提出了一种电机（１０）的绕组，绕组包括至少一组串联的ＡＣ线棒（２００）。各ＡＣ线棒（２００）包括一系列串联的绞合线构成的线匝（２１１－２１８，４１１－４２６）和至少一个冷却管（２４２），绞合线由许多股（２３０）组成。许多股（２３０）中的各股（２３０）各自基本上位于至少一个冷却管（２４２）的至少一个传递点（４０６）附近，以提供从各股（２３０）到至少一个冷却管（２４２）的热传递。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电机的AC绕组，具体地，涉及一种高频电机的集成到AC绕组的冷却系统，还涉及制造所述AC绕组的制造方法。
技术介绍
已经知道通过设置适合的冷却系统来发散电机工作时产生的热量，可提高电机，如电动机和发电机，的功率和效率。已经提出了各种冷却系统来使产生热量的作用最小。已知的冷却方法包括应用冷却介质，如空气或流体，到电枢绕组的外部或其一部分，比如容纳电枢绕组的封闭或开口的腔室内，或通过管路，如接触电枢绕组外部的带压或无压的管路。这些方法可参考，如1971年9月28日授予Inagaki等人的美国专利No.3,609,420；1972年3月7日授予Fujii的美国专利No.3,648,085；1985年5月14日授予Aleem等人的美国专利4,517,479；2002年8月27日授予Laskaris等人的共同拥有的美国专利No.6,438,969。其他冷却电枢绕组的方法包括在电枢绕组设置中空的导体，冷却介质通过该导体流动以散发热量。介绍上述方法的代表性专利是1972年1月11日授予Fidei的美国专利No.3,634,705。此外，还知道可设置双绕组冷却管到电枢绕组的线匝。已知道电枢绕组出现AC损耗对电机的功率和效率有负面影响。在要求高速和/或高功率密度场合的高频电机，比如频率远高于60Hz的电机，AC损耗可支配电机的运作。此外，产热增加使得已知的冷却技术不能应付或不具实用性。例如，由于高频电机中的导体通常数量多、尺寸小，不能设置内部通道，中空导体的冷却方法变得不可行。因此，需要一种改进的可用于高频电机的电枢绕组，可使得AC损耗最小和提高冷却技术。此外，需要有一种制造改进的电枢绕组的具成本效益的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电机的绕组。所述绕组包括至少一组串联的AC线棒，所述各AC线棒包括一系列串联的绞合线构成的线匝，所述绞合线由许多股组成；和至少一个冷却管。其中，许多股中的各股各自基本上位于所述至少一个冷却管的至少一个传递点附近，以提供从各股到至少一个冷却管的热传递。在本专利技术的另一实施例中，提出了一种具有AC绕组的电机，其包括至少一组串联的AC线棒，各AC线棒包括一系列串联的绞合线构成的线匝，所述绞合线由许多股组成；和至少一个冷却管；其中，许多股中的各股各自基本上位于至少一个冷却管的至少一个传递点附近，以提供从各股到至少一个冷却管的热传递。在本专利技术的又一个实施例中，提出了一种电机的绕组。该绕组包括至少一组串联的AC线棒，各AC线棒包括一系列串联的线匝，所述线匝包括至少一个导体； 至少一个冷却管，其具有流过带有热传导表面的管路的冷却介质；和相-地绝缘体，可提供AC线棒的电相对地的绝缘，其中相-地绝缘体围绕一系列串联的线匝和至少一个冷却管。其中，一系列线匝中的各线匝与至少一个冷却管接触，以便从各线匝传递热量到至少一个冷却管，其中，在各个接触点，所述相-地绝缘体不介入所述至少一个冷却管的各传导表面和至少一个导体的各导体之间。在本专利技术的另一实施例中，提出了一种制造电机的AC绕组的方法。该方法包括步骤在环境温度下将绞合线缠绕成具有一系列线匝的线圈；并在环境温度下用可热活化的粘接剂使线圈绝缘；在环境温度下使线圈成型为预定的形状；和对线圈加热使粘接剂固化。在本专利技术的另一实施例中，提出了一种制造电机的AC绕组的方法。所述方法包括步骤将绞合线缠绕成具有一系列线匝的线圈；使线圈成型为预定的形状；和用环氧树脂浸渍线圈。附图说明通过下面参考附图对本专利技术进行的详细说明。对本专利技术的上述和其他方面、特征及优点可有清楚了解，附图中图1是电机的定子的截面图；图2是图1的定子截面图显示的定子一部分的放大图，显示了电枢条；图3是图1的定子截面图显示的定子一部分的放大图，显示了电枢条的另一种结构；和图4是包括线匝各部分的热交换区和图2所示各电枢条的冷却条的构造的部分截面图。标记表100电机110转子组件110a，110b 转子段112磁极114空气极120轴130纵轴线140外壳150定子组件160定子162内定子 164外定子166电枢绕组的隙168端部绕组的空间170励磁线圈200转子段210中心部分250基体220，230 转子段环240铁磁极500转子段520单个转子段510中心部分530周界开口540内部开口具体实施方式下面将参考附图对本专利技术的实施例进行介绍。在下面的介绍中，已知的功能或结构不再详细介绍，以避免用不必要的细节来干扰对本专利技术的介绍。在全部附图中，相同的标记代表相同的部件。在高频电机中，绕组包括至少一组线圈，其由多股的绞合线线匝构成；和冷却绕组的冷却系统，其中绕组的各线圈至少设置一个冷却管，线圈的各线匝传递热量到至少一个冷却管，热量沿多股绞合线的各股传递，从各股传递到至少一个冷却管。AC绕组可以是电机的任何传递能量的绕组，例如，电枢绕组或定子或转子的AC场绕组。图1是示例性电机10的截面图，电机具有转子12、定子20和AC绕组32，图中显示的是定子电枢绕组。还显示出设有轴14，其在定子形成的空腔沿电机的长度延伸(即沿与纸面正交的方向延伸)，其中轴14支承转子12。尽管下面的讨论涉及定子电枢绕组，应当指出AC绕组32的结构可用于其他的AC电能流过的绕组，包括转子绕组。暴露和显示出AC绕组32的多个AC线棒200，其包括外环形阵列，具有多个位于定子20的定子铁芯28的外周面附近的外AC线棒202，形成外绕组203；和内环形阵列，具有多个位于定子铁芯28的内周面附近的内AC线棒204，形成内绕组205。图1显示的多个AC线棒200是多个电枢条，但AC线棒可以是电机中任何等同的结构，包括转子的等同结构。此外，AC绕组32可设置在定子20中的其他位置。在另一结构中，AC绕组32可包括多个AC线棒组成的一环形阵列。参考图2，定子20的定子铁心28的示例性扇形部分300显示出具有成对的外和内AC线棒202，204。成对的外和内AC线棒202，204支承于一对磁性或非磁性的由定子铁心28形成的定子齿302形成的通道36中，定子齿在某特定的实施例中是不导电的和/或层叠的，以减少损耗。各个外AC线棒202和内AC线棒204设置了冷却管240，其具有至少一个冷却管242。设置了磁性或非磁性楔形物304以封闭位于通道36内端的通道36。各AC线棒202，204通过提供相-地绝缘的具较厚涂层的相-地绝缘体308进行绝缘。AC线棒202，204的结构基本是相同的。下面对外AC线棒202的介绍也适用于内AC线棒204。特定实施例的各AC线棒202一般具有矩形或梯形形状，AC线棒202具有两个宽边，其长度就是AC线棒202的高度207，和两个短边，其长度是AC线棒202的宽度209，高度207可以超过或不超过宽度209。各AC线棒202包括线圈210，其由缠绕成单个或多个线匝的绞合线构成。在所显示的示例性实施例中，各外AC线棒202包括8个连续的线匝211-218，当然也可使用其他数量的线匝。在特定的实施例中，线匝211-218分成基本对称的第一和第二组。在所显示的实施例中，第一线匝组包括线匝211-214，其基本对称于第二线匝组215-218。还可以想到外AC线棒202可包括2个或更多线匝组，其如图2所示是垂直放置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电机（１０）的绕组，其包括： 至少一组串联的ＡＣ线棒（２００），所述各ＡＣ线棒（２００）包括一系列串联的绞合线构成的线匝（２１１－２１８，４１１－４２６），所述绞合线由许多股（２３０）组成；和至少一个冷却管（２４２）； 其中，所述许多股（３２０）中的各股（２３０）各自基本上位于所述至少一个冷却管（２４２）的至少一个传递点（４０６）附近，以提供从所述各股（２３０）到所述至少一个冷却管（２４２）的热传递。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：K斯瓦苏布拉马尼亚姆，ET拉斯卡里斯，JP阿勒赞德，MR沙赫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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