專利名稱：帶有雙邊疊片組的電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)包括涉及到與本申請(qǐng)同時(shí)提交的題為“帶有雙邊定子的電機(jī)”的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/951335(代理人檔案號(hào)No.148901-1)的主題，該申請(qǐng)通過(guò)引用結(jié)合于本文中。
本發(fā)明大體上涉及風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)和船舶推進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
風(fēng)通常被視為太陽(yáng)能的一種形式，它是由太陽(yáng)對(duì)大氣的不均勻加熱、地球表面的不規(guī)則性以及地球的自轉(zhuǎn)所造成的。風(fēng)的流型被地球的地形、水體和植被所改變。用語(yǔ)“風(fēng)能”或“風(fēng)力”描述了風(fēng)被用來(lái)產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)力或發(fā)電的過(guò)程。
通常來(lái)說(shuō)，風(fēng)力渦輪用來(lái)將風(fēng)中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械動(dòng)力。這種機(jī)械動(dòng)力可用于特定的工作(例如磨谷物或者抽水)，或者可用發(fā)電機(jī)來(lái)將該機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)化成電力。風(fēng)力渦輪通常包括空氣動(dòng)力機(jī)構(gòu)，其用于將空氣的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成機(jī)械動(dòng)力，然后由發(fā)電機(jī)將該機(jī)械動(dòng)力轉(zhuǎn)化成電力。發(fā)電機(jī)的功率輸出與風(fēng)速的立方成比例。當(dāng)風(fēng)速加倍時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的容量增加了幾乎八倍。
大部分可買到的風(fēng)力渦輪采用齒輪傳動(dòng)系來(lái)將渦輪葉片連接在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上。風(fēng)使渦輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，渦輪葉片使軸自轉(zhuǎn)，軸裝在齒輪箱中并連接在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上并進(jìn)行發(fā)電。齒輪傳動(dòng)裝置旨在增加機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度。齒輪傳動(dòng)裝置的缺點(diǎn)在于，它降低了風(fēng)力渦輪的可靠性，并且增大了風(fēng)力渦輪的噪聲和成本。
也可以買到一些采用直接驅(qū)動(dòng)式發(fā)電機(jī)的風(fēng)力渦輪。直接驅(qū)動(dòng)式發(fā)電機(jī)的大直徑提出了在工廠和在風(fēng)力渦輪安裝現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸和裝配方面的比較困難的挑戰(zhàn)。隨著風(fēng)力渦輪行業(yè)的成熟和技術(shù)改進(jìn)，將需要更大的額定功率來(lái)繼續(xù)實(shí)現(xiàn)能耗的降低。用于陸上渦輪機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)額定功率預(yù)期在今后若干年內(nèi)會(huì)達(dá)到3MW或更大，而海上渦輪機(jī)預(yù)期會(huì)達(dá)到5MW或更大。
為了使風(fēng)力渦輪發(fā)展至較高的額定功率，傳統(tǒng)的方法是增大直接驅(qū)動(dòng)式發(fā)電機(jī)的直徑或軸向(層疊)長(zhǎng)度。單純從發(fā)電機(jī)電磁的角度來(lái)看，增大直徑是優(yōu)選的，但從運(yùn)輸、框架和裝配的角度來(lái)看就沒(méi)有吸引力，尤其是對(duì)于陸上渦輪機(jī)而言。在保持直徑小于約4米的同時(shí)增大發(fā)電機(jī)的軸向長(zhǎng)度緩解了陸上渦輪機(jī)的運(yùn)輸問(wèn)題，但會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜和昂貴的框架結(jié)構(gòu)以及較長(zhǎng)的軸向長(zhǎng)度。
因此，需要提供具有較大額定功率和較小直徑的成本效率合算的風(fēng)力渦輪。

發(fā)明內(nèi)容
簡(jiǎn)而言之，根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)包括帶有內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心和外轉(zhuǎn)子鐵心的轉(zhuǎn)子。根據(jù)本技術(shù)的某些方面，外轉(zhuǎn)子鐵心相對(duì)于內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心是倒置的。該風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)還包括帶有內(nèi)定子邊和外定子邊的雙邊定子。該雙邊定子構(gòu)造成可使所有或一部分磁通在內(nèi)定子邊和外定子邊之間共享。
根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種船舶推進(jìn)電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)包括帶有內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心和外轉(zhuǎn)子鐵心的轉(zhuǎn)子，以及帶有內(nèi)定子邊和外定子邊的雙邊定子。內(nèi)定子邊和外定子邊包括雙邊的疊片組。該雙邊定子同心地設(shè)置在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心和外轉(zhuǎn)子鐵心之間。


通過(guò)參考附圖來(lái)閱讀以下詳細(xì)介紹，可以更好地理解本發(fā)明的這些和其它的特征、方面及優(yōu)點(diǎn)，在附圖中類似的標(biāo)號(hào)代表類似的部件，其中
圖1顯示了根據(jù)本技術(shù)某些方面所述的風(fēng)力渦輪的剖視圖，其包括示例性的直接驅(qū)動(dòng)式雙邊永磁(PM)發(fā)電機(jī)；圖2顯示了圖1所示直接驅(qū)動(dòng)式雙邊磁通共享的PM發(fā)電機(jī)的剖視圖；圖3顯示了帶有空氣冷卻通道的圖2所示直接驅(qū)動(dòng)式PM發(fā)電機(jī)的特寫(xiě)圖；圖4顯示了用于圖1-3所示實(shí)施例的PM發(fā)電機(jī)的雙邊定子的剖視圖；圖5顯示了圖4所示雙邊定子的特寫(xiě)圖；圖6顯示了雙邊定子和內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的剖視圖；圖7顯示了在某個(gè)瞬時(shí)雙邊定子和內(nèi)、外轉(zhuǎn)子中的磁通路徑；圖8顯示了圖2所示裝置中的帶有液體冷卻通道的示例性實(shí)施例；和圖9顯示了根據(jù)本技術(shù)某些方面所述的示例性船舶推進(jìn)電動(dòng)機(jī)的一部分，其帶有用于雙邊定子的雙邊疊片組。
圖中各標(biāo)號(hào)的含義如下10風(fēng)力渦輪；12發(fā)電機(jī)；14轉(zhuǎn)子；16外轉(zhuǎn)子鐵心；18外永磁體；20內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心；22內(nèi)永磁體；24雙邊定子；26外定子邊；28外定子繞組(線圈)；30內(nèi)定子邊；32內(nèi)定子繞組(線圈)；33固定軸；34固定框架；35固定框架的結(jié)構(gòu)肋；36主框架；38塔架；42轉(zhuǎn)子葉片；44轉(zhuǎn)子葉片轂；46轉(zhuǎn)子軸；48機(jī)殼(nacelle)；49轉(zhuǎn)子轂蓋；50機(jī)殼蓋；52旋轉(zhuǎn)框架；54轂法蘭；56主軸和軸承組件；58前主軸承；60后主軸承；62外氣隙；64內(nèi)氣隙；66雙邊疊片組；68軸向螺栓；69螺栓孔；70液體冷卻通道；80主框架法蘭；82芯板；84外密封件；86內(nèi)密封件；88氣室；89冷卻管道；90從氣室至定子和轉(zhuǎn)子的冷卻空氣通道；92離開(kāi)定子和轉(zhuǎn)子的冷卻空氣通道；94穿過(guò)轉(zhuǎn)子框架的冷卻通道；96穿過(guò)定子框架的冷卻通道；98用于冷卻空氣穿過(guò)轉(zhuǎn)子框架的密封通道；100冷卻空氣入口；102冷卻空氣的排放口；104外定子齒；106內(nèi)定子齒；108外定子線圈的固定楔；110內(nèi)定子線圈的固定楔；112外定子繞組(線圈)之間的冷卻空氣通道；114內(nèi)定子繞組(線圈)之間的冷卻空氣通道；116定子軛架；118PM磁極帽；130磁力線；140液體冷卻管道；910船舶推進(jìn)轂罩單元；912電動(dòng)機(jī)；914轉(zhuǎn)子；916外轉(zhuǎn)子鐵心；918外永磁體；920內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心；922內(nèi)永磁體；924雙邊定子；926外定子邊；928外定子繞組(線圈)；930內(nèi)定子邊；932內(nèi)定子繞組(線圈)；934螺旋槳；936安裝和軸承組件；938框架組件；966雙邊疊片組。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明包括了尤其適用于直接驅(qū)動(dòng)式風(fēng)力渦輪和船舶推進(jìn)裝置的雙邊發(fā)電機(jī)的不同實(shí)施例。在下文中描述的用于風(fēng)力渦輪的不同直接驅(qū)動(dòng)式構(gòu)造是基于雙邊的、徑向磁通的、同步的電機(jī)。盡管出于說(shuō)明目的而介紹和顯示了永磁(PM)電機(jī)，然而也可以使用其它的電機(jī)如繞組勵(lì)磁同步電機(jī)。這些構(gòu)造有助于實(shí)現(xiàn)具有增大額定功率(＞2.0MW)的成本效率合算的風(fēng)力渦輪，并且尤其有利于外徑會(huì)受到運(yùn)輸限制條件的約束的陸上應(yīng)用。
現(xiàn)在來(lái)看附圖，圖1是風(fēng)力渦輪10的剖視圖的示意性圖示，其帶有直接驅(qū)動(dòng)式雙邊PM發(fā)電機(jī)12的一個(gè)示例性實(shí)施例。風(fēng)力渦輪10的PM發(fā)電機(jī)12包括至少兩個(gè)同心的氣隙(圖1中未示出，參考圖2在下文中論述)，從而有效地將PM發(fā)電機(jī)12轉(zhuǎn)化成兩個(gè)同心的發(fā)電機(jī)。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，對(duì)于由外徑和軸向長(zhǎng)度所限定的相同總包跡而言，PM發(fā)電機(jī)12可比單邊發(fā)電機(jī)產(chǎn)生高很多的功率輸出。因此在實(shí)踐中，對(duì)于相同的總直徑和軸向長(zhǎng)度而言，2MW的單邊發(fā)電機(jī)可被能產(chǎn)生3-3.6MW的雙邊發(fā)電機(jī)取代。等效的是，具有6米直徑的3MW單邊PM發(fā)電機(jī)可被僅具有4.3米直徑的相同軸向長(zhǎng)度的雙邊發(fā)電機(jī)取代，從而使整個(gè)發(fā)電機(jī)可作為一個(gè)單元而進(jìn)行陸上運(yùn)輸。
再次參見(jiàn)圖1，PM發(fā)電機(jī)12通過(guò)主軸和軸承組件56而安裝在機(jī)殼主框架36上。機(jī)殼主框架36又通過(guò)傳統(tǒng)的偏動(dòng)軸承(yaw bearing)和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)(未示出)而安裝在塔架38上。下面將參考圖2來(lái)說(shuō)明PM發(fā)電機(jī)12的更多詳細(xì)特征。轉(zhuǎn)子葉片轂44將風(fēng)力渦輪的轉(zhuǎn)子葉片42與PM發(fā)電機(jī)12相連。轉(zhuǎn)子轂蓋49包含有風(fēng)力渦輪的轉(zhuǎn)子葉片42和其它渦輪轉(zhuǎn)子部件。另外還設(shè)有機(jī)殼蓋50，其通?？杀Ｗo(hù)機(jī)殼內(nèi)的部件不受外界影響。
圖2顯示了圖1所示直接驅(qū)動(dòng)式雙邊磁通共享的PM發(fā)電機(jī)的剖視圖。PM發(fā)電機(jī)12包括轉(zhuǎn)子14(發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子)，其包括帶有外永磁體18的外轉(zhuǎn)子鐵心16和帶有內(nèi)永磁體22的內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心20。外轉(zhuǎn)子鐵心16相對(duì)于內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心20是倒置的。永磁發(fā)電機(jī)12還包括雙邊定子24，其包括帶有外定子繞組(線圈)28的外定子邊26和帶有內(nèi)定子繞組(線圈)32的內(nèi)定子邊30。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，定子24同心地設(shè)置在外轉(zhuǎn)子鐵心16和內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心20之間。這樣，外定子邊26和內(nèi)定子邊30促成了所述至少兩個(gè)同心氣隙62，64(內(nèi)定子邊30和內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心20限定了內(nèi)氣隙64，而外定子邊26和外轉(zhuǎn)子鐵心16限定了外氣隙62)。在圖2所示的特定實(shí)施例中，外定子邊26和內(nèi)定子邊30通常由單個(gè)雙邊疊片組66構(gòu)成，其通過(guò)軸向螺栓68而被軸向地螺栓接合在固定框架34上。位于疊片組66的兩側(cè)和軸向螺栓68的頭部之間的鋼制芯板82提供了軸向螺栓68對(duì)疊片組的均勻壓縮。這樣，雙邊定子24構(gòu)造成可使磁通的至少一部分(在某些實(shí)施例中為全部)在內(nèi)定子邊26和外定子邊30之間共享。
定位在固定框架34和轉(zhuǎn)子14之間的可選外旋轉(zhuǎn)密封件84提供了使雙邊定子24和轉(zhuǎn)子14的部件免于環(huán)境影響的額外保護(hù)。可選的內(nèi)密封件86提供了定子及轉(zhuǎn)子部件與相應(yīng)的框架結(jié)構(gòu)34及52之間的密封。這些密封件最好是迷宮式密封或刷式密封。
在工作中，雙邊定子24的功率輸出由能夠進(jìn)行完全動(dòng)力轉(zhuǎn)換的動(dòng)力轉(zhuǎn)換單元(未示出)來(lái)控制。定子24與固定框架34相連，框架34可包括結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件或肋條35。轉(zhuǎn)子軸46在一端處通過(guò)旋轉(zhuǎn)框架52連接在轉(zhuǎn)子14上，而在另一端處連接在轉(zhuǎn)子葉片轂的法蘭54上，法蘭54連接在渦輪轉(zhuǎn)子葉片轂(圖1中的標(biāo)號(hào)44)上。旋轉(zhuǎn)框架52也包括結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件或肋條53。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸46安裝在軸承組件上，其由兩個(gè)主軸承即前主軸承58和后主軸承60組成。盡管顯示了兩個(gè)主軸承，然而包括一個(gè)主軸承在內(nèi)的其它軸承構(gòu)造也是可以的。軸承安裝在固定內(nèi)軸33上，該內(nèi)軸33通過(guò)主框架法蘭80而安裝在機(jī)殼主框架36上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，主軸承和軸直徑的大小可根據(jù)用來(lái)接近轂的手段來(lái)設(shè)置；例如，較大直徑的主軸承(例如約1.5米或以上)將有助于接近轂。使用低成本的、例如小于或等于約1.0米的小直徑軸承將可能需要通過(guò)進(jìn)入孔來(lái)接近轂。
圖3是圖2所示雙邊磁通共享的PM發(fā)電機(jī)12中的空氣冷卻設(shè)計(jì)的詳細(xì)側(cè)剖視圖。如圖所示，氣室88連接在PM發(fā)電機(jī)12的固定框架34上。冷卻管道90穿過(guò)氣室88進(jìn)入到定子和轉(zhuǎn)子中。如后文所述的空氣通道描述了冷卻管道中的氣流。冷卻空氣軸向穿過(guò)雙邊定子中的冷卻管道。冷卻管道可設(shè)于相應(yīng)定子槽的至少兩個(gè)相鄰的定子線圈之間，用于傳遞冷卻空氣(如圖6中的通道112和114所示)。冷卻空氣通道92顯示了冷卻空氣從定子和轉(zhuǎn)子中離開(kāi)，進(jìn)入穿過(guò)轉(zhuǎn)子框架的冷卻空氣通道入口94以及穿過(guò)固定框架34的冷卻空氣通道入口。另外，可提供密封通道98用作供冷卻空氣穿過(guò)轉(zhuǎn)子框架的通道。在上述設(shè)計(jì)中設(shè)有用于冷卻空氣的入口100和排放口102。應(yīng)注意的是，包括與所示方向相反的氣流的備選氣流路徑也是可以的。
圖4是外定子邊26和內(nèi)定子邊30繞固定框架34而設(shè)置的雙邊定子24的剖視圖。圖4還顯示了前主軸承58和后主軸承60以及固定軸33。
圖5是繞固定框架34設(shè)置的圖4所示雙邊定子的特寫(xiě)圖，其顯示了外定子繞組(線圈)28、內(nèi)定子繞組(線圈)32、軸向螺栓68和外定子齒104。圖中還顯示了空氣冷卻通道90，其允許冷卻空氣流入到雙邊定子和轉(zhuǎn)子中。
圖6是雙邊定子和內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的剖視圖。圖中顯示了帶有外永磁體18的外轉(zhuǎn)子鐵心16和帶有內(nèi)永磁體22的內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心20。標(biāo)號(hào)106和104大體上分別表示內(nèi)、外定子齒，并且外定子線圈的固定楔108和內(nèi)定子線圈的固定楔110分別固定了外定子繞組(線圈)28和內(nèi)定子繞組(線圈)32。如上文所述的雙邊定子促成了外氣隙62和內(nèi)氣隙64。借助于設(shè)在定子軛架116中的多個(gè)軸向螺栓68，就可通過(guò)疊片組66的壓縮來(lái)實(shí)現(xiàn)定子的結(jié)構(gòu)完整性。螺栓體(軸)(未示出)及其至少一端與疊片及框架結(jié)構(gòu)隔離，以避免感應(yīng)電流而導(dǎo)致?lián)p耗和發(fā)熱。在一個(gè)示例中，在每個(gè)凹槽內(nèi)至少使用了一個(gè)螺栓；例如圖6中所示的螺栓孔69。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，螺栓孔的位置是可以變化的。在一個(gè)特定示例中，螺栓孔的位置可與定子齒對(duì)齊。圖中還顯示了如上文所述的冷卻空氣通道，即位于外定子繞組之間的冷卻空氣通道112和位于內(nèi)定子繞組之間的冷卻空氣通道114。
圖7顯示了在任意瞬時(shí)的共享磁通路徑或磁力線130，其在雙邊定子和永磁體中徑向流動(dòng)，并且主要在PM發(fā)電機(jī)12的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子鐵心中周向地流動(dòng)。如上所述，單個(gè)定子疊片組使磁通如圖7所示地共享。
圖8顯示了帶有用于在雙邊定子中進(jìn)行液體冷卻的示例性設(shè)計(jì)的定子和轉(zhuǎn)子的截面。在一個(gè)示例中，液體冷卻通道140(或冷卻管道)可設(shè)在外定子齒104的附近。在一個(gè)示例中，液體冷卻通道140設(shè)在形成于外定子齒104之間的凹槽底部。所用液體通常是水-乙二醇和去離子水中的至少一種，但也可使用常用于冷卻電機(jī)的任何其它液體。冷卻通道140可以是常用于制造冷卻管的任何材料，例如但不限于鋁、銅、不銹鋼或其任何組合。冷卻通道140可通過(guò)一組串聯(lián)或并聯(lián)的連接件而與一個(gè)或多個(gè)回路相連。可采用熱交換器(未示出)來(lái)將冷卻液體所吸收的熱量傳遞至周圍空氣中。液體冷卻是有利的，這是因?yàn)樗峁┝烁o湊的機(jī)器，它們可完全地封閉以便與環(huán)境間隔開(kāi)。特別是，在上述液體冷卻的例子中，凈定子鐵心的厚度比氣冷或風(fēng)冷設(shè)計(jì)中的更小。因此就增大了內(nèi)氣隙64(圖2)的直徑，從而對(duì)于同一總外徑和軸向長(zhǎng)度而言增大了PM發(fā)電機(jī)12的動(dòng)力性能。
圖8中還顯示了磁極帽118，其分別連接在內(nèi)永磁體22和外永磁體18的面向氣隙的表面上。磁極帽優(yōu)選由高電阻的鐵磁體材料制成，例如軟磁鐵復(fù)合材料或粘合的疊片組。磁極帽提供了對(duì)永磁體的機(jī)械保護(hù)，減少了轉(zhuǎn)子(磁鐵)的損耗，并且還可在失效狀態(tài)期間避免去磁化。磁極帽118的使用并不局限于液體冷卻，而且還可在圖1-7中所示的前一PM發(fā)電機(jī)中使用。
本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，還可以等同地應(yīng)用其它的冷卻技術(shù)，例如但不局限于強(qiáng)制性空氣冷卻等。
對(duì)于風(fēng)力渦輪而言，如上在不同實(shí)施例中描述的雙邊發(fā)電機(jī)12與單邊發(fā)電機(jī)相比提供了若干優(yōu)點(diǎn)。最顯著的優(yōu)點(diǎn)包括降低了制造和裝配成本，減輕了定子質(zhì)量，減小了機(jī)器外徑(從而實(shí)現(xiàn)了陸上運(yùn)輸)，并且提高了徑向磁力的平衡。
盡管主要已在風(fēng)力渦輪的方面介紹了本發(fā)明的實(shí)施例，然而本發(fā)明的概念可以用于其它應(yīng)用中，其中一個(gè)示例是船舶推進(jìn)電動(dòng)機(jī)。圖9顯示了船舶推進(jìn)轂罩單元910的一部分的剖視圖，其包括示例性的雙邊船舶推進(jìn)電動(dòng)機(jī)912、螺旋槳934、安裝和軸承組件936以及框架組件938。船舶推進(jìn)電動(dòng)機(jī)912包括轉(zhuǎn)子914，其包括帶有外永磁體918的外轉(zhuǎn)子鐵心916和帶有內(nèi)永磁體922的內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心920。電動(dòng)機(jī)912還包括雙邊定子924，其包括帶有外定子繞組928的外定子邊926和帶有內(nèi)定子繞組932的內(nèi)定子邊930。該雙邊定子包括雙邊疊片組966，其同心地設(shè)置在船舶推進(jìn)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心和外轉(zhuǎn)子鐵心之間。雙邊疊片組構(gòu)造成可使磁通在內(nèi)定子邊和外定子邊之間徑向流動(dòng)。如在風(fēng)力渦輪構(gòu)造中的那樣，內(nèi)定子邊和內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心限定了內(nèi)氣隙，而外定子邊和外轉(zhuǎn)子鐵心限定了外氣隙。
許多具體的轉(zhuǎn)子構(gòu)造細(xì)節(jié)與風(fēng)力渦輪實(shí)施例中的類似，在這里不再重復(fù)。船舶推進(jìn)電動(dòng)機(jī)還可包括冷卻管道，其通過(guò)傳遞如針對(duì)風(fēng)力渦輪的圖8所示的液體冷卻介質(zhì)來(lái)冷卻電動(dòng)機(jī)。冷卻管道可以是位于雙邊定子中的軸向冷卻管道，或者冷卻管道可以定位在相應(yīng)定子槽的至少兩個(gè)相鄰的定子線圈之間。在一個(gè)特定示例中，冷卻管道可定位在雙邊定子的多個(gè)槽中。
盡管在本文中只顯示和介紹了本發(fā)明的某些特征，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行多種修改和變化。因此可以理解，所附權(quán)利要求旨在覆蓋屬于本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)內(nèi)的所有這些修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力渦輪(10)，包括風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)(12)，所述發(fā)電機(jī)包括至少一個(gè)帶有內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(20)和外轉(zhuǎn)子鐵心(16)的轉(zhuǎn)子(14)，其中所述外轉(zhuǎn)子鐵心(16)相對(duì)于所述內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(20)是倒置的；和至少一個(gè)帶有內(nèi)定子邊(30)和外定子邊(26)的雙邊定子(24)，其中所述至少一個(gè)雙邊定子(24)構(gòu)造成可使至少一部分磁通在所述內(nèi)定子邊(30)和所述外定子邊(26)之間共享。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪，其特征在于，所述內(nèi)定子邊(30)和所述外定子邊(26)包括雙邊疊片組(66)，其構(gòu)造成可使磁通在所述內(nèi)定子邊(30)和所述外定子邊(26)之間徑向流動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力渦輪，其特征在于，所述風(fēng)力渦輪還包括用于為所述雙邊疊片組(66)提供壓縮的多個(gè)軸向螺栓(68)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪，其特征在于，所述風(fēng)力渦輪還包括冷卻通道(70)，其通過(guò)傳遞冷卻空氣或液體冷卻介質(zhì)中的至少一種來(lái)冷卻所述風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪，其特征在于，所述內(nèi)定子邊(30)和內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(20)限定了內(nèi)氣隙(64)，而所述外定子邊(26)與外轉(zhuǎn)子鐵心(16)限定了外氣隙(62)，其中一部分冷卻空氣軸向地流經(jīng)所述內(nèi)、外氣隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪，其特征在于，所述至少一個(gè)雙邊定子(24)同心地設(shè)置在所述風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)(12)的所述內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(20)和外轉(zhuǎn)子鐵心(16)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪，其特征在于，所述風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)(12)是直接驅(qū)動(dòng)式永磁發(fā)電機(jī)。
8.一種用于風(fēng)力渦輪(10)的發(fā)電機(jī)(12)，包括至少一個(gè)帶有內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(20)和外轉(zhuǎn)子鐵心(16)的轉(zhuǎn)子(14)；和至少一個(gè)帶有內(nèi)定子邊(30)和外定子邊(26)的雙邊定子(24)，所述內(nèi)定子邊和外定子邊包括雙邊疊片組(66)，其中所述雙邊疊片組構(gòu)造成可使磁通在所述內(nèi)定子邊和外定子邊之間徑向流動(dòng)，和所述發(fā)電機(jī)是直接驅(qū)動(dòng)式永磁發(fā)電機(jī)。
9.一種船舶推進(jìn)電動(dòng)機(jī)(912)，包括至少一個(gè)帶有內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(920)和外轉(zhuǎn)子鐵心(916)的轉(zhuǎn)子(914)；和至少一個(gè)帶有內(nèi)定子邊(930)和外定子邊(926)的雙邊定子(924)，所述內(nèi)定子邊和外定子邊包括雙邊疊片組(966)，其中，所述至少一個(gè)雙邊定子同心地設(shè)置在所述電動(dòng)機(jī)的內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心和外轉(zhuǎn)子鐵心之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述雙邊疊片組(966)構(gòu)造成可使磁通在所述內(nèi)定子邊和外定子邊之間徑向流動(dòng)。
全文摘要
一種電機(jī)，包括帶有內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心(20)和外轉(zhuǎn)子鐵心(16)的轉(zhuǎn)子(14)，以及帶有內(nèi)定子邊(30)和外定子邊(26)的雙邊定子(24)。該雙邊定子(24)同心地設(shè)置在風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)(12)的內(nèi)轉(zhuǎn)子鐵心和外轉(zhuǎn)子鐵心之間。雙邊定子構(gòu)造成可使至少一部分磁通在內(nèi)定子邊和外定子邊之間共享。該電機(jī)的特別有用的實(shí)施例的例子包括風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)(12)和船舶推進(jìn)電動(dòng)機(jī)(912)。
文檔編號(hào)H02K1/27GK1756051SQ20051010768
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者P·L·詹森, J·P·萊昂斯, R·J·小卡爾, 曲榮海, J·M·福加蒂, B·S·巴格帕利, A·D·加德雷, J·加格, F·J·羅佩茲 申請(qǐng)人:通用電氣公司