定子组件及发电机的制作方法

本发明涉及发电机，特别涉及一种定子组件及发电机。

背景技术：

1、近年来，新能源领域风电技术发展迅速，发电机的功率密度与转矩密度不断提升，发电机在工作状态下的温度也不断升高。目前发电机的冷却方式主要有空空冷却、空水冷却和直冷三种方式。空空冷却利用发电机内部空气进行内部循环并与发电机的顶置冷却器进行热交换，进而实现降温；空水冷却分为两部分，一部分是定子机壳自身焊接有钢结构水道，且顶部带有空水冷换热器，通过定子铁芯外周与钢结构水道直接接触，热量从钢结构水道被水道内的循环冷却水带走，而另一部分则是由顶置空水冷却器的冷却水与发电机内部循环空气实现热交换；直冷方式则是通过将环境中的空气直接引入发电机内部，与发电机内部的发热部件进行热交换。

2、以上三种冷却方式中，直冷方式的冷却效果优于空水冷却方式，空水冷却方式的冷却效果优于空空冷却方式。然而，直冷方式由于将外部空气直接引入发电机，因此对外部环境的要求非常高，尤其在具有高腐蚀性的海洋环境下，直冷技术更是难以应用；空空冷却方式，效率较低，对于大功率发电机，难以在较低成本下达到理想的冷却效果。空水冷却方式较为常用，但是由于钢结构水道的导热率相对较低，散热效果不理想，且结构拆装不便。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中发电机的定子组件的冷却结构加工复杂、拆装不便的缺陷，提供一种定子组件及发电机。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种定子组件，包括定子铁芯和定子机壳，所述定子机壳套设于所述定子铁芯的外周侧且与所述定子铁芯连接，所述定子组件还包括冷却套管，所述冷却套管可拆卸地套设于所述定子铁芯并位于所述定子铁芯和所述定子机壳之间，所述冷却套管内部流通冷却液且与所述定子铁芯的外周壁导热接触，所述冷却套管设有进液口和出液口。

4、在本方案中，定子组件的冷却套管被设置为独立且可拆卸的部件，方便了冷却套管的加工，提高了冷却套管的生产效率，且方便冷却套管的检查和更换，避免了传统方式中将冷却套管与定子机壳一体化设置带来的加工和安装不便、生产效率低的缺陷；定子铁芯在工作状态中容易发热，温度升高，冷却套管与定子铁芯的外周壁导热接触，可通过冷却套管内部的冷却液将定子铁芯的热量导出；进液口和出液口的设置方便向冷却套管中循环注入冷却液，提高散热效果，保证定子组件的正常工作。

5、较佳地，所述定子组件还包括进液管和出液管，所述定子机壳设有两个安装孔，所述进液管和所述出液管分别穿设于两个所述安装孔，并分别与所述进液口和所述出液口连通。

6、在本方案中，进液管和出液管地设置方便向冷却套管内通入冷却液，使得定子组件在工作状态下可以实现冷却套管内的冷却液持续地循环更新，提高冷却效果，避免定子铁芯的温度过高；定子机壳上的安装孔的设置方便进液管和出液管的安装，有利于提高安装效率。

7、较佳地，所述进液口和所述出液口均设于所述冷却套管的外周壁且均设有台阶部，所述台阶部沿所述冷却套管的径向向外凸出延伸并套设于所述进液管和所述出液管的外周壁。

8、在本方案中，台阶部的设置使得冷却套管与进液管和出液管之间的连接更加牢固，同时方便进液管和出液管在安装时与冷却套管的进液口和出液口之间进行初步定位，提高安装效率。

9、较佳地，所述台阶部的内周壁设有内螺纹，所述进液管和所述出液管与所述台阶部相连接的部位的外周壁对应设有外螺纹。

10、在本方案中，进液管和出液管分别与冷却套管的进液口和出液口的台阶部进行螺纹连接，结构简单，连接方便。

11、较佳地，所述冷却套管由铝质材料制成。

12、在本方案中，相比于传统的采用钢材料设置的冷却套管，本发明的冷却套管采用铝制材料，导热系数更高，散热性能更好。

13、较佳地，所述冷却套管与所述定子铁芯的外周壁之间涂有导热胶。

14、在本方案中，导热胶具有良好的导热性能，能够将定子铁芯的热量传递至冷却套管，提高对定子铁芯的散热效果。

15、较佳地，所述定子铁芯包括沿着所述定子铁芯的轴向依次同轴心设置的第一定子端板、铁芯冲片和第二定子端板；

16、所述第一定子端板的外周直径大于所述铁芯冲片的外周直径，所述第二定子端板的外周直径等于所述铁芯冲片的外周直径；

17、所述冷却套管套设于所述铁芯冲片的外周壁并抵接于所述第一定子端板。

18、在本方案中，第一定子端板和第二定子端板的设置，方便冷却套管与定子铁芯的套接，在冷却套管的安装过程中，由于第二定子端板的外周直径与铁芯冲片的外周直径相等，可方便冷却套管由第二定子端板的一端套入铁芯冲片，冷却套管安装到位后，由于第一定子端板的外周直径大于铁芯冲片的外周直径，故冷却套管能够抵接于与第一定子端板，进一步保证冷却套管安装到位。

19、较佳地，所述定子机壳朝向所述铁芯冲片的内周壁设有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部均沿所述定子机壳的径向向内延伸；

20、所述第一定子端板沿所述第一定子端板的轴向抵接于所述第一限位部；

21、所述第二定子端板沿所述第二定子端板的径向抵接于所述第二限位部。

22、在本方案中，第一限位部实现了对第一定子端板的沿第一定子端板的轴向的限位，第二限位部实现对第二定子端板沿其径向的限位；同时，冷却套管的两端分别抵接于第一定子端板和第二限位部，进一步增加了结构的安装牢固性和紧凑性。

23、较佳地，所述定子组件还包括定子绕组，所述定子绕组绕设于所述定子铁芯。

24、在本方案中，定子绕组饶设于定子铁芯上，定子绕组在工作状态下产生的热量同时可以传递至定子铁芯，并进一步通过冷却套管散失，有利于降低定子绕组的热量。

25、一种发电机，所述发电机包括上述的定子组件。

26、在本方案中，发电机的定子组件的冷却套管被设置为独立且可拆卸的部件，方便了冷却套管的加工，提高了冷却套管的生产效率，且方便冷却套管的检查和更换，能够提高发电机的结构组装效率，同时提高散热效果，保证定子组件的正常工作。

27、本发明的积极进步效果在于：

28、在本发明中，定子组件的冷却套管被设置为独立且可拆卸的部件，方便了冷却套管的加工，提高了冷却套管的生产效率，且方便冷却套管的检查和更换，避免了传统方式中将冷却套管与定子机壳一体化设置带来的加工和安装不便、生产效率低的缺陷；定子铁芯在工作状态中容易发热，温度升高，冷却套管与定子铁芯的外周壁导热接触，可通过冷却套管内部的冷却液将定子铁芯的热量导出；进液口和出液口的设置方便向冷却套管中循环注入冷却液，提高散热效果，保证定子组件的正常工作。

技术特征：

1.一种定子组件，包括定子铁芯和定子机壳，所述定子机壳套设于所述定子铁芯的外周侧且与所述定子铁芯连接，其特征在于，所述定子组件还包括冷却套管，所述冷却套管可拆卸地套设于所述定子铁芯并位于所述定子铁芯和所述定子机壳之间，所述冷却套管内部流通冷却液且与所述定子铁芯的外周壁导热接触，所述冷却套管设有进液口和出液口。

2.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述定子组件还包括进液管和出液管，所述定子机壳设有两个安装孔，所述进液管和所述出液管分别穿设于两个所述安装孔，并分别与所述进液口和所述出液口连通。

3.如权利要求2所述的定子组件，其特征在于，所述进液口和所述出液口均设于所述冷却套管的外周壁且均设有台阶部，所述台阶部沿所述冷却套管的径向向外凸出延伸并套设于所述进液管和所述出液管的外周壁。

4.如权利要求3所述的定子组件，其特征在于，所述台阶部的内周壁设有内螺纹，所述进液管和所述出液管与所述台阶部相连接的部位的外周壁对应设有外螺纹。

5.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述冷却套管由铝质材料制成。

6.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述冷却套管与所述定子铁芯的外周壁之间涂有导热胶。

7.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述定子铁芯包括沿着所述定子铁芯的轴向依次同轴心设置的第一定子端板、铁芯冲片和第二定子端板；

8.如权利要求7所述的定子组件，其特征在于，所述定子机壳朝向所述铁芯冲片的内周壁设有第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部均沿所述定子机壳的径向向内延伸；

9.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述定子组件还包括定子绕组，所述定子绕组绕设于所述定子铁芯。

10.一种发电机，其特征在于，所述发电机包括如权利要求1-9任一项所述的定子组件。

技术总结
本发明提供一种定子组件及发电机，涉及发电机技术领域。定子组件包括定子铁芯和定子机壳，定子机壳套设于定子铁芯的外周侧且与定子铁芯连接，定子组件还包括冷却套管，冷却套管可拆卸地套设于定子铁芯并位于定子铁芯和定子机壳之间，冷却套管内部流通冷却液且与定子铁芯的外周壁导热接触，冷却套管设有进液口和出液口。定子组件的冷却套管被设置为独立且可拆卸的部件，方便了冷却套管的加工，提高了冷却套管的生产效率，且方便冷却套管的检查和更换，避免了传统方式中将冷却套管与定子机壳一体化设置带来的加工和安装不便、生产效率低的缺陷；同时，冷却套管可将定子铁芯的热量导出，提高散热效果。

技术研发人员：任志刚,许移庆,王嗣翔,赵凯
受保护的技术使用者：上海电气风电集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12