用于电机的环的制作方法

本公开涉及作为用于固持环的支承件并且用于冷却转子的线圈的用于电机的转子的环。

电机具体是旋转电机，如，待连接于燃气涡轮或蒸汽涡轮(涡轮发电机)的同步发电机，或待连接于水轮机(水力发电机)的同步发电机，或异步发电机，或同步或异步电动机，或其它类型的电机。

背景技术：

此类大功率电机如涡轮发电机由于操作中的高热生成而被冷却。在下面，电机的转子的气态冷却的构思作为实例公开为由介质空气冷却。具体而言，包括围绕转子卷绕以在转子芯中引起磁场的绕组的线圈将被冷却或通风。为此，冷却路径设计在线圈的端部处，冷却气体沿其流动。可有利的是，指定这些冷却路径并且提高冷却效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供用于冷却电机的转子的线圈的措施。

该目的利用根据独立权利要求的权利要求1和权利要求7的特征解决。本发明提供了对转子的线圈的有效冷却。具有玻璃纤维的材料的环的设计尤其减小了环中的裂纹的风险。该材料进一步减小了环与相邻部分之间的相对移动的风险。此外，在以非传导性材料(例如，玻璃纤维)建造环时，减小了接地故障。槽口具有关于环的径向截面的楔的形状，在外端处具有比在内端处更深的腔。这些楔形状调节气态冷却剂沿槽口的压力。

本发明的另外的实例在从属权利要求中公开。

有利地，槽口沿转子的轴向方向形成在环的外面中。这些槽口进一步限定用于气态冷却剂的冷却路径。槽口的特定形状减小了通风阻挡的风险。环变得对污垢不太敏感，并且对铜移动不太敏感。

在本发明的又一个实例中，槽口具有矩形形状，并且槽口与彼此等距。这些措施确保了气态冷却剂至线圈的相等流动。

在本发明的另一个实例中，通风孔设计在槽口中，以将冷却介质从环的外侧输送至环的内侧至线圈，或从线圈从环的内侧至环的外侧。

在本发明的又一个实例中，片层布置在环与线圈之间用于电绝缘。这些片层具有提供电绝缘的主要功能。

附图说明

另外的特征和优点将从在附图中经由非限制性实例示出的环的优选但非排他实例的描述中更显而易见，在该附图中：

图1示出了具有轴和围绕转子芯卷绕的线圈的电机的转子的透视图，由此根据本发明的实例的环布置在线圈的端部与固持环之间，为了图示，固持环是透明的。

图2示出了组装在转子的轴处并且附接于转子的线圈和固持环的根据本发明的实例的环的断面透视图，其中槽口沿转子的轴向方向形成在环的外面中，并且通风孔设计在槽口中以将冷却介质从环的外侧输送至环的内侧至线圈；

图3示出了固持环下方的根据本发明的实例的环的示意性断面侧视图，其中通风孔设计在环中，并且箭头示出了冷却流的方向。

部件列表

1 环

2 转子

4 固持环

6 线圈

10 通风孔

11 槽口

12 腔

13 外端

14 内端

20 转子轴或轴

22 转子芯。

具体实施方式

参照附图，这些附图示出了环1的实例的不同视图，其中相似的附图标记表示若干视图各处的相同或对应的部分。

图1示出了具有转子轴20或轴20的电机的转子2的透视图，其通常由联接的涡轮(未示出)驱动，该联接的涡轮以每分钟几千转的速度驱动转子2。紧凑转子芯22由实心磁性锻造建造在轴20的主要部分周围。在转子芯22的缺口或槽口11内，由铜制成的线圈6收纳在转子芯22周围。这些线圈6或绕组在操作中使转子芯22磁化。固持环4固定在转子2的各个端部区段处，固持环4在此处为了图示而示为透明的。清楚的是，固持环4通常不透明，而是通常由金属建造。环1布置在固持环4与线圈6之间，环1固定于固持环4和线圈6两者。环1由非传导材料制成。非传导性材料可为用作具有适当机械性质的电机中的绝缘体，用于在展现每分钟几千转的高转速的转子2中使用的材料。

环1的材料针对关于转子2的热加热的最小膨胀选择。这是为何环1由非传导材料制成的一个原因。环1在其表面处设计有沿轴20的轴向方向突出的槽口11。槽口11具有彼此之间的一致距离，并且在该实例中具有沿轴向方向看待的矩形形状。在轴20的中心的方向上，槽口11从外端13沿至内端14的方向突出。在该实例中，槽口11并未沿环1的整个长度突出。槽口11还包含通风孔10，其沿轴20的径向方向突出穿过环1的整个宽度。因此，通风孔10形成环1中的导管或通路，用于冷却介质以特定气态手段经过环1。经过通风孔10的气态手段主要用于冷却环1下方的线圈6。

图2示出了为了更详细示出的根据本发明的实例的环1的断面透视图。断面透视图示出了图1的细节，尤其是环1的表面。环1组装在转子2的轴20处，并且附接于转子2的线圈6和固持环4。在图2中，可看到沿转子2的轴向方向形成在环1的外面中的槽口11的形状。槽口11具有关于环1的切向截面的楔的形状。换言之，槽口11在外端13处具有比槽口11的内端14处的腔12更深的腔12。这意味着槽口11的区域中的环1的截面在外端13处较小。另外，示出了设计在槽口11中以将空气从环1的外侧输送至环1的内侧至线圈6或反之亦然的通风孔10。

图3示出了在槽口11中的一个的区域中切出的根据本发明的实例的环1的示意性断面侧视图。在上面，示出了固持环4的断面视图。腔12设计在固持环4下方，腔12具有沿向右(其为外端13)的方向扩大的楔的形状。腔12示出了如以上在图2下所述的楔形槽口11中的一个。环1示出为在由槽口11中的一个形成的腔12下方。在左侧，转子芯22连接于环1。进一步示出了通风孔10，其沿穿过环1的整个宽度的垂直方向设置成穿过环1。通风孔10在该实例中具有圆柱形形状，并且沿环1的长度均匀地分布。图3中的箭头示出了沿环1并且尤其是沿布置在转子芯22处的待冷却的线圈6的冷却介质流的方向。

尽管本发明参照其示例性实施例详细描述，但对本领域技术人员而言将显而易见的是，可进行各种改变，并且使用等同方案，而不脱离本发明的范围。出于图示和描述的目的提出了本发明的优选实施例的前述描述。其不意图为详尽的或将本发明限于公开的精确形式，并且改型和变型鉴于以上教导而为可能的，或者可从本发明的实施获得。选择和描述了实施例，以便阐释本发明的原理及其实际应用，以使得本领域技术人员能够以如适于构想的特定使用的各种实施例来使用本发明。意图是，本发明的范围由附于其的权利要求及它们的等同方案限定。