[发明专利]用于磁齿轮传动机械的整体式冷却设计

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及磁齿轮传动机械，如电动机和发电机， 更具体而言，涉及其中结合有冷却设计的磁齿轮传动机械。 背景技术

电机(例如，电动机，发电机)通常在高速时比在低速时输 送出更大的功率。为了使高速、旋转式电机适应大转矩、较低速机械构 件(例如，在发电机情形下为原动机，在电动机情形下为负载)，广泛 使用机械齿轮箱，因为使高速电机与相应的机械齿轮传动装置联接以实 现速度/转矩转换的成本比低速电机的低。机械齿轮传动装置存在某些固 有的缺点，如，列举一些：例如声学噪声、振动、可靠性以及需要润滑 和保养。

在具有机械齿轮传动装置的常规电磁机械中，冷却对于该机 械的功能性而言是个重要的方面。但是，由于常规电磁机械设计中的限 制，只可能利用该机械的移动部件和固定部件之间的机械间隙。在一些 电磁机械中，通过该间隙分布空气或其它冷却介质以从磁活性部件带走 不期望的热量。虽然期望具有大的或宽的空气间隙以用于冷却，但是为 了该机械的正常工作，又期望具有小的机械间隙。而且，在这样的系统 中通常只使用空气作为冷却介质。与其它流体相比，空气具有相对低的 载热能力。

因此，期望获得具有用于冷却目的的构造的电机。 发明内容

根据本技术的一个方面，提供了一种具有整体式冷却设计的 磁齿轮传动机械。该机械包括：具有内表面和外表面的转子、联接于转 子的内表面或外表面之一的磁体组件、以及具有多个定子绕组的定子。 该机械还包括布置在转子和该多个定子绕组之间的磁通量调节器，其中， 该通量调节器包括交替放置的多个导磁部分和多个不导磁部分，其中， 该多个不导磁部分中的一个或多个包括用于冷却流体的通道。

根据本技术的另一个方面，提供了一种具有整体式冷却设计 的磁齿轮传动机械。该机械包括：可动转子，该可动转子具有与其关联 的第一磁场；联接于可动转子的磁体组件；以及具有多个固定的定子绕 组的定子。该机械还包括布置在可动转子和定子绕组之间的磁通量调节 器，其中，该通量调节器设置成提供多个邻近于通量调节器层的多个导 磁部分的通路，并且该多个通路中的至少一个包括冷却流体。

根据本技术的再一个方面，提供了一种发电机系统。该发电 机系统包括联接于涡轮机的发电机和连接于发电机的塔架。该发电机包 括：联接于涡轮机的永磁体转子，该转子具有与其关联的第一磁场；其 中设有多个固定的定子绕组的定子；以及布置在可动转子和定子绕组之 间的磁通量调节器，其中，该通量调节器包括交替放置的多个导磁部分 和多个不导磁部分，并且该多个不导磁部分中的一个或多个包括用于冷 却流体的通道。

根据本发明的另一个方面，提供了一种推进系统。该推进系 统包括设置成使轴旋转的推进电动机。该推进电动机包括联接于该轴的 永磁体转子，其中，该转子包括与其关联的第一磁场。该推进电动机还 包括其中设有多个固定的定子绕组的定子，以及布置在可动转子和定子 绕组之间的磁通量调节器，其中，该通量调节器包括交替放置的多个导 磁部分和多个不导磁部分，并且该多个不导磁部分中的一个或多个包括 用于冷却流体的通道，以及联接于该轴的推进器。 附图说明

在参照附图阅读了下面的具体实施方式之后，将对本发明的 这些和其它特征、方面及优点有更好的理解，其中，在各附图中，同样 的附图标记代表同样的部件，其中：

图1是根据本技术的实施例的利用通量的电机设备的剖视图；

图2是图1中电机设备的侧剖图；

图3是图1中电机设备的可替代实施例的剖视图；

图4是图1和2中电机设备的可替代实施例的侧剖图；

图5-8是根据本技术的实施例的具有整体式冷却设计的通量 调节器的替代实施例的侧视图；

图9是根据本技术的另一个实施例的利用整体形成在其中的 高转矩密度磁齿轮传动装置的风力涡轮发电机系统的侧剖图；

图10是根据本技术的另一个实施例的利用整体形成在其中的 高转矩密度磁齿轮传动装置的船舶推进系统和电动机的侧剖图；以及

图11是根据本技术的实施例的在磁齿轮传动机械中使用的冷 却回路的实例的示意图。 具体实施方式