넣음에 의해 냉각된다. 액체 냉각을 제공하기 위해 고정자 하우징에 속 빈 구리 스트레인(strain) 또는 냉각 파이프를 부착시키는 것으로 또한 알려져 있다. 상기 고정자 하우징에 부착된 와인딩의 도체 부분은 이로써 냉각된다.
고정자의 전면에, 고정자 하우징의 고정자 라미네이트를 강화시키고 특히 정식조임(tightening)하기 위해 압력 플레이트는 부착된다. 추가로, 냉각 유체를 위한 연결은 상기 압력 플레이트의 상기 정식조임력(tightening force)에 영향을 미침 없이, 상기 조정자 하우징에 장착되어야 한다.
특히, 냉각 유체를 공급하기 위한 냉각 파이프는 고정자 와인딩에 냉각 에너지를 전달시키기 위해 상기 고정자 하우징 부분에 부착된다. 고정자 하우징의 전면에, 매니폴드는 장착되어 있어서, 상기 냉각 유체는 냉각 파이프로 또는 상기 냉각 파이프로부터 공급 시스템으로 공급된다. 통상적인 디자인에서, 동시에 상기 고정자 하우징 부분에 압력 플레이트의 부착과 매니폴드의 부착을 통합시키는 것은 복잡하다.
WO 2007/090803 A1은 전기 기계를 위한 냉각 장치를 공개하고 있다. 고정자는 서로 조여져 있는 복수의 코어 시트로 이뤄져 있어서, 고정자의 라미네이션 번들은 형성된다. 각 코어 시트는 냉각 파이프 및 고정자 와인딩을 지지하기 위해 축방향 파임 및 글루브를 포함한다.
DE 25 15 340 A1는 전기 기계의 고정자 하우징을 공개하며, 여기서 글루브는 와인딩을 고정하기 위해 형성되어 있다. 상기 고정자 하우징은 냉각 채널을 포함한다.
JP 56068242 A는 전기 기계를 위한 물-냉각 고정자를 공개하며, 여기서 절연체로 만들어진 냉각 튜브는 고정자 하우징을 통하는 냉각 홀로 삽입되어 있다.
EP 1 168 571 A는 복수의 와인딩 슬롯을 가진 고정자 하우징을 공개한다. 상기 와인딩은 도관을 통한 냉매를 순환시키기 위한 내부 도관을 포함한다.
EP 1 499 001 A1는 외부 냉각 장치에 연결될 수 있는 축방향 연장 냉각 채널을 포함하는 고정자 하우징을 공개한다.
본 발명의 목적은 전기 기계의 고정자 하우징에 강해지고 간략화된 매니폴드를 제공하는 것이다.
이 목적은 전기 기계, 특히 윈드 터빈의 발전기를 위한 고정자 하우징 시스템에 의해, 그리고 전기 기계 특히 윈드 터빈의 발전기를 위한 고정자 시스템을 제조하기 위한 방법에 의해 해결될 수 있다.
본 발명의 제 1 측면에 따라, 전기 기계, 특히 윈드 터빈의 발전기를 위한 고정자 시스템은 제공된다. 상기 고정자 시스템은 고정자 하우징 부분의 축전면에 개구를 포함하는 냉각 채널을 가진 고정자 하우징 부분을 포함한다. 더구나, 상기 고정자 시스템은 상기 고정자 하우징을 강화(예를 들어 조임)하기 위해 축전면에 장착되어 있는 플레이트를 포함한다. 더구나, 상기 고정자 시스템은 냉각 채널에 냉각 유체를 공급하기 위한 공급 시스템을 포함한다. 더구나, 상기 고정자 시스템은 매니폴드 부분과 플레이트 사이에 냉각 유체를 위한 가이드 채널을 형성하기 위한 플레이트에 용접된 매니폴드 부분을 포함한다. 상기 플레이트는 냉각 채널의 개구와 상기 가이드 채널 사이의 연결을 만들기 위한 관통-홀을 포함한다. 상기 공급 시스템은 상기 가이드 채널에 연결되어 있다.
본 발명의 추가 측면에 따라, 전기 기계 특히 윈드 터빈의 발전기를 위한 고정자 시스템을 제조하기 위한 방법은 제공된다. 고정자 하우징 부분의 축전면에 개구를 포함하는 냉각 채널을 가진 고정자 하우징 부분은 형성되어 있다. 플레이트는 고정자 하우징 부분을 강화, 즉 조이기 위한 축전면에 장착되어 있다. 매니폴드 부분은 매니폴드 부분과 플레이트 사이에 냉각 유체를 위한 가이드 채널을 형성하기 위해 플레이트에 용접되어 있다. 상기 플레이트는 냉각 채널의 개구와 가이드 채널 사이의 연결을 만들기 위한 관통-홀을 포함한다. 냉각 유체를 공급하기 위한 공급 시스템은 가이드 채널에 연결되어 있다. 매니폴드는 고정자 하우징 부분의 냉각 채널과 공급 시스템 사이의 냉각 유체 연결을 만들기 위한 가이드 채널을 만든다. 상기 매니폴드는 상기 플레이트와 상기 매니폴드 부분의 표면 사이에 가이드 채널을 형성하기 위해 플레이트에 부착된 복수의 매니폴드 부분으로 이뤄질 수 있다. 상기 가이드 채널에, 상기 공급 시스템으로 공급 파이프 또는 다른 공급 연결은 연결될 수 있다.
고정자 하우징 부분은 발전기의 고정자의 개별 부분 또는 전체 하우징을 형성한다. 상기 하우징 부분이 고정자 하우징의 부분이라면, 복수의 하우징 부분은 고정자 하우징, 즉 고정자 스택을 형성하기 위해 서로 부착될 수 있다. 고정자의 하우징 부분은 전기 기계의 로터의 샤프트 주위에 연장되어 있다. 따라서, 하우징 부분은 상기 샤프트 주위의 완곡 방향으로 원형, 커브 연장을 포함할 수 있다. 더구나, 상기 하우징 부분은 길이 방향을 포함하며, 여기서 상기 길이 방향은 상기 샤프트의 축 방향과 실제로 평행하다. 상기 하우징 부분은 고정자 라미네이션이 형성되도록 축 방향 주위에 함께 고정된 복수의 시트 요소를 포함할 수 있다. 상기 고정자 라미네이션은 상기 하우징 부분을 형성한다. 상기 시트는 와전류를 막기 위해 서로 사이에 전기 절연되어 있다. 상기 고정자 하우징 부분은 내부 표면 및 외부 표면을 더 포함하며, 여기서 상기 내부 표면은 상기 외부 표면보다 방사형 방향으로 상기 샤프트에 더욱 가까이 위치한다.
상기 고정자 하우징 부분은 샤프트 축전면에 대해 축 방향으로 이의 가장자리에 포함한다. 상기 축전면에 각 플레이트(또는 압력 플레이트 또는 핑거 플레이트로 불림)는 장착되어 있다. 상기 축전면에 장착되어 있는 상기 플레이트 및 축 방향으로 고정자 하우징 부분의 반대 말단에 위치한 추가 축전면에 장착되어 있는 추가 플레이트는 빔에 의해 연결되어 있다. 따라서, 두 플레이트는 축 방향에 따라 서로 조여질 수 있으며, 이 플레이트들이 고정자 하우징 부분을 함께 클램핑하고, 즉 고정자 하우징 부분의 시트를 함께 클램핑 한다. 다시 말해, 플레이트들은 고정자 하우징 부분을 강화하고 조인다.
고정자의 와인딩은 일반적으로 상기 고정자 하우징 부분의 상기 내부 또는 상기 외부 표면에 부착되어 있다. 예를 들어, 상기 와인딩은 슬롯들에 부착될 수 있으며, 상기 슬롯들은 상기 내부 또는 외부 표면에 형성되어 있고, 여기서 상기 슬롯들은 일반적으로 상기 샤프트의 축 방향에 따른 진행을 가진다.
상기 공급 시스템은 상기 전기 기계의 외부 장치, 예컨대 냉각 유체 펌프 및/또는 냉각 유체 저장소를 포함할 수 있다. 더구나, 상기 공급 시스템은 공급 채널 또는 공급 파이프를 포함하며, 이들은 상기 냉각 유체를 상기 고정자 하우징 부분으로 또는 상기 고정자 하우징 부분으로부터 공급한다. 상기 공급 채널들은 별도로 상기 플레이트에 부착될 수 있거나 상기 고정자 하우징 부분에 일체로 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 고정자 하우징 부분은 일체형 공급 채널을 포함할 수 있으며, 상기 채널은 상기 매니폴드 부분과 상기 공급 시스템 사이에 상기 냉각 유체를 안내한다.
본 발명에 따라, 상기 매니폴드 부분은 상기 가이드 채널을 형성하기 위해 상기 플레이트에 용접되어 있다. 상기 플레이트에 상기 매니폴드 부분을 용접함에 의해, 상기 매니폴드 부분의 다양한 바람직한 디자인 및 이에 따른 상기 가이드 채널의 다양한 바람직한 디자인은 고안될 수 있다. 더구나, 상기 매니폴드 부분을 상기 플레이트에 용접함에 의해, 상기 가이드 채널과 이의 주변 사이의 높은 누설 방지는 달성된다. 더구나, 상기 매니폴드 부분을 상기 플레이트에 용접함에 의해, 상기 플레이트 및 상기 매니폴드 부분은, 상기 플레이트가 상기 고정자 하우징 부분에 장착되기 전에 미리 조립될 수 있다. 따라서, 더욱 경제적이고 더욱 빠른 제조 공정은 달성될 수 있다.
추가 예시적 실시예에 따라, 상기 고정자 시스템은 추가로 냉각 파이프를 포함하며, 상기 냉각 파이프는 상기 냉각 채널과 상기 플레이트의 관통-홀에 삽입되어 있다. 상기 고정자 하우징 부분의 냉각 채널은 상기 고정자 하우징 부분 내의 관통-홀 또는 그루브에 의해 간단히 형성될 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 예시적 실시예에 따라, 별도의 냉각 파이프는 상기 냉각 채널에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉각 파이프는 플라스틱으로부터 만들어질 수 있거나 이로운 스트리밍 특성 및 제조 특성을 제공하는 다른 물질로부터 만들어질 수 있다. 상기 냉각 파이프는 예를 들어 상기 냉각 파이프와 상기 냉각 채널 사이에 수지층을 개재시킴에 의해 상기 냉각 채널에 고정될 수 있다. 따라서, 상기 냉각 파이프와 상기 고정자 하우징 부분 사이의 연결은 개선될 수 있다.
더구나, 상기 냉각 파이프는 상기 가이드 채널 내 상기 플레이트를 통해 연장될 수 있어서, 예를 들어 상기 플레이트와 상기 고정자 하우징 부분 사이에, 어떠한 추가 밀봉도 누설 방지를 제공하기 위해 개재되어야 함을 의미하지 않는다.
특히, 추가 예시적 실시예에 따라, 상기 냉각 파이프는 상기 가이드 채널에 파이프 개구를 포함한다. 상기 냉각 파이프는 플레어링를 더 포함하여서, 상기 파이프 개구에, 상기 냉각 채널과 상기 가이드 채널 사이의 밀봉된 연결은 만들어진다.
본 발명의 추가 예시적 실시예에 따라, 상기 매니폴드 부분은 돌출부(핀)를 포함하며, 여기서 상기 돌출부는 냉각 공기에 노출될 수 있다. 상기 돌출부는 상기 매니폴드 부분의 외부 표면에 형성되어 있고 상기 고정자 시스템의 주위 배경으로의 방향으로 연장되어 있다. 상기 돌출부는 임의의 돌출부 없는 간단한 플랫 표면에 비해 상기 주위 배경에의 더 큰 표면을 만든다. 따라서, 상기 열 접촉 및 이에 따른 상기 가이드 채널, 매니폴드 부분의 벽 돌출부 및 상기 주위 배경의 냉각 공기 사이의 가이드 채널 사이의 이에 따른 열 전달은 개선된다. 따라서, 돌출부에 의해, 상기 가이드 채널을 통해 흐르는 상기 냉각 유체는 상기 돌출부를 통한 냉각 공기 흐름에 의해 더욱 효율적으로 냉각될 수 있다.
본 발명의 추가 예시적 실시예에 따라, 상기 매니폴드 부분은 추가 매니폴드 부분이고 상기 가이드 채널은 외부 가이드 채널이다. 상기 고정자 시스템은 추가로 내부 매니폴드 부분을 포함하고, 상기 내부 매니폴드 부분은 상기 외부 매니폴드 부분과 상기 플레이트 사이에 상기 플레이트에 부착되어 있어서, 상기 내부 매니폴드 부분은 상기 내부 매니폴드 부분과 상기 플레이트 사이의 냉각 유체를 위한 내부 가이드 채널을 형성한다. 상기 냉각 유체를 위한 상기 외부 가이드 채널은 상기 플레이트, 상기 내부 가이드 채널의 (외부 표면), 및 상기 외부 가이드 채널 사이에 형성되어 있다.
다시 말해, 상기 내부 매니폴드 부분은 상기 외부 매니폴드 부분 내에 네스팅(nest)될 수 있다. 따라서, 상기 플레이트의 표면과 상기 내부 매니폴드 부분의 내부 표면 사이에, 냉각 유체를 안내하기 위한 내부 가이드 채널은 형성되며, 한편 상기 플레이트, 상기 내부 가이드 부분의 외부 표면 및 상기 외부 매니폴드 부분의 (내부 표면) 사이에 형성된다. 상기 내부 가이드 채널을 통해 흐르는 냉각 유체는 상기 외부 가이드 채널을 통해 흐르는 냉각 유체와 분리되어 있다. 따라서, 상기 내부 가이드 채널 내의 상기 냉각 유체의 흐름 방향과 부피는 상기 외부 가이드 채널의 냉각 유체와 다를 수 있다. 따라서, 냉각 유체의 더욱 유연한 순환은 달성될 수 있다. 상기 내부 매니폴드 부분과 상기 외부 매니폴드 부분은 플레이트에 미리 조립될 수 있어서, 복잡한 냉각 유체 순환을 위해서도, 하나의 플레이트/매니폴드 조립은 상기 고정자 하우징 부분에 일 작업 단계로 장착된다. 추가로 상기 고정자 하우징 부분에 대한 개조는 필요하지 않다.
추가 예시적 실시예에 따라, 상기 고정자 하우징 부분의 냉각 채널은 제 1 냉각 채널이다. 상기 고정자 하우징 부분은 추가 제 1 냉각 채널, 제 2 냉각 채널 및 제 3 냉각 채널을 포함한다. 상기 플레이트는
a) 상기 제 1 냉각 채널과 상기 외부 가이드 채널 사이의 연결 및 상기 추가 제 1 냉각 채널과 상기 외부 가이드 채널 사이의 연결, 및
b) 상기 제 2 냉각 채널과 상기 내부 가이드 채널 사이의 연결 및 상기 제 3 냉각 채널과 상기 내부 가이드 채널 사이의 연결을 만들기 위한 관통-홀을 포함한다.
따라서, 예시적 실시예에 의해, 상기 내부 매니폴드 부분은 상기 제 2 냉각 채널과 상기 제 3 냉각 채널을 연결시키기 위해 상기 내부 가이드 채널을 형성한다. 상기 내부 매니폴드 부분은 상기 외부 매니폴드 부분 내에 네스팅되어 있다. 상기 외부 매니폴드 부분은 상기 제 1 냉각 채널과 상기 추가 제 1 냉각 채널을 연결시키기 위해 상기 외부 냉각 채널을 만든다. 따라서, 두 개의 별도의 냉각 유체 순환, 상기 제 2 냉각 채널들 사이의 순환, 및 상기 제 1 냉각 채널들 사이의 순환 은 만들어질 수 있다. 따라서, 상기 냉각 유체를 위한 더욱 복잡한 그리고 유연한 순환은 달성될 수 있다.
특히, 추가 예시적 실시예에 따라, 상기 제 2 냉각 채널과 상기 제 3 냉각 채널은 서로 인접하여 상기 고정자 하우징 부분에 위치한다. 상기 제 1 냉각 채널과 상기 추가 제 1 냉각 채널은 상기 고정자 하우징 부분에 위치하며, 그 방식은 상기 제 1 냉각 채널과 상기 추가 제 1 냉각 채널 사이에 상기 제 2 냉각 채널과 상기 제 3 냉각 채널이 위치하도록 하는 방식이다.
상기 냉각 채널들은 일반적으로 서로 사이에 상기 고정자 하우징 부분을 따라 실제로 평행한 진행을 포함할 수 있다. 특히, 상기 냉각 채널들은 상기 전기 기계의 로터의 샤프트의 축에 대해 일반적으로 실제로 평행한 진행을 포함한다. 상기 냉각 채널들은 상기 샤프트에 대해 완곡 향으로 상기 고정자 하우징을 따라 분배되어 있다.
추가 예시적 실시예에 따라, 상기 고정자 시스템은 추가 플레이트를 더 포함한다. 상기 고정자 하우징 부분은 추가 축전면을 포함하며, 상기 축전면에 상기 추가 플레이트가 장착되어 있다. 추가 내부 가이드 채널을 형성하기 위한 추가 내부 매니폴드 부분과 추가 가이드 채널을 형성하기 위한 추가 외부 매니폴드 부분은 상기 추가 플레이트에 부착되어 있다. 상기 고정자 하우징 부분은 추가 축전면을 포함하며, 상기 축전면에 상기 추가 플레이트가 장착되어 있다. 상기 추가 내부 가이드 채널 및 상기 추가 외부 가이드 채널은:
a) 상기 제 1 냉각 채널 및/또는 상기 추가 제 1 냉각 채널을
b) 상기 제 2 냉각 채널 및/또는 상기 제 3 냉각 채널과 연결시키기 위해 형성되어 있다.
따라서, 상기 기재된 예시적 실시예에 의해, 상기 추가 내부 매니폴드 및 상기 추가 외부 매니폴드 부분에 대한 상기 내부 매니폴드 및 상기 외부 매니폴드의 배열은 완곡 방향으로 하나의 냉각 채널에 의해 교체된다. 다시 말해, 상기 외부 매니폴드 부분의 상기 외부 가이드 채널은 상기 고정자 하우징 부분의 축전면에 제 1 냉각 채널과 추가 제 1 냉각 채널을 연결시키고 상기 내부 매니폴드 부분의 상기 내부 가이드 채널은 제 2 냉각 채널과 제 3 냉각 채널을 연결시킨다. 고정자 하우징 부분의 상기 추가 축전면에, 상기 고정자 하우징 부분의 축전면에 비해, 상기 추가 외부 냉각 채널은 (추가) 제 1 냉각 채널을 제 2 냉각 채널 또는 제 3 냉각 채널과 연결시키고 상기 추가 내부 매니폴드 부분의 상기 추가 내부 가이드 채널은 또 다른 (추가) 제 1 냉각 채널을 또 다른 제 2 냉각 채널 또는 제 3 냉각 채널과 연결시킨다. 따라서, 고정자 하우징 부분의 주변의 완곡 방향으로, (즉, 너비에 따라), 상기 주위를 둘러싸도록 배치된 냉각 채널을 따른 냉각 유체 흐름은 만들어질 수 있으며, 여기서 냉각 채널은 냉각 유체 흐름을 위해 상기 고정자 하우징 부분에 따른 구불구불한 과정을 만든다.
추가 예시적 실시예에 따라, 상기 공급 시스템은 공급 파이프를 포함하고, 상기 공급 파이프는 냉각 유체를 공급하기 위해 상기 외부 가이드 채널에, 상기 외부 가이드 채널로부터 또는 상기 외부 가이드 채널로 연결되어 있다. 더구나, 추가 공급 파이프는 상기 외부 가이드 채널에 또는 상기 외부 가이드 채널로 냉각 유체를 공급하기 위해 상기 추가 가이드 채널에 연결될 수 있다.
추가 예시적 실시예에 따라, 상기 공급 파이프는 상기 고정자 하우징 부분 내에 일체로 형성되어 있다. 상기 공급 파이프는 상기 고정자 하우징 부분 내 보어 홀(bore hole)에 의해 형성될 수 있어서, 상기 고정자 하우징 부분의 상기 공급 시스템으로의 일체 인터페이스는 달성될 수 있다.
본 발명에 의해, 상기 냉각 채널을 위한 공통 매니폴드는 상기 플레이트에 용접되어 있다. 추가로, 상기 (제 2) 냉각 채널을 위한 공통 제 2 매니폴드는 또한 상기 플레이트에 부착(예를 들어 용접)되어 있다. 따라서, 어떠한 추가 아이템 및 부품은 상기 플레이트에 장착되지 않는다. 상기 플레이트와 상기 고정자 하우징 부분의 전면 사이에, 상기 고정자 하우징 부분과 상기 플레이트 사이의 누수 방지를 달성하기 위해 개재될 수 있다. 따라서, 상기 플레이트와 상기 고정자 하우징 부분 사이의 어떠한 용접도 필요 없다.
상기 플레이트는 공급 연결, 즉 메인 인렛/아울렛 연결 홀을 더 포함할 수 있고, 여기서 상기 메인 인렛/아울렛 연결 홀은 상기 가이드 채널(즉, 상기 외부 가이드 채널)과 상기 공급 시스템 사이의 연결을 만든다. 특히, 상기 공급 시스템의 공급 파이프는 상기 플레이트의 동일 표면에 부착될 수 있으며, 상기 냉각 채널은 상기 플레이트에 부착된다. 따라서, 상기 공급 파이프는 축 방향으로 상기 플레이트의 반대면에 부착될 필요가 없어서, 더욱 쉬운 디자인은 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예는 상이한 본 발명의 목적을 참조하여 기재되어 있음은 인식되어야 한다. 특히, 일부 실시예는 장치 타입 청구항을 참조하여 기재되어 있으며 한편 다른 실시예는 방법 타입 청구항을 참조하여 기재되어 있다. 그러나 당업자는 상기 그리고 하기 기재로부터 달리 알리지 않는다면, 일 타입의 목적에 속하는 임의의 조합된 특징부에 추가하여, 또한 상이한 목적과 관련하는 특징부들 사이의 임의의 조합이, 특히 상기 장치 타입 청구항의 특징부와 상기 방법 타입 청구항의 특징부 사이의 조합이, 본 출원에 기재되어 있는 것으로 여겨지는 것을 이해할 것이다.
본 발명의 상기 정의된 측면 및 추가 측면은 아래에 기재되어 있는 실시예로부터 명백하고, 실시예를 참조하여 설명되어 있다. 본 발명은 실시예를 참조하여 아래에서 더욱 상세히 기재될 것이지만, 이에 본 발명은 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 고정자 시스템의 개략도를 보여준다.
도 2는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 돌출부를 포함하는 매니폴드를 가진 고정자 하우징 부분의 개략도를 예시한다.
도 3은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 플레이트 및 추가 플레이트를 가진 고정자 시스템의 개략도를 예시한다.
도 4는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 내부 매니폴드 및 외부 매니폴드를 가진 고정자 시스템의 개략도를 보여준다.
도면에서의 실시예들은 개략적으로 표현되어 있다. 상이한 도면에서, 유사 또는 동일한 요소들은 동일한 도면 부호가 제공되어 있다.
도 1은 전기 기계, 특히 윈드 터빈의 발전기를 위한 고정자 시스템(100)을 보여준다. 상기 고정자 시스템(100)은 고정자 하우징 부분(101), 플레이트(102), 공급 시스템(108) 및 매니폴드 부분(103)을 포함한다. 상기 고정자 하우징 부분(101)은 냉각 채널(104)을 포함하며, 상기 냉각 채널은 고정자 하우징 부분(101)의 축전면(112)에 개구를 포함한다. 상기 플레이트(102)는 고정자 하우징 부분(101)을 정식조이기(tightening) 위한 축전면(112)에 장착되어 있다. 공급 시스템(108)은 냉각 채널(104)에 냉각 유체를 공급하는 구성이다. 상기 매니폴드 부분(103)은 매니폴드 부분(103)과 플레이트(102) 사이의 냉각 유체를 위한 가이드 채널(107)을 형성하기 위해 플레이트(102)에 용접되어 있다. 플레이트(102)는 냉각 채널(104)의 개구와 가이드 채널(107) 사이의 연결을 만들기 위한 관통-홀을 포함한다. 상기 공급 시스템(108)은 가이드 채널(107)에 연결되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 냉각 채널(104)은 고정자 하우징 부분(101)에 부착되어 있다. 냉각 채널들(104)은 일반적으로 서로 평행하게 진행되어 있고 예를 들어 상기 전기 기계의 로터의 샤프트(111)에 평행하게 진행되어 있다. 고정자 하우징 부분(101)은 샤프트(111)에 대한 축 방향의 끝에 한정되어 있는 축전면(112)을 포함한다. 상기 축전면(112)에 플레이트(102)가 장착되어 있다. 플레이트(102)는 매니폴드 부분(103)의 가이드 채널(107)로의 냉각 채널을 연결시키기 위한 각각의 관통-홀을 포함한다. 매니폴드 부분(103)은 플레이트(102)에 용접되어 있다. 도 1은 상기 용접 연결을 강조하기 위해 점접합(welded spots)(109)을 예시한다. 매니폴드 부분(103)은 고정자 하우징 부분(101)의 축전면(112)에 부착되어 있는 플레이트(102)의 일 면에 대한 반대면에 위치한 플레이트(102)의 표면에 용접되어 있다.
매니폴드 부분(103) 및 플레이트(102)에 의해 형성된 가이드 채널(107)은 공급 시스템(108)과 냉각 채널(104) 사이의 연결을 만든다. 그래서, 플레이트(102)는 냉각 채널(104)과 가이드 채널(107) 사이의 유체 연결을 제공하기 위한 냉각 채널(104)에 배정된 복수의 각 관통-홀을 포함할 수 있다. 가이드 채널(107)에, 공급 시스템(108)이 연결되어 있다.
더구나, 도 1로부터 취해질 수 있는 바와 같이, 냉각 채널(104) 내부에, 냉각 파이프(106), 예를 들어 플라스틱으로 만들어진 냉각 파이프가 삽입될 수 있다. 상기 냉각 파이프(106)는 가이드 채널(107) 내부에서 플레이트(102)를 통해 연장될 수 있다. 가이드 채널(107) 내부의 냉각 파이프(106)의 개구 부분에서, 냉각 파이프(106)는 누설 방지를 개선하기 위해 플레어링(flaring)(110)를 포함할 수 있다. 따라서, 가이드 채널(107)로 연장되어 있는 냉각 파이프(106)를 적용함에 의해, 수지에 의한 고정자 하우징 부분(101)에 플레이트(102)를 접착(glue)하는 것이 충분할 수 있어서, 충분한 물리적 연결 및 누설 방지는 개선된다. 더구나, 냉각 파이(106)는 플레이트(102)에 용접될 필요가 없어서, 고정자 하우징 부분(101)에 비해 높은 열 팽창을 가진 물질이 사용될 수 있다.
냉각 파이프(106)와 냉각 채널(104) 사이에, 수지 층(105)은 각 냉각 채널(104)로 냉각 파이프(106)를 고정시키기 위해 개재(interpose)될 수 있다.
공급 시스템(108)은 가이드 채널(107)로부터 냉각 유체를 배수하거나 냉각 유체를 가이드 채널(107)에 공급하는 구성이다.
도 2는 본 발명에 따른 고정자 시스템(100)의 예시적 실시예를 더욱 상세히 보여준다. 고정자 하우징 부분(101)의 외부 표면에 고정자 와인딩(windings)(205)이 부착되어 있다. 그래서, 상기 고정자 하우징 부분(101)은 고정자 와인딩(205)이 삽입될 수 있는 샤프트(110)에 일반적으로 평행한 슬롯을 포함할 수 있다. 상기 와인딩(205)은 고정자 하우징 부분(101)을 남기는 경우에 루프에 따라 진행될 수 있다. 상기 고정자 하우징 부분(101)의 외부의 루프에 따라 진행하는 말단 와인딩(205)의 부분은 말단 와인딩(206)으로 불릴 수 있다.
더구나, 냉각 파이프(106)와 플레이트(102)의 관통-홀 사이에, 실링(201)은 누설 방지를 개선하기 위해 개재될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 매니폴드 부분(103)은 돌출부(202)(핀)를 포함하며, 상기 돌출부는 고정자 시스템(100)의 주변으로 매니폴드 부분(103)의 표면으로부터 예를 들어 축 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 돌출부(202)는 고정자 시스템(100)의 주위 공기에 노출될 수 있어서, 개선된 냉각 효율은 달성될 수 있다.
더구나, 플레이트(102)는 추가 관통-홀을 포함하며, 상기 추가 관통-홀은 가이드 채널(107)로 공급 시스템(108)을 연결시키기 위한 공급 연결(207)로서 기능할 수 있다.
플레이트(102)는 제 1 표면을 가지며, 상기 제 1 표면으로, 플레이트(102)가 고정자 하우징 부분(101)에 부착되어 있다. 추가로, 플레이트(102)는 제 2 표면(상기 제 1 표면의 반대면)을 포함하며, 상기 제 2 표면에 매니폴드 부분(103)이 용접되어 있다. 공급 연결(207)은 상기 제 1 표면에 형성되어 있다. 따라서, 플레이트로의 냉각 채널(104)의 연결 및 공급 파이프(204)의 공급 연결(207)은 동일한 (제 1) 표면에 위치되어 있다. 따라서, 상기 공급 연결(207)은 더욱 쉽게 서비스될 수 있고 상기 고정자 시스템(100)의 디자인은 더욱 콤팩트하다. 공급 연결(207)은 상기 냉각 파이프(204)가 하우징 부분(101)의 외부 표면에 따라 진행하도록 바람직하게 배열되어 있다.
상기 가이드 채널(107)로 하나 또는 복수의 공급 파이프(204)는 연결될 수 있다. 플레이트(102)의 (제 2) 반대면만, 단지 매니폴드 부분(103)이 용접되어 있다. 따라서, 상기 공급 파이프(204)는 플레이트(102)의 제 2 (외부) 면에 따라 진행될 필요가 없다.
따라서, 공급 연결(207)은 서비스될 수 있는 연결(203)을 포함할 수 있어서, 공급 파이프(204)와의 교환가능한 연결은 발생될 수 있다. 상기 서비스될 수 있는 연결(203)은 예를 들어 플레이트(102)의 제 1 면에 용접된 고리 연결일 수 있으며, 이는 점용접(welded spot)(109)으로 표시되어 있다. 더구나, 상기 서비스될 수 있는 연결(207)에 의해, 예를 들어 플라스틱 공급 파이프(204)를 스틸로 만들어진 플레이트(102)에 연결시킬 수 있다. 다시 말해, 공급 연결(207)에 의해, 스틸의 플라스틱으로의 연결은 이뤄질 수 있다. 더구나, 서비스될 수 있는 연결(203)은 공급 파이프(204)와 플레이트(102) 사이의 제거가능한 연결을 제공하는 구성이다.
도 3은 고정자 시스템(100)의 추가 예시적 실시예를 보여주며, 여기서 고정자 하우징 부분(101)의 마주하는 축전면(112, 305)에 플레이트(102, 302)가 부착되어 있다.
고정자 하우징 부분(101)의 왼쪽 축전면(112)에, 매니폴드(103)가 용접되어 있는 플레이트(102)가 부착되어 있다. 매니폴드 부분(103)은 가이드 채널(107)을 형성한다. 플레이트(102)를 통한 관통-홀에 의해 형성된 공급 연결(207)은 공급 파이프(204)와 가이드 채널(107) 사이의 연결을 만든다. 도 3에 도시된 예시적인 실시예에서, 공급 파이프(204)는 냉각 유체를 가이드 채널(107)로 공급하고 따라서 냉각 채널(104)로 냉각 유체를 공급한다. 냉각 채널(104)을 통해 흐르는 상기 냉각 유체는 고정자 와인딩(205)을 냉각시킨다. 말단 와인딩(206)은 주위 냉각 공기에 의해 냉각될 수 있다.
도 3에 도시된 고정자 하우징 부분(101)의 오른쪽 면에, 추가 플레이트(302)는 고정자 하우징 부분(101)의 추가 축전면(305)에 부착되어 있다. 추가 플레이트(302)에, 추가 매니폴드(303)는 추가 가이드 채널(304)을 형성하기 위해 부착될 수 있다. 추가 플레이트(302)는 추가 가이드 채널(304)을 가진 추가 공급 파이프(301)를 연결시키기 위해 추가 관통-홀을 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 냉각 유체는 냉각 채널(104)로부터 추가 가이드 채널(304)로 그리고 추가로 추가 공급 파이프(301)로 흐른다. 따라서, 추가 공급 파이프(301)는 추가 가이드 채널(304)로부터 공급 시스템(108)으로 냉각 유체를 배수시킨다. 공급 시스템(108)은 예를 들어 냉각 유체를 냉각시킬 수 있고 가이드 채널(107)로 공급 파이프(204)를 통해 냉각된 냉각 유체를 펌핑할 수 있다. 따라서, 냉각 순환은 이뤄진다.
도 4는 본 발명의 추가 예시적 실시예를 보여주며, 여기서 샤프트(111)의 주위의 완곡 방향(circumferential direction)으로 고정자 하우징 부분(101)의 너비에 따라 구불구불한(meander-like) 모양으로 냉각 유체의 진행은 도시되어 있다. 고정자 하우징 부분(101)은 제 1 냉각 채널(401), 제 2 냉각 채널(402), 추가 제 1 냉각 채널(403) 및 제 3 냉각 채널(401)을 포함한다. 냉각 채널(401, 402, 403, 404)의 각각은 플레이트(102)와 추가 플레이트(302) 사이의 유체 연결을 형성하고 샤프트(111)의 축 방향에 대해서 실제로 평행한 방향에 따라 흐른다. 플레이트(102)에, 도 4의 예시적 실시예에서 외부 매니폴드 부분(103)인, 매니폴드 부분(103)은 용접되어 있다. 더구나, 내부 매니폴드 부분(406)은 플레이트(102)에 장착되어(예를 들어 용접됨) 있다. 외부 매니폴드 부분(103)은 내부 매니폴드 부분(406)을 둘러싸고 네스팅(nest) 한다. 따라서, 외부 매니폴드 부분(103)은 플레이트(102), 내부 매니폴드 부분(406)과 매니폴드 부분(103)의 표면 사이에 외부 가이드 채널(107)을 형성한다. 내부 매니폴드 부분(406)은 내부 가이드 채널(405)을 형성하며, 내부 가이드 채널(405)은 내부 매니폴드 부분(406)과 플레이트(102) 사이에 형성되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 내부 가이드 채널(405)은 인접 냉각 채널, 즉 제 2 냉각 채널(402)과 제 3 냉각 채널(404)에 연결되어 있다.
외부 가이드 채널(107)은 제 1 냉각 채널(401), 추가 제 1 냉각 채널(403) 및 공급 시스템(108)을 연결시킨다.
고정자 하우징 부분(101)의 완곡 방향 방향에 따라, 제 1 냉각 채널(401)과 추가 제 1 냉각 채널(403)은, 제 1 냉각 채널(401)과 추가 제 1 냉각 채널(403) 사이에 제 2 냉각 채널(402)과 제 3 냉각 채널(404)이 위치되도록, 서로에 대해 위치한다.
더구나, 도 4에서 취해질 수 있는 바와 같이, 축전면(112)에 대해 고정자 하우징 부분(101)의 반대 추가 축전면(305)에, 추가 플레이트(302)가 부착되어 있다. 상기 추가 플레이트(302)에, 추가 외부 매니폴드 부분(407)이 추가 외부 가이드 채널(409)을 형성하기 위해 부착되어 있다. 더구나, 추가 플레이트(302)에, 추가 내부 매니폴드 부분(408)이 추가 내부 가이드 채널(410)을 형성하기 위해 부착되어 있다. 추가 외부 가이드 채널(409)에, 공급 시스템(108)은, 예를 들어 냉각 유체의 배수를 위해 연결될 수 있다.
도 4에서 취해질 수 있는 바와 같이, 추가 내부 가이드 채널(410)은 제 1 냉각 채널(401)과 제 2 냉각 채널(402)을 연결시킨다. 더구나, 또 다른 추가 내부 매니폴드 부분(408)은 또 다른 제 2 냉각 채널(402)과 추가 제 1 냉각 채널(403)을 연결시킨다. 추가 외부 가이드 채널(409)은 각각 공급 시스템(108)과 제 3 냉각 채널을 연결시킨다.
따라서, 도 4에 도시된 배열에 의해, 냉각 유체의 효율적 순환은 매니폴드 부분(103, 406, 407, 408)의 간단한 배열에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각 유체는 외부 가이드 채널(107)에 공급 시스템(108)에 의해 공급될 수 있다. 냉각 유체는 제 1 냉각 채널(401) 및 추가 제 1 냉각 채널(403)을 통해 추가 플레이트(302)로 흐른다. 추가 플레이트(302)에서, 추가 내부 매니폴드 부분(408)은 냉각 유체를 (추가) 제 1 냉각 채널(401, 403)로부터 상기 제 2 냉각 채널(402)로 안내한다. 제 2 냉각 채널(402) 내에, 냉각 유체는 추가 플레이트(302)로부터 플레이트(102)로 흐른다. 플레이트(102)에서, 내부 매니폴드 부분(406)은 내부 가이드 채널(405)을 형성하기 위해 부착되어 있으며, 여기서 내부 가이드 채널(405)은 제 2 냉각 채널(402)과 제 3 냉각 채널(404)을 연결시켜서 냉각 유체는 다시 추가 플레이트(302)로 흐른다. 추가 플레이트(302)에서, 냉각 유체는 제 3 냉각 채널(404)로부터 추가 외부 매니폴드 부분(407)의 추가 외부 가이드 채널(409)로 흐르며, 추가 외부 가이드 채널(409)로부터 공급 시스템(108)으로 배수될 수 있다. 공급 시스템(108)은 냉각 유체를 냉각시키고 냉각 유체를 다시 외부 매니폴드 부분(103)의 외부 가이드 채널(107)로 공급한다. 따라서, 냉각 유체를 위한 효율적 냉각 순환은 달성된다.
다시 말해, 냉각 유체는 예를 들어 공급 시스템(108)으로 추가 외부 가이드 채널(409)을 통해 배수되기 전에 3개의 냉각 채널(401, 402, 404)을 통해 세 번 고정자 하우징 부분(101)을 가로지른다. 더구나, 추가 내부 매니폴드 부분이 상기 내부 매니폴드 부분(406)에 의해 네스팅되고 상기 외부 매니폴드 부분(103)이 내부 매니폴드 부분(406) 및 상기 추가 내부 매니폴드 부분을 네스팅하는 방식으로, 추가 내부 매니폴드 부분을 플레이트(102)에 부착시킬 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에서, 내부 매니폴드 부분(406)은 하나 초과의 냉각 채널(402)을 연결시키고 추가 플레이트(302)에 부착된 추가 내부 매니폴드 부분(408)은 복수의 제 1 및 제 2 냉각 채널(401, 402)을 연결시킬 수 있다. 따라서, 냉각 유체는 추가 외부 가이드 채널(409)에 냉각 유체를 공급하는 제 3 냉각 채널(404)을 흐르기 전에 플레이트(102)와 추가 플레이트(302) 사이에 3번 이상 흐른다. 추가 외부 가이드 채널(409)로부터 냉각 유체는 공급 시스템(108)으로 배수된다.
용어 "포함하는"은 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않고 "하나" 또는 "일"은 복수를 배제하지 않는다. 또한, 상이한 실시예와 관련하여 기재된 요소는 통합될 수 있다. 또한, 청구범위에서 도면 부호는 청구범위의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

Claims (11)

  1. 전기 기계, 특히 윈드 터빈(wind turbine)의 발전기를 위한 고정자(stator) 시스템(100)으로서:
    고정자 하우징 부분(101)의 축전면(112)에 개구를 포함하는 냉각 채널(104)을 가진 고정자 하우징 부분(101);
    상기 고정자 하우징 부분(101)을 강화하기 위해 상기 축전면(112)에 장착된 플레이트(102);
    상기 냉각 채널(104)에 냉각 유체를 공급하기 위한 공급 시스템(108); 및
    매니폴드 부분(103)과 플레이트(102) 사이에 냉각 유체를 위한 가이드 채널(107)을 형성하기 위해 상기 플레이트(102)에 용접된 매니폴드 부분(103)을 포함하며,
    상기 플레이트(102)는 상기 냉각 채널(104)의 개구와 상기 가이드 채널(107) 사이의 연결을 만들기 위한 관통-홀을 포함하고,
    상기 공급 시스템(108)은 상기 가이드 채널(107)에 연결되어 있는,
    고정자 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플레이트(102)의 관통-홀 및 상기 냉각 채널(104) 내에 삽입된 냉각 파이프(106)를 더 포함하는,
    고정자 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 냉각 파이프(106)가 상기 가이드 채널(107)의 파이프 개구를 포함하며,
    상기 냉각 파이프(106)는 상기 냉각 채널(104)과 상기 가이드 채널(107) 사이의 밀봉 연결을 만들기 위해 상기 파이프 개구에 플레어링(flaring)(110)을 더 포함하는,
    고정자 시스템.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매니폴드 부분(103)은 하나 이상의 돌출부(202)를 포함하고,
    상기 돌출부(202)는 냉각 공기에 노출될 수 있는,
    고정자 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매니폴드 부분(103)이 외부 매니폴드 부분(103)이고 상기 가이드 채널(107)이 외부 가이드 채널(107)이며,
    상기 고정자 시스템(100)은 내부 매니폴드 부분(406)을 더 포함하며, 상기 내부 매니폴드 부분은 상기 외부 매니폴드 부분(103)과 플레이트(102) 사이의 상기 플레이트(102)에 부착되어 있으며, 이로써, 상기 내부 매니폴드 부분(406)이 상기 내부 매니폴드 부분(406)과 플레이트(102) 사이의 냉각 유체를 위한 내부 가이드 채널(405)을 형성하고,
    상기 냉각 유체를 위한 상기 외부 가이드 채널(107)은 상기 플레이트(102), 상기 내부 가이드 채널(405) 및 상기 외부 가이드 채널(107) 사이에 위치하는,
    고정자 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 고정자 하우징 부분(101)의 냉각 채널(104)은 제 1 냉각 채널(401)이고,
    상기 고정자 하우징 부분(101)은 추가 제 1 냉각 채널(403), 제 2 냉각 채널(402) 및 제 3 냉각 채널(404)을 포함하며,
    상기 플레이트(102)는
    a) 상기 제 1 냉각 채널(401)과 상기 외부 가이드 채널(107) 사이의 연결 및 상기 추가 제 1 냉각 채널(403)과 상기 외부 가이드 채널(107) 사이의 연결; 및
    b) 상기 제 2 냉각 채널(402)과 상기 내부 가이드 채널(405) 사이의 연결 및 상기 제 3 냉각 채널(404)과 상기 내부 가이드 채널(405) 사이의 연결을 만들기 위한 관통-홀을 포함하는,
    고정자 하우징 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 냉각 채널(402)과 상기 제 3 냉각 채널(404)은 서로 인접하게 상기 고정자 하우징 부분(101)에 위치하며,
    상기 제 1 냉각 채널(401)과 상기 추가 제 1 냉각 채널(403)은 상기 제 1 냉각 채널(401)과 상기 추가 제 1 냉각 채널(403) 사이에 상기 제 2 냉각 채널(402)과 상기 제 3 냉각 채널(404)이 위치되도록 상기 고정자 하우징 부분(101)에 위치되는,
    고정자 하우징 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    추가 플레이트(302),
    추가 내부 가이드 채널(410)을 형성하기 위한 상기 추가 플레이트(302)에 부착된 추가 내부 매니폴드 부분(408), 및
    추가 외부 가이드 채널(409)을 형성하기 위한 상기 추가 플레이트(302)에 부착된 추가 외부 매니폴드 부분(407)을 더 포함하며,
    상기 고정자 하우징 부분(101)은 추가 축전면(305)을 포함하며, 상기 축전면에 상기 추가 플레이트(302)가 장착되어 있고,
    상기 추가 내부 가이드 채널(410) 및 상기 추가 외부 가이드 채널(409)은
    a) 상기 제 1 냉각 채널(401) 및 상기 추가 제 1 냉각 채널(403) 중 하나 이상을
    b) 상기 제 2 냉각 채널(402) 및 상기 제 3 냉각 채널(404) 중 하나 이상과 연결시키기 위해 형성되어 있는,
    고정자 시스템.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 시스템(108)은 공급 파이프(204)를 포함하며, 상기 공급 파이프는 상기 외부 가이드 채널(107)과 상기 공급 시스템(108) 사이에 냉각 유체를 공급하기 위해 상기 외부 가이드 채널(107)에 연결되어 있는,
    고정자 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 공급 파이프(204)는 상기 고정자 하우징 부분(101) 내에 일체로 형성되어 있는,
    고정자 시스템.
  11. 전기 기계, 특히 윈드 터빈의 발전기를 위한 고정자 시스템을 만드는 방법으로서,
    고정자 하우징 부분(101)의 축전면(112)에 개구를 포함하는 냉각 채널(104)을 가진 고정자 하우징 부분(101)을 형성하는 단계;
    상기 고정자 하우징 부분(101)을 강화하기 위해 상기 축전면(112)에 플레이트(102)를 장착하는 단계;
    상기 매니폴드 부분(103)과 상기 플레이트(102) 사이에 냉각 유체를 위한 가이드 채널(107)을 형성하기 위해 상기 플레이트(102)에 매니폴드 부분(103)을 용접하는 단계; 및
    냉각 유체를 상기 가이드 채널(107)에 공급하기 위한 공급 시스템(108)을 연결시키는 단계를 포함하고,
    상기 플레이트(102)는 상기 냉각 채널(104)의 개구와 상기 가이드 채널(107) 사이의 연결을 만들기 위해 관통-홀을 포함하는,
    전기 기계, 특히 윈드 터빈의 발전기를 위한 고정자 시스템을 만드는 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010000756A1 (de) * 2010-01-08 2011-07-14 Wobben, Aloys, 26607 Windenergieanlage
EP2523312B1 (en) * 2011-05-12 2018-11-28 Siemens Aktiengesellschaft Stator arrangement
EP2852030A1 (de) * 2013-09-20 2015-03-25 Siemens Aktiengesellschaft Kühlvorrichtung für eine elektrische Maschine und elektrische Maschine umfassend eine Kühlvorrichtung
JP7088033B2 (ja) * 2019-01-08 2022-06-21 株式会社デンソー 回転電機
DE102019108436B4 (de) * 2019-04-01 2021-07-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kühlvorrichtung für einen Stator einer elektrischen Maschine, elektrische Maschine sowie Kraftfahrzeug
CN114406387B (zh) * 2022-01-04 2024-05-24 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶重工集团公司第七一二研究所) 一种用于电机定子冷却水管的钎焊装置及方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2862121A (en) * 1955-11-14 1958-11-25 Allis Chalmers Mfg Co Cooling gas system for dynamoelectric machines
JPS5110502U (ko) * 1974-07-10 1976-01-26
CH582969A5 (ko) 1975-03-12 1976-12-15 Bbc Brown Boveri & Cie
JPS5668242A (en) 1979-11-08 1981-06-08 Toshiba Corp Liquid-cooled rotary electric machine
CH648440A5 (en) * 1981-03-23 1985-03-15 Bbc Brown Boveri & Cie Method for cooling an electrical machine having salient poles
JPS61121729A (ja) * 1984-11-14 1986-06-09 Fanuc Ltd 液冷モ−タ
JPH03143247A (ja) * 1989-10-26 1991-06-18 Fuji Electric Co Ltd 永久磁石同期機の冷却装置
US5886433A (en) * 1995-09-13 1999-03-23 Hitachi, Ltd. Dynamoelectric machine
EP1168571A3 (en) 2000-05-30 2003-12-17 BAE SYSTEMS Controls, Inc. Rotating machine having hollow stator field windings for coolant flow therein
US6727611B2 (en) * 2002-05-28 2004-04-27 Emerson Electric Co. Cooling jacket for electric machines
FR2857794B1 (fr) 2003-07-17 2006-12-08 Jeumont Sa Dispositif de refroidissement d'une machine electrique, en particulier d'une machine electrique synchrone a aimants permanents
JP2005354809A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Nissan Motor Co Ltd 電動機の温調構造
JP4686228B2 (ja) * 2005-03-23 2011-05-25 株式会社東芝 全閉外扇形電動機
JP2007020333A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd 液冷型の回転電機
DE102006005316B4 (de) 2006-02-06 2020-03-26 Siemens Aktiengesellschaft Kühleinrichtung für eine elektrische Maschine, elektrische Maschinen mit einer solchen Kühleinrichtung, Dynamoblech sowie Herstellungsverfahren für solche elektrischen Maschinen
EP2109206B1 (en) * 2008-04-10 2013-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Generator with a stator comprising cooling ducts and method for cooling a laminated stator of a generator
DE102008063783A1 (de) * 2008-12-18 2010-06-24 Wind-Direct Gmbh Generator für eine Windenergieanlage und Verfahren zu seiner Herstellung

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