專利名稱:電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的通風(fēng)端部線圈匝的制作方法
本發(fā)明一般地涉及電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組;更具體地說涉及繞組的端部線圈導(dǎo)體的通風(fēng)裝置。
為了理解的一致和簡(jiǎn)便，以下使用于本說明書和權(quán)利要求
書的術(shù)語(yǔ)，都有特定的含義。當(dāng)然，技術(shù)文獻(xiàn)并不必定總是一致的，文獻(xiàn)內(nèi)也不總是一致的。導(dǎo)體是導(dǎo)電元件，一般由銅制成，并做成其它的載流通道零件。一個(gè)線圈匝是圍繞轉(zhuǎn)子一個(gè)磁極的一個(gè)電回路。一個(gè)線圈是由轉(zhuǎn)子周圍一個(gè)預(yù)定的軸向伸展槽即線圈槽內(nèi)所嵌的所有線圈匝組成。一個(gè)繞組包括轉(zhuǎn)子內(nèi)所有的同心線圈。
一臺(tái)氣體冷卻電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括一個(gè)限定著一多個(gè)軸向伸展線圈槽的中心轉(zhuǎn)子體部分，槽內(nèi)嵌有多個(gè)線圈。在轉(zhuǎn)子體的周界面的一個(gè)轉(zhuǎn)子體磁極的兩邊，線圈槽是沿轉(zhuǎn)子體圓周每隔一定間距配置的，一般地說，使得配置于同一磁極部分周圍的全部線圈都是同心的，并且形成轉(zhuǎn)子的一個(gè)繞組。
為了供電機(jī)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，一個(gè)相應(yīng)的多個(gè)構(gòu)成繞組的導(dǎo)體以圍繞轉(zhuǎn)子的每一個(gè)磁極的回路的形式承載電流。導(dǎo)體沿軸向伸展，沿徑向?qū)盈B在線圈槽內(nèi)形成線圈匝，線圈匝之間放入絕緣層。當(dāng)電流流經(jīng)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)所產(chǎn)生的熱損耗為I2R。非均勻溫度分布的轉(zhuǎn)子繞組，部分地由于熱膨脹增加，會(huì)經(jīng)受較高程度的熱變形和振動(dòng)，因而比均勻溫度分布的轉(zhuǎn)子線圈的可靠性低。
許多冷卻方案利用流過導(dǎo)體中的縱向?qū)Ч芡返睦鋮s氣體流來直接冷卻轉(zhuǎn)子繞組?？墒?，由于流經(jīng)導(dǎo)體縱向?qū)Ч艿睦鋮s氣體沿著導(dǎo)管長(zhǎng)度吸收熱量，引起其溫度升高，具有長(zhǎng)冷卻導(dǎo)管的轉(zhuǎn)子繞組會(huì)使冷卻氣體和相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)體產(chǎn)生大的溫升。沒有附加的冷卻設(shè)備，冷卻導(dǎo)管越長(zhǎng)，熱點(diǎn)溫度即最大絕對(duì)值溫度越高，線圈的平均值溫度也越高。在緊挨熱點(diǎn)處的每匝線圈中設(shè)置第二導(dǎo)管，有時(shí)可以減少局部熱點(diǎn)?？墒牵谀承┺D(zhuǎn)子繞組的設(shè)計(jì)中構(gòu)成線圈匝的導(dǎo)體往往過于狹窄，以致于不能在其同一匝線圈內(nèi)容納兩個(gè)槽。
在一個(gè)熟知的冷卻方案中，冷卻氣體進(jìn)入磁極中心線附近的單個(gè)通道，流過線圈匝轉(zhuǎn)角，并且軸向地流向轉(zhuǎn)子體。徑向外側(cè)和臨近的徑向內(nèi)側(cè)線圈匝內(nèi)的氣流合并并進(jìn)入位于兩線圈匝的徑向外側(cè)的一個(gè)通道。來自徑向內(nèi)側(cè)線圈匝的氣體穿過銅線圈和線圈匝絕緣層恰好位于轉(zhuǎn)子體軸端外部的孔和徑向外側(cè)線圈氣流合并。然后在剛好為兩股外部氣流匯合的內(nèi)側(cè)處，將新鮮的冷卻氣體引入到徑向內(nèi)側(cè)線圈匝。
另一個(gè)方案包括分別配置于線圈的軸向平臥部分和線圈的環(huán)形端部的獨(dú)立的內(nèi)部通道。通過一個(gè)復(fù)雜而昂貴的活門調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使流經(jīng)環(huán)形端部的氣體和軸向平放部分的氣體分開。冷卻氣體可以穿過中心環(huán)或電機(jī)磁極表面泄放。對(duì)于進(jìn)氣口和排氣口互相裝得相當(dāng)接近的繞組冷卻系統(tǒng)，為了維持足夠的氣壓差來推動(dòng)冷卻氣流流過導(dǎo)體內(nèi)部通路，也需要活門調(diào)節(jié)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供電動(dòng)轉(zhuǎn)子繞組的冷卻，該轉(zhuǎn)子繞組包括不能容納兩個(gè)相鄰近排列的氣體通道的狹窄的線圈匝。
本發(fā)明的另一個(gè)目的就是使得轉(zhuǎn)子繞組的端部線圈匝保持基本上一致的溫度分布。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的就是不需要活門調(diào)節(jié)，例如通過電機(jī)的中心環(huán)和磁性表面泄放冷卻氣體的通風(fēng)系統(tǒng)是需要的那樣。
根據(jù)本發(fā)明，電機(jī)的轉(zhuǎn)子包括限定軸向線圈槽的轉(zhuǎn)子體部分和轉(zhuǎn)子繞組，線圈槽在磁極部分兩邊沿轉(zhuǎn)子體圓周每隔一定距離配置起來。轉(zhuǎn)子繞組包括嵌于線槽內(nèi)的第一多個(gè)軸向延伸槽內(nèi)平放導(dǎo)體和伸出轉(zhuǎn)子體的第一組端部線圈匝。第一多個(gè)端部線圈匝包括第一多個(gè)槽內(nèi)平放導(dǎo)體延伸形成的第一多個(gè)軸向端部線圈匝和分別連接到第一多個(gè)軸向端部線圈匝導(dǎo)體的第一多個(gè)端部線圈匝環(huán)形導(dǎo)體。此外，轉(zhuǎn)子繞組還包括嵌于線槽內(nèi)的第二多個(gè)軸向延伸槽內(nèi)平放導(dǎo)體，上述的各個(gè)第二多個(gè)槽平放導(dǎo)體分別和相應(yīng)的鄰近的第一多個(gè)槽內(nèi)平放導(dǎo)體電絕緣。伸出轉(zhuǎn)子體的第二多個(gè)端部線圈匝和第一多個(gè)端部線圈匝交替地配置起來。各個(gè)第二多個(gè)端部線圈匝和相應(yīng)鄰近的第一多個(gè)端部線圈匝導(dǎo)體分別電絕緣，但仍與第一多個(gè)端部線圈匝配置成熱流交換。第二多個(gè)端部線圈匝包括由第二多個(gè)槽內(nèi)平放導(dǎo)體延伸所形成的第二多個(gè)軸向端部線圈匝導(dǎo)體;還包括分別和所說的第二多個(gè)軸向端部線圈匝導(dǎo)體相連的第二多個(gè)端部線圈匝環(huán)形導(dǎo)體。第一多個(gè)端部線圈匝包括沿第一多個(gè)端部線圈匝縱向延伸的相應(yīng)的第一多個(gè)冷卻氣體流通道，其中第一多個(gè)冷卻氣體通道有各自安裝在第一多個(gè)端部線圈匝環(huán)形導(dǎo)體的相應(yīng)的第一多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口。第二多個(gè)端部線圈匝包括沿第二多個(gè)端部線圈匝縱向延伸的相應(yīng)的第二多個(gè)冷卻氣體流通道，其中第二多個(gè)冷卻氣體通道有各自安裝在第二多個(gè)軸向端部線圈匝導(dǎo)體的相應(yīng)的第二多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口。
第一多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口可以裝在接近轉(zhuǎn)子磁極部分的中心線處;第二多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口可以配置在接近第二多個(gè)端部線圈匝環(huán)形導(dǎo)體和第二多個(gè)軸向端部線圈匝導(dǎo)體接合點(diǎn)轉(zhuǎn)角處。因此，從第一多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口到轉(zhuǎn)子體軸向端的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度比從第二多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口到轉(zhuǎn)子體軸向端的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度要長(zhǎng)。分布于端部線圈匝之間的絕緣層也可以形成第一多個(gè)和第二多個(gè)氣體流通道的表面。
相信本發(fā)明的新穎性特別陳述在所附的權(quán)利要求
書中?？墒峭ㄟ^參考有關(guān)伴隨的附圖所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明本身，不論關(guān)于構(gòu)造，還是操作方法，連同其另外的目的和優(yōu)點(diǎn)都很容易理解。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部區(qū)域一象限內(nèi)的等角圖。
圖2是圖1中一個(gè)線圈匝的分離圖。
圖3是圖1中另一個(gè)線圈匝的分離圖。
參照?qǐng)D1，表示電機(jī)端部線圈匝區(qū)域的一象限內(nèi)的等角圖。電機(jī)包括一個(gè)含有一限定軸向線槽18的中心體部分(10)，線槽位于轉(zhuǎn)子(10)的磁極部分(12)的兩邊，沿轉(zhuǎn)子體(10)的圓周每隔一定間距分布。雖然，端部線圈匝區(qū)是關(guān)于極面中心對(duì)稱的。因此為了避免不適當(dāng)?shù)闹貜?fù)，只畫出這么一些端部線圈匝區(qū)域，而這些對(duì)于一個(gè)熟悉本工藝的普通技術(shù)人員評(píng)估本發(fā)明是完全必要的。
轉(zhuǎn)子線圖11含有多個(gè)交替層疊的導(dǎo)體20和30，絕緣層28、38分別放置于導(dǎo)體的徑向外表面。由于所示的線圈匝只包括單個(gè)導(dǎo)體，術(shù)語(yǔ)“導(dǎo)體”和“線圈匝”可以互換使用?？墒?，本發(fā)明對(duì)于使用多導(dǎo)體線圈匝也是有益的。徑向最外層，即頂線圈匝40徑向地放置于絕緣層38的外表面，而絕緣層14徑向地放置于頂線圈匝40的外表面。徑向最內(nèi)層，即底線圈匝42有絕緣層44放置于其外表面，并且內(nèi)徑向地離開最內(nèi)部放置的線圈匝20而放置。除了本說明書中所描述的用于冷卻的措施之外，線圈匝20，30，40和42可以類似地制作。一般來說，為了壓緊線槽18內(nèi)的線圈11，線槽楔(圖中未予表出)徑向地放置于絕緣層14的外表面。還有所示的另一個(gè)繞組線圈19可以類似線圈11制作。
線圈匝20包括放置在線槽18的軸向延伸的槽內(nèi)平放部分25和端部線圈匝29。端部線圈匝29包括槽內(nèi)平放部分25延伸而成的端部線圈匝軸向部分23和連接端部線圈匝軸向部分23的端部線圈匝環(huán)形部分21。同樣地，線圈匝30包括放置于線槽18的軸向延伸的槽內(nèi)平放部分35和端部線圈匝39。端部線圈匝39包括槽內(nèi)平放部分35延伸形成的端部線圈匝軸向部分33和連接端部線圈匝軸向部分33的端部線圈環(huán)形部分31。端部線圈匝39和端部線圈匝29交替配置成，而和端部線圈匝29和39相鄰的那些則配置成相互熱流交換。如本工藝所熟知，將線圈匝20，30，40和42同轉(zhuǎn)子體10適當(dāng)?shù)仉娊^緣。
參照?qǐng)D2，表示一個(gè)導(dǎo)體或線圈20的分離圖。導(dǎo)體20包括其中限定縱向氣流通道24的表面26。通道24并非完全被導(dǎo)體20所包圍，而是被覆蓋的絕緣層28所封閉，形成一條從通道24的進(jìn)氣口22到通道24的排氣口26的導(dǎo)管。排氣口26包括一個(gè)徑向地穿過導(dǎo)體20和絕緣覆蓋層28的導(dǎo)孔。通道24的進(jìn)氣口22配置于線圈匝20的側(cè)面，既靠近而又和磁極中心線15留有間隔，使得磁極中心線15并不與進(jìn)氣口22或通道24相交。
參照?qǐng)D3，表示一個(gè)導(dǎo)體或線圈匝的分離圖。導(dǎo)體30包括限定其中縱向氣流通道34的表面36。通道34并非完全由導(dǎo)體30圍成，以致覆蓋的絕緣層38和通道34相結(jié)合形成氣體輸送導(dǎo)管。實(shí)際上，通道34基本上配置在端部線圈匝軸向部分33內(nèi)，而且沿磁極表面12內(nèi)側(cè)軸向延伸至通道34的排氣口36。排氣口36包括一個(gè)通常徑向延伸貫穿導(dǎo)體30和絕緣復(fù)蓋層38的孔，結(jié)果當(dāng)導(dǎo)體20(圖2)和導(dǎo)體30適當(dāng)?shù)胤胖迷诰€槽18(圖1)時(shí)，對(duì)正排氣口26(圖2)和排氣口36形成一個(gè)通常徑向延伸的通氣筒16。通氣筒16引導(dǎo)進(jìn)入通道34的進(jìn)氣口32和通道24(圖2)的進(jìn)氣口22的氣流，最終排入電機(jī)定子(圖中未予表示)和轉(zhuǎn)子之間氣隙。冷卻氣體進(jìn)氣口32配置在導(dǎo)體30的側(cè)面，并且同轉(zhuǎn)子10的軸向端13(圖1)和導(dǎo)體30的轉(zhuǎn)角37之間均留有間隔。在不損害轉(zhuǎn)角37的機(jī)械和結(jié)構(gòu)完整性的前提下，最好是將冷卻氣體進(jìn)氣口32盡量設(shè)置在接近導(dǎo)體30的轉(zhuǎn)角37的地方。
導(dǎo)體20和30是交替層疊的，結(jié)果，在交替的線圈匝上，比如說包括導(dǎo)體20在內(nèi)的那些線圈匝，低溫的冷卻氣體從進(jìn)氣口22進(jìn)入導(dǎo)管24。對(duì)于包含導(dǎo)體30的線圈匝，低溫的冷卻氣體從進(jìn)氣口32進(jìn)入通道34。對(duì)于每四分之一周線圈，所有的通道24和34都排氣到分別配置在轉(zhuǎn)子體10軸向端13內(nèi)側(cè)的公用通氣筒16中去。箭頭17(圖1)表示從通氣筒16出來的氣流方向。
注意圖1中所示的實(shí)施例，頂線圈匝40和底線圈匝42并不含有冷卻通道或?qū)Ч堋Ｈ欢?，需要時(shí)，冷卻通道也可以設(shè)置在任意一個(gè)或兩個(gè)頂線圈匝40和底線圈匝42內(nèi)。端部線圈匝區(qū)域的導(dǎo)體20和30的層疊次序也可以不同于圖1所示的次序，例如，將導(dǎo)體30直接放置在底線圈匝42的徑向表面，然后交替地層疊導(dǎo)體20和30。從圖1也可以觀察到，不需要活門調(diào)節(jié)引導(dǎo)端部區(qū)域內(nèi)的冷卻氣流和/或來推動(dòng)冷卻氣流進(jìn)入電機(jī)的通道24和34。
在以前的冷卻系統(tǒng)中，有類似于本發(fā)明中導(dǎo)體20的導(dǎo)體。冷卻氣體可以引入分布于這種類似導(dǎo)體的軸向端部線圈匝部分的第二通道，結(jié)果，在這種類似導(dǎo)體的軸向端部線圈匝部分，配置兩個(gè)并排的縱向延伸的氣流通道?？墒?，本發(fā)明的目的在于冷卻那些端部線圈匝，其導(dǎo)體并不足以粗到可以在同一導(dǎo)體內(nèi)承受兩個(gè)并排的冷卻氣體通道，但有足夠大小的通道去提供流經(jīng)導(dǎo)體所需的冷卻氣流，而對(duì)于電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，仍然保持導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的完整性。
運(yùn)轉(zhuǎn)期間，冷卻氣體從冷卻氣體進(jìn)氣口22進(jìn)入導(dǎo)體20的通道24。當(dāng)冷卻氣體沿著導(dǎo)體20的環(huán)形部分21內(nèi)的通道24流動(dòng)時(shí)，它帶走了導(dǎo)體20發(fā)出的熱量，也帶走了分別配置在導(dǎo)體20的徑向內(nèi)側(cè)，徑向外側(cè)，而且和導(dǎo)體20相鄰的導(dǎo)體30發(fā)出的部分熱量。由流過導(dǎo)體20的通道24的冷卻氣體去除導(dǎo)體30的環(huán)形部分31所發(fā)出的熱量需要導(dǎo)體30發(fā)出的熱量流過絕緣層28或38。現(xiàn)已知，如果絕緣層28和38各自分別大約0.010至大約0.020英寸厚，最好大約0.015英寸厚，可以獲得足夠的熱流。絕緣層28和38可以分別包括機(jī)織聚酯玻璃材料或其它傳統(tǒng)的電絕緣材料。如已經(jīng)測(cè)定對(duì)于特定的厚度和用途，這些材料的熱傳輸特性并不顯著地變化，并且對(duì)于導(dǎo)體30的環(huán)形部分31維持所需要的溫度分布，能提供足夠的熱傳輸。
雖然進(jìn)入進(jìn)氣口22的冷卻氣體比較冷，當(dāng)它流經(jīng)通道24，吸收熱量時(shí)，其溫度就上升;以至它到達(dá)線圈匝轉(zhuǎn)角27時(shí)，很大程度上喪失其冷卻效用。為了彌補(bǔ)氣體從轉(zhuǎn)角27軸向地流向轉(zhuǎn)子體10內(nèi)喪失冷卻效用，將比較冷的新鮮冷卻氣體源引入導(dǎo)體30的通道34的進(jìn)氣口32。流經(jīng)導(dǎo)體30的通道34的冷卻氣體帶走了導(dǎo)體30所散發(fā)的熱量，也帶走了緊靠導(dǎo)體30徑向內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)分布的導(dǎo)體20所散發(fā)的穿過絕緣層28或38的部分熱量。正如上文所述，覆蓋在端部線圖匝部分23和33上的絕緣層28和38可以分別和覆蓋在端部線圈匝環(huán)形部分21和31上的絕緣層28和38相同。
流過配置在導(dǎo)體20軸向端部線圈匝部分23的通道部分24的冷卻氣體溫度一般說來接近于構(gòu)成導(dǎo)體20的材料的溫度，以致流過導(dǎo)體20這部分通道24的氣流幾乎沒有帶走導(dǎo)體20和/或?qū)w30所發(fā)出的附加熱量。不用過分的試驗(yàn)，而利用本說明書的技術(shù)內(nèi)容熟悉工藝的普通技術(shù)人員就可以做到通過沿導(dǎo)體30適當(dāng)?shù)卦O(shè)置進(jìn)氣口32，從而在終端線圈匝29和39的縱向廣闊區(qū)域獲得基本均勻的溫度分布。所謂“基本上均勻的溫度分布”是指沿每個(gè)導(dǎo)體的溫度變化大約小于攝氏10度，最好大約小于攝氏5度。
因此，已經(jīng)說明和描述的冷卻系統(tǒng)可以為電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組提供冷卻，這些電機(jī)的線圈匝太狹窄以至不能容納并排的通道，而在轉(zhuǎn)子繞組的端部線圈匝獲得基本均勻的溫度分布。此外，已經(jīng)證明和描述的電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的冷卻系統(tǒng)避免使用壓力活門調(diào)節(jié)，例如通過中心環(huán)或轉(zhuǎn)子極面排氣，或者使氣體進(jìn)氣口和氣體排氣口互相相當(dāng)靠近分布的通風(fēng)設(shè)備所需要的。
為便于說明，只將本發(fā)明的某些最佳特性作了說明，而對(duì)于那些本工藝的普通技術(shù)人員，還可以作許多改良和改造。當(dāng)然，所附之權(quán)利要求
書旨在包括屬于本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)和范圍的所有這些改良和改造。
權(quán)利要求
1.電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括一個(gè)限定軸向線圈槽的轉(zhuǎn)子體部分，線圈槽是在轉(zhuǎn)子體磁極部分的兩邊，沿轉(zhuǎn)子體圓周一定間距的被配置；和一個(gè)轉(zhuǎn)子繞組，所述轉(zhuǎn)子繞組包括放置在所述線圈槽內(nèi)的第一多個(gè)軸向延伸槽平放部分；伸出轉(zhuǎn)子體的第一多個(gè)端部線圈匝，所述第一多個(gè)端部線圈匝包括第一多個(gè)槽平放部分延伸形成的第一多個(gè)軸向端部線圈匝部分和連接所述第一多個(gè)軸向端部線圈匝部分的第一多個(gè)端部線圈匝環(huán)形部分；放置在所述線圈槽內(nèi)的第二多個(gè)軸向延伸槽平放部分，各個(gè)所述第二多個(gè)槽平放部分分別和相鄰的所述第一多個(gè)槽平放部分電絕緣；伸出轉(zhuǎn)子體的并和所述第一多個(gè)端部線圈匝交替配置的第二多個(gè)端部線圈匝，各個(gè)所述第二多個(gè)端部線圈匝分別和相鄰的所述第一多個(gè)端部線圈匝電絕緣，仍然與所述第一多個(gè)端部線圈匝配置成熱流交換，所述第二多個(gè)端部線圈匝分別包括一第二多個(gè)槽平放部分延伸形成的第二多個(gè)軸向端部線圈匝部分和連接所述第二多個(gè)軸向端部線圈匝部分的第二多個(gè)端部線圈匝環(huán)形部分；各自配置于所述第一多個(gè)端部線圈匝的第一多個(gè)表面，所述第一多個(gè)表面用來限定沿所述第一多個(gè)端部線圈匝縱向延伸的相應(yīng)的第一多個(gè)冷卻氣體流的通道，所述第一多個(gè)冷卻氣體通道具有分別配置在所述第一多個(gè)端部線圈匝環(huán)形部分的相應(yīng)的第一多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口；各自配置于所述第二多個(gè)端部線圈匝的第二多個(gè)表面，所述第二多個(gè)表面用來限定沿所述第二多個(gè)端部線圈匝縱向延伸的相應(yīng)的第二多個(gè)冷卻氣流通道，所述第二多個(gè)冷卻氣體通道具有分別配置在所述第二多個(gè)軸向端部線圈匝部分的相應(yīng)的第二多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中所述磁極部分有一條中心線，此外，其中所述第一多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口配置在靠近所述磁極部分中心線處。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中所述第二多個(gè)端部線圈匝環(huán)形部分在相應(yīng)的多個(gè)轉(zhuǎn)角處和上述第二多個(gè)軸向端部線圈匝部分相連接，而且，其中所述第二多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口配置在接近所述的多個(gè)轉(zhuǎn)角處。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中所述第二多個(gè)端部線圈匝環(huán)形部分在相應(yīng)的所述多個(gè)轉(zhuǎn)角處和所述第二多個(gè)軸向端部線圈部分相連接，而且，其中所述第二多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口配置在靠近所述多個(gè)轉(zhuǎn)角處。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中所述第一多個(gè)冷卻氣體通道包括第一多個(gè)冷卻氣體排氣口，所述第一多個(gè)冷卻氣體排氣口配置于轉(zhuǎn)子體軸向端的軸向內(nèi)側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中所述第一多個(gè)冷卻氣體通道包括第二多個(gè)冷卻氣體排氣口，所述第二多個(gè)冷卻氣體排氣口配置在轉(zhuǎn)子體軸向端的軸向內(nèi)側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中所述第一和第二多個(gè)冷卻氣體排氣口配置成相互氣流交換。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中所述絕緣層配置于相鄰的所述第一和第二多個(gè)端部線圈匝之間，而且其中所述第一和第二多個(gè)表面要這樣配置，使得絕緣層同第一和第二多個(gè)氣流通道結(jié)合在一起各自形成第一和第二多個(gè)氣流導(dǎo)管。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中所述第一多個(gè)和第二多個(gè)冷卻氣體進(jìn)氣口要分別配置成，使得上述轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一和第二多個(gè)端部線圈匝獲得基本上均勻的溫度分布。
10.電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括一個(gè)限定軸向線圈槽的轉(zhuǎn)子體部分，線圈槽在轉(zhuǎn)子體磁極部分的兩邊，沿轉(zhuǎn)子體圓周一定間距地配置;和一個(gè)轉(zhuǎn)子繞組，所述轉(zhuǎn)子繞組包括一多個(gè)放置在上述線圈槽內(nèi)的軸向延伸的槽的平放部分;一多個(gè)伸出轉(zhuǎn)子體并和所述多個(gè)槽的平放部分相連接的端部線圈匝，所述多個(gè)端部線圈匝各自分別和所述相鄰的多個(gè)端部線圈匝電絕緣，但仍然與所述相鄰的多個(gè)端部線圈匝配置成熱流交換;由所述多個(gè)端部線圈匝預(yù)選的各個(gè)線圈匝所部分限定的第一氣體冷卻裝置，所述第一氣體冷卻裝置具有第一冷卻氣體進(jìn)氣口和第一冷卻氣體排氣口;和由所述多個(gè)端部線圈匝預(yù)選其它各個(gè)線圈匝所部分限定的第一氣體冷卻裝置，上述第二氣體冷卻裝置具有第二冷卻氣體進(jìn)氣口和第二冷卻氣體排氣口;其中，第一冷卻氣體進(jìn)氣口和第一冷卻氣體排氣口之間的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度比第二冷卻氣體進(jìn)氣口和第二冷卻氣體排氣口之間的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度要長(zhǎng)，而且，其中所述第一氣體冷卻裝置和所述第二氣體冷卻裝置是分別由所述多個(gè)端部線圈匝預(yù)選的各個(gè)和預(yù)選的其余各個(gè)端部線圈匝所限定的唯一的冷卻裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中由所述多個(gè)端部線圈匝所預(yù)選的各個(gè)端部線圈匝跨越磁極部分而所述第一冷卻氣體進(jìn)氣口配置于靠近磁極部分中心處。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中由所述多個(gè)端部線圈匝預(yù)選的其余各個(gè)端部線圈匝跨越磁極部分并包括磁極部分中心和轉(zhuǎn)子體軸向端之間的轉(zhuǎn)角，而且其中所述第二冷卻氣體進(jìn)氣口配置于靠近轉(zhuǎn)角處。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12的轉(zhuǎn)子，其特征在于第一和第二冷卻氣體排氣口配置成相互氣流交換。
14.根據(jù)權(quán)利要求
11的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中所述第一冷卻裝置包括限定通道的表面，其中通道部分地由絕緣層封閉成導(dǎo)管。
15.根據(jù)權(quán)利要求
12的轉(zhuǎn)子，其特征在于所述第二冷卻裝置包括限定通道的表面，其中通道部分地由絕緣層封閉形成導(dǎo)管。
16.根據(jù)權(quán)利要求
11的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其中所述第二冷卻氣體進(jìn)氣口配置在磁極部分中心和轉(zhuǎn)子體軸向端部之間。
專利摘要
跨越電機(jī)轉(zhuǎn)子極面的端部線圈匝導(dǎo)體的通風(fēng)系統(tǒng)包括具有各自的冷卻氣體入口在靠近磁極中心和出口在轉(zhuǎn)子體端內(nèi)側(cè)的第一多個(gè)縱向延伸導(dǎo)管的第一多個(gè)端部線圈匝導(dǎo)體，第二多個(gè)端部線圈匝導(dǎo)體和第一多個(gè)端部線圈匝導(dǎo)體交替層疊，電絕緣并與之配置成熱流交換。每個(gè)第二多個(gè)端部線圈匝導(dǎo)體包括一條縱向延伸的冷卻氣體導(dǎo)管，其入口在近繞組轉(zhuǎn)角處，出口在轉(zhuǎn)子體端內(nèi)側(cè)。本系統(tǒng)尤其適用于轉(zhuǎn)子繞組，其中構(gòu)成轉(zhuǎn)子繞組端部線圈匝的導(dǎo)體并不足以粗到可以承載相鄰的冷卻氣體導(dǎo)管。
文檔編號(hào)H02K3/22GK87102593SQ87102593
公開日1988年1月13日 申請(qǐng)日期1987年4月2日
發(fā)明者克里斯托弗·安東尼·卡明斯基 申請(qǐng)人:通用電氣公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan