本发明涉及一种用于电机的流体冷却的主动部件，其中主动部件设计成大致柱形或中空的柱形，包括
轴向延伸的槽，
至少一个电导体，其分别至少逐段地布置在相应的槽中并且由多个子导体组成，
相应的主绝缘体，其布置在相应的导体和相应的槽之间，并且
相应的子导体绝缘体，其围绕相应的子导体。
此外，本发明涉及一种电机
这种设计为定子的、流体冷却的主动部件和/或
这种流体冷却的主动部件设计成可旋转安装的转子，
其中电机可以在至少数kv，优选数十kv的范围内的电压下操作。
最后，本发明涉及一种驱动系统，其发送这样的电机和用于流体的流体动力机器，其中，流体动力机器，例如，设计为作为压缩机、特别是用于工艺气体的，或作为泵、特别是用于工艺流体的。
背景技术
这种主动部件和这种电机例如用于传输油和气。用于油气领域的机器的研发趋势是将驱动马达集成在工作机器的壳体中，其主要目的是能够省去旋转部件处的密封。即气密系统。这也产生了使发动机部件与工艺气体接触的可能性。在许多应用中，目标甚至是直接通过初级冷却回路中的工艺气体冷却发动机。
工艺气体可能含有化学侵蚀性介质，从而导致材料的加速老化。通常，工艺气体必须被理解为低程度净化的天然气，如其从钻孔中提取的那样。此外，冷却回路中的气体压力大致对应于工艺气体的静压，并且受到强烈波动的影响，这取决于过程引导和特殊情况。可能会出现高达200bar的压力。第三个问题是气体中通常含水量高，导致导电率增加。在许多情况下，进入的冷却气体是水饱和的。其他流体可以是冷却介质的一部分。
通常通过金属涂层或使用替代材料来保护被动部件免于老化。然而，在发动机的主动部件中，诸如磁导率或导电率之类的其他材料参数非常重要，因为使用耐用的金属材料或用这种材料涂覆会导致性能明显变差。
为了将电机的绕组绝缘，传统上安装具有附加部件的薄膜和织物层，然后用合成树脂浸渍。使用的许多材料不耐受上述气体或气液组合物。传统的绝缘系统可能已经被高静压破坏。
用于气密压缩机的电动机的变型被设计为间隙管马达。间隙管用于密封定子和转子之间的冷却空间。当转子被工艺气体冷却时，油流过定子。已经证明该实施例在技术上是复杂的，并且可能的主要尺寸由间隙管的强度极限决定。在异步电机的情况下，由于该机器类型的操作原理，可能必须加宽气隙，这又导致较低的功率因数并因此导致较大的功率转换器。
在电动机的第二变型中，转子和定子流过工艺气体或由工艺气体溢流。已知的电动机在高静压下用气体冷却，用树脂浸渍的薄膜和带进行绝缘，其中，材料具有对工艺气体尽可能小的敏感度。用于生产这种绝缘系统的技术是基于大型电机领域中的绕组绝缘和浸渍的传统技术的，并且由于所使用的材料仅需要一些调整。通常在真空浸渍过程中引入的合成树脂承担对绕组的绝缘、粘合和硬化的任务。
问题是缺乏对吸湿的抗性，特别是在主绝缘层脱层之后。脱层可能是由过程中的压力交变应力引起的。在绕组线与地电位之间或与另一条线之间出现的单个导电通道就导致了机器完全失效。
从us2010/0264761a1中已知一种具有气体压缩机和用于驱动气体压缩机的旋转电机的机器，其中，电机具有带有聚醚醚酮(peek)的第一和第二电绝缘体。
从ep1863152a2中已知一种用于电机的定子装置，其用于通过管道输送流体，例如石油或天然气。
从ep1967286b1中已知一种封装的定子装置，其可用于例如石油和天然气工业中的压缩机。
ep2267869b1公开了一种具有密封装置的电机，用于腐蚀性环境条件。
从de102009003424a1中已知一种具有用于燃气管道和存储压缩应用的压力壳体的电驱动器。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的缺点并提供一种流体冷却的主动部件，该主动部件功能强大，紧凑并且特别是在流体或工艺流体的环境中稳定的。本发明的另一个目的是提供一种具有这种主动部件的电机或驱动系统。
对所述目的由一种开头所述类型的主动部件实现，用于通过相应的于引导流体的冷却通道、特别是处理液，其中，相应的冷却通道布置在相应的主绝缘体与相应的子导体绝缘体之间。
所述另一目的通过一种电机或开头所述类型的电机或驱动系统来实现，其中，电机或驱动系统具有这类的设计为定子的流体冷却主动部件和/或这类的设计为为一个可转动地安装的转子的流体冷却主动部件或这类的电机。
所提出的流体冷却的主动部件在被设计为用于电机的转子时，构造成特别是柱形的，在被设计为用于电机的定子时，构造为空心柱形。相应地，设置有沿机器轴线的轴向方向，并且从机器轴线向外的径向方向。相应的柱形坐标系统通过垂直于径向方向的并围绕机器轴线的的环周方向得以完整。
主动部件具有轴向方向延伸的槽，在被设计为用于内部转子的转子或定子时，槽布置在主动部件的径向外侧或内侧，特别是作为开口槽。特别地，槽可以安装在主动部件的叠片组等等中。在相应的槽中布置有至少一个电导体，该电导体分别经由在主动部件的相应轴向端侧处的绕组头区域从一个槽引出并且被引入到下一个槽中。
在此，相应的导体划分成多个子导体，其中，为单个子导体设置有相应的子导体绝缘体，并且设置有主绝缘体以将相应的导体相对于相应的槽或相对于叠片组绝缘。优选地，将所谓的高性能塑料、例如聚醚醚酮(peek)用于相应的主绝缘体和/或相应的子导体绝缘体。
聚醚醚酮具有许多优点，例如特别的对化学和温度的耐性。例如，这使得其本身值得注意的是，材料可以持续地使用至250℃的温度，并且还具有对化学侵蚀性物质、特别是含水酸的高耐受性。因此，peek特别适用于含有酸性气体的应用，例如未经处理的天然气，或具有酸性流体的应用，例如未经处理的石油。除了其水解安定性和其良好的机械蠕变使得其为25千伏/毫米的材料的介电强度特别适合于在所提出的电主动部件或所提出的电机的使用，能够以数kv或数十kv的电压来运行该电主动部件或该电机。
所提出的主动部件的特征在于特别在于相应的冷却通道，其分别布置在主绝缘体于相应的子导体绝缘体之间，并且通过该冷却通道在主动部件背部引导流体。如已经指出的，流体可以以液体或气体形式存在，并且特别地可以是工艺流体、例如石油，或工艺气体、例如天然气。通过在相应的主绝缘体和相应的子导体绝缘体之间的相应冷却通道中引导流体，实现了相应导体的特别直接的冷却。因此，在主动部件运行期间所产生的废热可方便地直接在其产生的地方被传走，其中，将不利于传热的、绝热路径运保持得尽可能地短。
得利于合适的绝缘体材料，如上面所述的高性能塑料，即使在不利的环境条件、例如在有工艺流体围绕流动时，例如提供相应的子导体的电隔离和相应的导体，在此也能够得到保证。尽管在相应的槽中的需要用于冷却通道的额外空间，通过所提及的对相应的导体的非常直接的冷却，也能够实现机器的较高的功率密度。因此，特别是得利于所提出的相应冷却通道的引导，本发明允许提供高功率且紧凑的主动部件。
优选地，能够利用至少数kv、优选数十kv的电压来运行所提出的主动部件。特别地，所提出的主动部件或所提出的电机或所提出的驱动系统可以以几mw到几mw的电功率来运行。优选地，电机被设计为电动机，其中，在原理上也能够想到设计为发电机。
尤其地，流体动力机器可以设计为热或液压流动机器或活塞机。作为热或液压式涡轮机，例如，可以考虑用于气体的涡轮压缩机或用于流体的涡轮泵或离心泵。并且作为热活塞机或液压活塞机，可以使用例如用于气体的活塞式压缩机或用于流体的活塞泵。优选地，流体能量机的工艺流体用作用于冷却所提出的主动部件或所提出的电机的流体。工艺流体可以以气态形式存在、特别是作为天然气，或以流体形式存在、特别是作为石油，其中，对流体能量机如上所述地进行相应的设计。
在本发明的有利实施例中，相应的冷却通道具有入口通道、出口通道以及用于以流体技术方式连接入口管道到出口管道的相应的连接通道，其中，每个槽具有槽底和两个槽壁，其中，相应的入口通道或出口通道布置在一方面一方面导体与另一方面一方面槽底或在径向方向上与槽底相对置的槽开口之间，其中，相应的连接通道至少主要地被布置在一方面一方面相应的导体与另一方面一方面两个槽壁中的一个之间。
通过相应冷却管道的这种构造确保了流体能够沿着在周向方向观察相应的导体的侧表面流动，并且使运行期间在各导体处产生的废热被较好地传走。为此，分别在相应的导体与槽底之间布置有入口通道，以及在相应的导体与槽开口之间设置有出口通道，其中，连接通道建立了入口通道和出口通道之间的连接。优选地，相应的入口通道和相应的出口通道设计为在轴向方向上沿着相应的槽最大程度连续的。
特别地，相应的连接通道引起，流体主要在径向方向上从相应入口通道的流到相应的出口通道。在此特别地，当在相应的入口与相应的出口之间存在轴向偏移时，也可以沿轴向方向设置有流动组件。例如，这样的偏移实现了，相应的入口布置在相应的沟槽的端面中的一面处，并且相应的出口布置在相对置的端面上或例如，在相应的槽的轴向中心的区域中。
为了制成冷却通道，例如，可以设置有一种间隔保持件或其他的支撑结构。
在本发明的另一有利的实施方式中，相应的主绝缘体具有两个大致c形的绝缘半壳，它们在垂直于轴向的方向上一同大致地将相应的导体的平面包围，其中，两个相应的绝缘半壳布置为在环周方向上大致相对于槽中心对称的，其中，两个相应的绝缘体半壳借助于相应的密封元件在轴向方向上密封，该密封元件具有特别是氟橡胶。
因此，在垂直于轴向方向穿过主动部件的横截面中，相应导体的被两个绝缘体壳包围。在此，各绝缘体半壳在该平面内具有大致c形的横截面，其中，两个绝缘体半壳彼此相对并且布置为相对于槽中心大致对称的。因此得到用于两个绝缘体半壳的径向内部和径向外部的两个支撑线或接触线，其中，用于在径向方向上密封相应的主绝缘体的相应的密封元件设置在在这些轴向方向上延伸的线上。
为了简化在径向方向上对两个绝缘体半壳的密封并使其更可靠，相应的绝缘体半壳在支撑线或接触线可相应具有一种拐角，其在径向方向上指向相应的导体。由此，分别形成了扩大的定位面或接触面。
作为用于相应密封元件的密封材料，这里特别使用氟橡胶，其特征在于即使在不利的环境条件下其耐化学性和良好的电绝缘体性能。氟橡胶(fkm)可以例如以全氟橡胶(ffkm)的形式存在。
在一个本发明的替代的有利实施例中，相应的主绝缘体覆盖了至少大部分的相应的槽的槽底以及两个槽壁，其中，在轴向方向上相继布置有多个通道半壳，其中，相应的通道半壳在垂直于轴向方向的平面内具有大致u形横截面，并围绕大部分在该平面上的相应的导体。
因此，相应的主绝缘体体包覆相应的槽并确保相应导体与例如主动部件的叠片组之间的可靠电势隔离。尤其地，相应的导体通过通道半壳被定位在相应的槽内部，其中，相应的通道半壳在横截面中具有垂直于轴向方向上的大致u形的横截面。在此，相应通道半壳被布置为，其在该横截面中观察，包围大部分相应的导体，使得相应的半壳的相应u形部指向一个或另一个周向方向。
例如，一些通道半壳被布置为在相应的槽的环周方向上关于槽中心相镜像颠倒于其他通道半壳。根据该示例，通道半壳在此被布置为，在一些指向周向方向中的一方，并且一些指向相反的周向方向的一方。特别地，通过半壳不仅保证了对相应的导体的定位以及电绝缘体，还保证了对流体的导向。
在本发明的另一个有利的实施例中，在此，相应的通道半壳在垂直于轴向方向的平面中观察，具有至少一个径向接板，其在径向方向上沿其相应的导体，以及两对指向周向方向的周向接板，它们由径向接板连接，其中，一对周向接板设计为形成相应的入口通道，另一对周向接板设计为形成相应的出口管道，其中，在至少一个第一通道半壳中，两个中间周向接板中的至少一个分别设计为形成相应的连接通道的至少一部分。
相应的通道半壳的横截面在垂直于轴向方向上可以借助于例如字母“e”来很好的说明，其由一个垂直的和三个水平的线条组成。在此，相应的通道半壳的径向接板和周向接板对应于“e”的垂直线条或水平线条。然而不同于字母“e”的是，相应的通道半壳具有两对周向接板进而四个周向接板，而不是只有在字母“e”中的三个水平线条。
在此，相应的通道半壳被设计为，例如径向内部的一对周向接板和径向外部的一对周向接板与径向接板一同包围大部分的相应的入口通道或出口通道。优选地，相应的导体布置在两个中间的周向接板之间。相应的径向接板在径向方向上沿相应的导体延伸，并且有利地布置在在一方面相应的导体与两个对应的槽壁中的一个之间。
在此，通道半壳包括至少一个第一通道半壳，通过该第一通道半壳构造了相应的连接通道的至少一部分。特别地，相应的第一通道半壳确保了在一方面相应的导体与另一方面对应的槽壁之间的对于相应的连接通道来说足够的空腔。例如，相应的空腔被布置为关于相应的槽中心在周向方向上与相应的径向接板相对置的。特别地，相应的第一通道半壳可以提供相应的入口管道和/或相应的出口通道到相应的连接通道的连接。
在本发明的另一有利的实施例中，在一方面第一通道半壳的两个中间周向接板中的至少一个与另一方面相应的主绝缘体之间留出相应的通孔和/或相应的第一通道半壳的两个中间周向接板中的至少一个具有相应的通孔。
因此，相应的通孔是相应的连接通道的一部分，借助于此流体能够从相应的入口通道流到相应的导体的侧向区域中和/或流体能够从相应的导体的侧向区域中流到相应的出口通道中。相应的导体的侧向区域在此布置为在周向方向上邻接相应的导体。
相应的通孔布置在相应的第一通道半壳的两个中间周向接板的一个或者两个上，或者在一方面该周向接板与另一方面相应的主绝缘体之间被保留出。
在本发明的另一有利的实施例中，在至少一个第二通道半壳中两队周向接板中的至少一对的周向接板分别借助于相应的端部接板连接为，使得相应的第二通道半壳在垂直于轴向方向的平面中观察，具有矩形的横截面以引导相应的冷却通道。
优选地，相应的端部接板布置成关于相应的槽中心在周向方向上与相应的径向接板相对置。相应的端部接板一方面允许对流动的流体的良好引导，另一方面允许增加的机械稳定性，这特别是通过相应的导体在径向方向上被额外地支撑而实现的。
在本发明的另一有利实施例中，至少两个电导体在径向方向上重叠地布置在相应的槽中，其中，相应的中间元件设置用于密封和/或公差补偿，其在径向方向上布置在一方面上部电导体的半壳中的一个与另一方面下部电导体的半壳中的一个之间。
如果两个实施为条形绕组的电导体布置相应的槽中，通常每个电导体被称为为上条形件或下条形件，其被布置得接近槽开口或槽底。当然能够想到的是，在相应的槽中布置多于两个的电导体。
为槽中的每个导体分配有通道半壳，它们在垂直于轴向方向的横截面中观察，成对地大部分围绕相应的导体。在此，在相邻导体的半壳之间设置有相应的中间元件，其用于密封和/或公差补偿。密封在此是有利的，以避免相邻导体的入口通道和出口通道之间的不期望的流量损失。公差补偿提供的优点是，可以将制造公差保持地粗糙，这节省了成本。此外，例如通过在相应的槽开口处的槽闭合件，在径向方向上装入完整的、位于相应的槽开口中的布置，进而特别地可靠地防止种布置的抖动。
对于相应的中间元件，特别地可以使用氟橡胶，如上所述，其特征在于耐化学性和即使在不利的环境条件下也具有良好的电绝缘体性能。氟橡胶(fkm)可以例如以全氟橡胶(ffkm)的形式存在。
在本发明的有利的可选实施例中，相应的主绝缘体至少大部分覆盖相应的槽的槽底以及两个槽壁，其中，，至少两个电导体在径向方向上重叠地布置在相应的槽中，其中，设置有在垂直于轴向方向的平面中的相应导体包围的相应的导体壳，其中，不仅至少在下部电导体的区域中的相应槽以及还有下部导体的相应的导体壳朝向槽底收缩，使得下部导体的相应的导体壳形状配合地固定到槽底上，并且在槽底与下部导体的相应的导体壳之间保留有第一轴向延伸的空腔，特别是用于第一入口通道的空腔。
因此，相应的主绝缘体包覆相应的槽，并确保相应的电导体与例如主动部件的叠片组之间的可靠的电势隔离。相应的电导体尤其通过相应的导体壳定位在相应的槽内，其中，相应的导体壳在垂直于轴向方向的横截面中观察，大部分地包围相应的导体。
如果例如，两个电导体在相应的槽中重叠地布置，那么当它们被设计为条形绕组时，这些电导体通常被称为上条形件或下条形件。在此，上条形件或下条形件是电导体，它们布置得更靠近槽开口或槽底。
特别通过以下布置来实现对下部导体在相应槽中的特别好的固定。原则上，相应的槽可以在径向内部到径向外部的周向方向上具有恒定的槽宽度。然而，至少在下部导体的区域中，相应的槽被设置为朝向槽底收缩的，其中，下部导体的相应的导体壳具有朝向槽底的对应收缩。相应的收缩设计成使得下部导体的相应导体壳在相应的槽中形状配合地固定到槽底，并且槽底和相应导体壳之间保留有第一空腔。因此，一方面，提供了第一空腔，特别是用于第一入口通道，并且另一方面，确保相应的下部导体在相应的槽中的机械稳定定位。
特别地，相应的导体壳设计为由两个部分组成的，其中，其包含具有在垂直于轴向方向的平面中的大致为u形的横截面的第一导体壳部，以及第二导体壳部。第二导体壳部在此设计为一种用于第一导体壳部的盖，使得布置在导体壳中的相应导体在垂直于轴向方向上观察被两个导体壳部包围。通过第二导体壳部具有两个槽并且第一导体壳部具有用于相应的槽-弹簧连接的两个对应的弹簧，实现了对相应导体的特别好的封闭。为了密封并进而保护相应的导体免受在相应的空腔中流动的流体的影响，特别地氟橡胶可以基于其上述的有利特性被使用在槽-弹簧连接的区域中。此外，能够利用该材料基于其弹性在周向方向上实现对相应导体壳的预紧，这进一步改善了相应的导体在相应的槽中的固定。
在本发明的另一个有利的实施例中，在此设置有至少一个第一插入部件，其相应地在垂直于轴向方向的平面内具有h形横截面，其中，在一方面下部电导体的相应的导体壳与另一方面上部电导体的相应的导体壳之间设置有相应的第一插入部件，并且被设计成，使得在一方面下部导体或上部导体的相应的导体壳与另一方面相应的第一插入部件之间留出第二或第三的、轴向延伸的空腔，特别是用于第一出口通道和第二入口通道的。
相应的第一插入部件允许相应的上部导体在相应的槽中的机械上稳定的定位，并且同时提供特别是用于第一出口通道和第二入口通道的第二空腔和第三空腔。为此，相应的第一插入部件在垂直于轴向方向上的截面中设计为h形，其中，相应的第一插入部件用作一种在两个相邻的导体之间的间隔保持件，并且在此得到第二空腔和第三空腔。
在本发明的另一个有利的实施例中，相应的第一插入部件在垂直于轴向方向的平面上具有两个外接板，其指向槽开口，并且布置为在周向方向上至少逐段地在一方面上部导体的相应的导体壳与另一方面相应的槽壁之间，其中，两个外接板向槽开口收缩并且上部导体的相应导体壳逐段地朝向槽底收缩，使得上部导体的相应的导体壳以力配合的方式固定在径向方向上。
因此h形的第一插入部件的相应的指向相应的槽开口的外接板布置在上部导体的相应的导体壳与槽壁之间，其中，两个外接板朝向槽开口收缩。特别是在上部导体的区域中的槽宽度为恒定的情况中，以力配合的方式对上部导体的相应的导体壳在径向方向上的固定如下地实现，使得上部导体的相应的导体壳逐段地朝向槽底收缩。因此，首先可以将相应的第一插入部件装入到相应的槽，并随后将上部导体的相应的导体壳装入到相应的槽中，这是通过将该导体壳在相应的第一插入部件的两个外接板之间压向槽底而实现的。这实现了对相应的上部导体的在整体上的可靠的定位，并同时形成了第三空腔，特别是用于第二入口通道的空腔。
在本发明的另一个有利的实施例中，设置有至少一个第二插入部件，其在垂直于轴向方向的平面内具有u形的横截面，其中，相应的第二插入部件被布置和设计成，在一方面上部导体的相应的导体壳与另一方面相应的第二插入部件之间保留出第四轴向延伸的空腔，特别是用于第二出口通道的。
优选地，相应的第二插入部件被布置为，垂直于轴向方向观察，其u形横截面指向槽底。原则上，相应的第二插入部件的布置也是可以想到的，其中，其u形的横截面在垂直于轴向方向上观察指向周向方向中的一方或指向槽开口。在此，在相应的第二插入部件与上部导体的相应的导体壳之间保留出第四空腔，其尤其设置用于第二出口通道。如果u形横截面指向槽开口，则尤其地可以通过对应的槽闭合件来实现第四空腔的关闭。
在本发明的另一个有利的实施例中，相应的第二插入部件在垂直于轴向方向的平面中具有两个内接板，它们指向槽底并且被布置为至少逐段地在周向方向上在一方面上部导体的相应的导体壳与另一个方面的相应的槽壁之间，其中，两个内接板朝向槽底收缩并且上部导体的相应的导体壳逐段地朝向槽开口收缩，使得上部导体的相应的导体壳与相应的第二插入部件在径向方向上以力配合的方式固定。
因此，u形的第二插入部件的相应的指向槽底的内接板布置在上部导体的相应的导体壳与槽壁之间，其中，两个内接板朝向槽底收缩。特别地，在上部导体的区域中的槽宽度被扩大的情况中，以力配合的方式对上部导体的相应的导体壳在径向方向上的固定如下地实现或增强，即，上部导体的相应的导体壳逐段地朝向槽开口收缩。因此，可以首先将上部导体的相应的导体壳装入到相应的槽中，并随后将相应的第二插入部件装入相应的槽中，这是通过将第二插入部件的相应的内接板导入到在上部导体的导体壳与槽壁之间的中间空间中，并将第二插入部件压向槽底而实现的。这确保了对相应的上部导体的整体上的可靠的定位以及同时形成了第四空腔，特别是用于第二出口通道的。
在本发明的另一个有利的实施例中，两个相应的插入部件在轴向方向上相继地布置，其中，在两个相应的插入部件之间的轴向中心的区域中保留出相应的轴向间隙，其中，借助于相应的盖来关闭轴向中心的区域中的第一空腔和在的第三空腔，借助于相应的盖来关闭在相应的轴向端面第二空腔和第四空腔。
由于主动部件的这样的配置，流体在其两个端面供给到主动部件，并且从在其轴向中心的区域中从主动部件中再次引出。在此，第一空腔和第三空腔作为入口通道或者第二空腔和第三空腔用作出口通道以用于下部和上部导体。为了避免不期望的流量损失，设置有相应的盖，其将在轴向中心的区域中的第一空腔和第三空腔关闭，并且将在相应的轴向端面上的第二空腔和第四空腔关闭。
在本发明的另一个有利的实施例中，相应的导体壳具有在径向方向上延伸的凹部，以形成相应的连接通道。
优选地，相应的凹部大部分或完全地沿相应导体的侧表面延伸，其中，侧表面在径向方向和轴向方向上延伸。因此，凹部引起流体围绕相应的导体的流动，从而可以确保对相应导体的良好冷却。
为了最小化在的主动部件的相应的轴向端侧的绕组头区域中可能发生电击穿的危险，能够有利的是，在相应的导体壳中不将这样的凹部设置在紧邻相应的轴向端部的附近。根据主动部件的尺寸、所施加的电压的大小以及主绝缘体和子导体绝缘体的绝缘体性能的大小，可以安装为，从相应的轴向端面开始，在数厘米至数10厘米上不设置上述的凹部中的相应。类似地，在所描述的间隙的区域中可能有利的是，在相应的导体壳不将这样的凹部设置在紧邻间隙的附近中。
在本发明的另一个有利的实施例中，相应的槽在槽开口的区域中在径向方向上借助于槽闭合元件封闭，其中，在相应的槽闭合元件与至少一个导体之间布置有公差补偿元件。
对于相应的公差补偿元件，特别地可以使用氟橡胶，其如上所述已经描述特征在于耐化学性以及在不利的环境条件中的良好的电绝缘体性能。氟橡胶(fkm)可以例如以全氟橡胶(ffkm)的形式存在。
在本发明的另一个有利的实施例中，相应的主绝缘体和/或相应的子导体绝缘体具有聚四氟乙烯(ptfe)。
与上述聚醚醚酮(peek)的使用相比，聚四氟乙烯在相应的主绝缘体和/或相应的子导体绝缘体中的使用提供了很大的优点。例如，ptfe的连续使用温度为-200℃至+260℃。此外，ptfe具有几乎完全的耐化学性，因为氟和碳与聚四氟乙烯的线性偶联由于氟的高电负性而产生了在无机化学中最强的键。
与peek一样，ptfe具有水解稳定性，其中，相应的抗蠕变性同样良好，但可通过添加合适的填料对其在ptfe中进行调整。由于ptfe的静摩擦系数和动态摩擦系数非常紧密，因此可以实现优异的滑动性能，从而防止“粘滑效应”，即从滑动到停止的突然转变。
优选地，在所提出的流体冷却的主动部件中，在所提出的电机中或在所提出的驱动系统中，使用工艺流体作为流体。如上所述，工艺流体可以是流体或气体，特别是可以是工艺流体、例如石油，或工艺气体、例如天然气。为此，可以使用所描述的有利的材料，特别地即是聚醚醚酮(peek)或聚四氟乙烯(ptfe)以用于相应的主绝缘体和/或相应的导体绝缘体，并且氟橡胶(fkm)或全氟橡胶(ffkm)，以用于各种密封件和中间部件。因此，由于使用所提到的材料，本发明适用于在酸性或其它侵蚀性工艺流体的环境中的运行，该工艺流体被引导到所提出的主动部件中以进行冷却。
附图说明
在下文中，将参考附图中所示的实施例更详细地描述和解释本发明。在图中：
图1-12是所提出的流体冷却主动部件的第一至第五实施例；
图13示出了所提出的电机和所提出的驱动系统的实施例。
具体实施方式
图1示出了所提出的流体冷却的主动部件1的第一实施例，其中，由主动部件1示出了垂直于轴向方向50的横截面的立体局部图。
主动部件1设计成大致中空柱形，从而限定出轴向方向50、径向方向51和周向方向52。主动部件1具有轴向延伸的槽2和电导体3，该电导体分别至少逐段地布置在相应的槽2中。在图1中，为了清楚起见，仅示出了导体3中的一个。
相应的导体3由多个子导体4构成。在相应的导体3和相应的槽2之间布置有相应的主绝缘体5，其中，相应的子导体4由相应的子导体绝缘体6围绕。
此外，主动部件具有相应的冷却通道7，用于引导流体，特别是工艺流体，其中相应的冷却通道7布置在相应的主绝缘体5与相应的子导体绝缘体6之间。
如图1所示，相应的槽2具有一个槽底11、两个槽壁12以及槽开口13，其中，槽是在本实施例的范围内朝向径向内部开口。原则上，槽2也可以朝向径向外部开口。
图2示出了所提出的流体冷却的主动部件1的第二实施例。与图1中相同的附图标记表示相同的特征。
由于第二实施例与第一实施例具有一些相似之处，因此下面将说明一些不同之处。第二实施例的主动部件1的特征在于：规定了相应的槽2内的流体的限定的流动方向43。相应的冷却管道7包括入口通道8、出口通道9以及将入口通管8以流体技术的方式连接到出口通道9的相应的连接管道10。在此，入口通道8布置在电导体3和槽底11之间并且出口通道9布置在相应的导体与槽开口13之间。相应的连接通道10主要布置在导体3和两个槽壁12中的一个之间。
图3示出了所提出的流体冷却的主动部件1的第三实施例，其中，示出了垂直于轴向方向50穿过主动部件1的横截面的局部图。
在该实施例的范围内，有两个电导体3a、3b设置在相应的槽2中，它们在径向方向51上重叠地布置。其中，在此导体3a是面向槽开口13的上部导体，导体3b是面向槽底11的下部导体。然而，在该实施例的变体方案中，可以仅设置两个导体3a、3b中的一个。
为两个导体3a、3b中的每一个分配有相应的主绝缘体体5，该主绝缘体相应地具有两个大致c形的绝缘体半壳14。两个相应的绝缘体半壳14在垂直于轴向方向50的平面中将相应的导体3a、3b包围在一起。在此，两个绝缘体半壳14在相应的槽2的周向方向52上大致对称于槽中心15。在径向方向51上，两个相应的绝缘体半壳14借助于相应的密封元件16密封，其中，相应的密封元件16尤其具有氟橡胶。在一对绝缘体半壳14内，在此布置有入口通道8和出口通道9。
为了简化对两个相应的绝缘体半壳14的密封并使它们更可靠，相应的绝缘体半壳14可以在支撑线或接触线区域中相应地具有一种拐角44，其在径向方向51上指向相应的导体3a、3b。如图3所示，所提到的密封元件16布置在两个共同所有的绝缘体壳14的两个拐角44之间。拐角44在此可视为可选的。间隔保持件45也是可选的，其布置在多个子导体4和相应的绝缘体半壳14之间，然而，在本实施例的范围内，该间隔保持件为相应的连接通道10提供了空间。
在径向方向51上在上部导体3a和下部导体3b的绝缘体半壳14之间可以设置有用于密封或公差补偿的中间元件(未详细示出的)。
图4至图8示出了所提出的流体冷却的主动部件1的第四实施例，其中，图6和7示出了一些细节，并此外示出了垂直于轴向方向50穿过主动部件1的横截面的立体局部图。
在该实施例的范围内，有两个电导体3a、3b设置在相应的槽2中，它们在径向方向51上重叠地布置。其中，在此导体3a是面向槽开口13的上部导体，并且导体3b是面向槽底11的下部导体。然而，在该实施例的变体方案中，可以仅设置有两个导体3a、3b中的一个。
相应的主绝缘体5被设计为，大部分地覆盖相应的槽2的槽底11和两个槽壁12。
首先如由图5和8，多个通道半壳17在轴向方向50上相继地布置，特别清楚，其中，通道半壳17中的一些相对于通道半壳17中的另一些关于槽中心15镜像颠倒地布置在相应的槽2的周向方向上。在此，相应的通道半壳17在垂直于轴向方向50的平面内具有大致u形的横截面，并大部分地围绕相应的导体3a、3b。
在此，相应通道半壳17在垂直于轴向方向50的平面内观察具有径向接板18和两对周向接板19。相应的径向接板18在径向方向上沿着相应的导体3延伸，并且相应的周向接板19指向周向方向52，其中，周向接板19借助于径向接板18的连接。
借助于周向接板19，相应的入口通道8和相应的出口通道9如下地设计。入口通道8布置在位于靠近槽底11(即在图4至低于8)的那对周向接板19的区域中，并且出口通道9布置在位于靠近槽开口13(在图4至8中上方)的该对周向接板19的区域中。
在此如图7所示，主动部件1具有第一通道半壳17a，其具有中间周向接板19，该中间周向接板具有相应的通孔20(图7中的上面的中间周向接板19)或形成相应的通孔20，在相应的中间周向接板19与相应的主绝缘体5之间保留出该通孔(图7中的下方的中间周向接板19)。最后提到的实施方式是如下地实现的，即对应的周向接板19在周向方向被设计成在稍短与其余的周向接板19，并由此形成通孔20。由于相应的第一通道半壳17a的这样的实施方式，借助于两个中间周向接板19中的至少一个构成了相应的连接导管10的至少一部分。在该实施例的一个变体方案中，相应的第一通道半壳17a可包括或形成仅一个通孔20，或两个相同所描述的通孔20。
此外，主动部件1具有第二通道半壳17b，如图6中所示，在其中一对或两对周向接板19的周向接板19借助于相应的端部接板21连接。在此，第二通道半壳17b被设计为，它们在垂直于轴向方向50的平面中观察分别具有用于引导相应的冷却通道7的矩形横截面。在本实施例中，形成有两个这样的矩形横截面，一个用于入口通道8，一个用于出口通道9。
在径向方向51上，在上部导体和下部导体3a、3b的通道半壳17之间设置有中间部件22以用于密封或公差补偿。
如图8中利用箭头43为流体的流动方向所示的，将流体引入到相应的入口通道8中并在那首先借助于第二通道半壳17b在轴向方向50上被引导。随后，将流体借助于第一通道半壳17a通过通孔20在径向方向51上引导到相应的连接通道10中，以便之后被导向相应的出口通道9并且最后在轴向方向15上引出通道半壳17。
图9至12示出了所提出的流体冷却的主动部件1的第五实施例，其中，示出了垂直于轴向方向50上穿过主动部件1的横截面的局部图或立体局部图，并且在图10中示出了上部电导体3a的导体壳23细节。
在该实施例的范围内，有两个电导体3a、3b设置在相应的槽2中，它们在径向方向51上重叠地布置。导体3a是面向槽开口13的上部导体，导体3b是面向槽底11的下部导体。然而，在该实施例的变体方案中，可以仅设置两个导体3a、3b中的一个。
相应的主绝缘体5设计为，其大部分地覆盖相应的槽2的槽底11和两个槽壁12。
在本实施例中，设置有相应的导体壳23，其在垂直于轴向方向50的平面中包围相应的导体3a、3b。相应的槽2具有槽区域47，槽宽度28沿着该槽区域在径向方向51上向着槽底11逐渐减小，使得相应的槽2在那朝向槽底11收缩。下部导体3b的相应的导体壳23在对应的区域中同样地朝向槽底11收缩，其中，相应的收缩被设计为，下部导体3b的相应的导体壳23以形状配合的方式固定到槽底11，并且在槽底11与下部导体3b的相应的导体壳23之间保留出用于第一进气通道8a的轴向延伸的第一空腔24。特别地，第一空腔24的区域中的槽宽度28可以保持恒定。
此外，设置有相应的第一插入部件25，其在垂直于轴向方向50的平面中具有h形横截面。相应的第一插入部件25布置在下部导体3b的相应导体壳23与上导电体3a的相应导体壳23之间。在此，相应的第一插入部25被设计为，在一方面下部导体3b的相应的导体外壳23与另一方面相应的第一插入部件25之间保留出用于第一出口通道9a的轴向延伸的第二空腔26。此外，在一方面上部导体3a的相应的导体壳23与另一方面相应的第一插入部25之间保留出用于第二入口通道8b的轴向延伸的第三空腔27，。
相应的第一插入部25在垂直于轴向方向50的平面内具有两个外接板29，其朝向槽开口13并且逐段地在周向方向52上布置在一方面上部导体3a的相应导体壳23与另一方面相应的槽壁12之间。相应的第一插入部25的两个外接板29朝向槽开口13收缩，并且上部导体3a的相应的导体壳23逐段地朝向槽底11收缩，其中，该收缩被设计为，使得上部导体3a的相应的导体壳23在径向方向51上以形状配合的方式固定。
此外，设置有相应的第二插入部30，其在垂直轴向方向50的平面内具有u形横截面。相应的第二插入部30在此布置和设计为，在一方面上部导体3a的相应的导体壳23与另一方面相应的第二插入部件30之间保留出用于第二出口通道9b的轴向延伸的第四空腔31。
相应的第二插入部30在垂直于轴向方向50的平面内具有两个内接板32，其指向槽底11并且在周向方向上逐段地布置在一方面上部导体3a的相应导体壳23与另一方面相应的槽壁12之间。相应的第二插入部件30的两个内接板32在此朝向槽底11收缩，其中，上部导体3a的相应的导体壳23逐段地朝向槽开口13收缩。该收缩在此被设计为被，使得上部导体3a的相应的导体壳23和相应的第二插入部件30的以力配合的方式在径向方向51上固定。
在该实施例的范围中，相应的导体壳23设计为由两个部分组成的，如图9和10所示，其中导体壳包括第一导体壳部分23a以及第二导体壳部分23b，第一导体壳部分在垂直于轴向方向50的平面内具有大致u形横截面。第二导体壳部分23b在此被设计为用于第一导体壳部分23a的一种盖。为了特别好的包围相应的导体3a、3b，第二导体壳部分23b具有两个槽，并且第一导体外壳部分23a具有两个对应的弹簧以用于相应的槽-弹簧连接。为了密封并进而保护相应的导体3a、3b以防在相应的空腔流动的流体的影响，由于氟橡胶的上述的有利特性，可以在槽-弹簧连接的区域中使用尤其是氟橡胶。
特别地，如图11和12所示，在本实施例的范围内，两个相应的插入部件15、30在轴向方向50上相继地布置，其中，在两个相应的插入部件25、30之间的轴向中心的区域中保留出相应的轴向间隙33。第一空腔24和第三空腔27借助于相应的盖34在轴向中心的区域中封闭。为了封闭第二空腔26和第四空腔31在相应的轴向端面处设置有另外的盖34。
如图10中所示，相应的导体壳23具有凹部35，其在径向方向51上延伸并形成相应的连接通道10。
为了最小化在主动部件1的相应的轴向端侧的绕组头的区域中可能的电击穿的危险，在相应的导体壳23中不将这样的凹部35设置在紧邻相应的轴向端部的附近。类似地，在相应的导体壳23中不将这样的凹部35设置在紧邻所描述的间隙33的附近。
图13示出了所提出的电机38和所提出的驱动系统41的一个实施例，其中示出了沿轴向方向50纵向的截面。
电机38具有定子39和可旋转地安装的转子40，其中，定子39和/或转子40设计为所提出的流体冷却的主动部件。电机38可以在数kv、特别是数十kv的范围内的电压下运行。
电机38是驱动系统41的一部分，其还具有用于流体的流体动力机器42，其中，流体动力机器42设计为压缩机、特别是用于工艺气体，或者设计为泵、特别是用于工艺流体。在此，利用箭头43来表示流体在电机38和流体动力机器42中的流动。
总之，本发明涉及一种用于电机的流体冷却的主动部件，其中，主动部件设计为大致柱形或中空柱形的，具有轴向延伸的槽；至少一个电导体，该电导体至少逐段地布置在相应的槽并且有多个子导体构成；相应的主绝缘体，其被布置在相应的导体与相应的槽之间；以及相应的子导体绝缘体，其围绕相应导体。此外，本发明涉及一种电机，其具有这种设计为定子的流体冷却的主动部件和/或这种设计为可旋转地安装的转子的流体冷却的主动部件，其中，电机能够在至少数kv、优选数十kv的范围内的电压下运行。最后，本发明涉及一种驱动系统，具有这样的电动机以及用于流体的流体动力机器，其中，流体动力机器设计为例如特别是用于工艺气体的压缩机，或设计为特别是用于工艺液体的泵。
为了克服现有技术的缺点，并提供一种功率强、紧凑并在流体或工艺流体的环境中特别耐受的流体冷却的主动部件，提出，主动部件具有用于引导流体的相应的冷却通道，特别是工艺流体，其中，相应的冷却通道布置在相应的主绝缘体体和相应的子导体绝缘体体之间。此外，提出了相应的电机和相应的驱动系统。