定子鐵心單元、定子、電機及風力發電機組的制作方法

本發明涉及電機的定子鐵心單元、具有該定子鐵心單元的定子、具有該定子的電機以及具有該電機的風力發電機組。

背景技術：

電機是電能生產、傳輸、使用和電能特性變化的核心裝備，在現代社會所有行業和部門中有著廣泛的應用并在國民經濟中占據著極其重要的地位。

電機在運行過程中會產生熱量，熱量主要來源于電磁損耗的熱損耗，主要包括繞組中由于歐姆阻抗產生的焦耳熱，即銅損；鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗等，即鐵耗；以及不可避免的雜散損耗。如果電機是永磁電機的話，熱損耗還包括磁鋼損耗。這些損耗使電機運行時釋放出大量的熱量，過高的熱量不僅會對電機本身及其絕緣結構造成一定的沖擊，帶來縮短絕緣壽命甚至絕緣失效的危害，還會導致電機的輸出功率不斷下降。對于永磁電機而言，還會致使永磁體材料產生退磁的風險，一旦發生退磁，將會使永磁體材料性能有明顯的下降，從而導致電機性能低于設計預期目標。因此，需要冷卻系統和冷卻方法對電機運行時產生的大量熱量進行冷卻。

現有技術提供了一種通過隔離條構建通風道的電機冷卻裝置。定子鐵心將若干個定子疊片堆疊組通過若干隔離條沿軸向等間距隔開的方式構成，使定子鐵心中形成多個允許冷卻空氣通過的徑向通風道，達到使定子鐵心得到充分冷卻的目的。但是，以空氣作為初級冷卻介質的冷卻方式以及包含隔離條的定子鐵心結構存在以下明顯的缺陷，與液體冷卻介質相比，空氣的對流換熱系數較低；包含隔離條的定子鐵心結構使永磁體無法得到充分利用，并且增加了銅的使用量。

現有技術還提供了一種針對定子鐵心的水冷卻裝置。這種水冷卻裝置在定子鐵心軛部中/上安裝蛇形蜿蜒的冷卻管，水冷卻介質在冷卻管中流動以實現對定子鐵心的冷卻。這種水冷卻裝置省去了隔離條，并且用對流換熱系數較高的水冷介質代替了空氣。但是，由于冷卻管安裝位置的限制，使得定子鐵心的主要發熱體，即繞組中的熱量到冷卻管間的熱傳遞路徑較長(熱阻較大)，導致對端部繞組的冷卻效果較差。

因此，需要一種能夠克服上述缺陷中的至少一個缺陷的定子鐵心單元、具有該定子鐵心單元的定子、具有該定子的電機以及具有該電機的風力發電機組。

技術實現要素：

本發明的一個目的是提供一種換熱效率高的定子鐵心單元、定子、電機及風力發電機組。本發明的另一個目的是提供一種結構簡單、緊湊的定子鐵心單元、定子、電機及風力發電機組。本發明的另一個目的是提供一種能夠節省材料和成本的定子鐵心單元、定子、電機及風力發電機組。

本發明的一個方面提供了一種用于電機的定子的定子鐵心單元，包括第一疊片組、第二疊片組、第一中間疊片組、第二中間疊片組、第一冷卻流體通道和第二冷卻流體輸送管，其中：第一疊片組、第二疊片組、第一中間疊片組和第二中間疊片組沿電機的軸向彼此相鄰地接合，并且第一中間疊片組和第二中間疊片組設置在第一疊片組和第二疊片組之間；第一中間疊片組具有第一切槽，第一切槽在第一中間疊片組的徑向外表面敞開；第二中間疊片組具有第二切槽，第二切槽在第二中間疊片組的徑向內表面敞開并且與第一切槽相對應地連通以形成第一冷卻流體通道，以使第一冷卻流體能夠流過第一冷卻流體通道；并且第二冷卻流體輸送管穿過第一疊片組、第一中間疊片組、第二中間疊片組和第二疊片組并且從第二冷卻流體輸送管中流過的第二冷卻流體能夠與第一冷卻流體產生熱交換。

根據本發明的實施例，第二冷卻流體輸送管穿過在第一冷卻流體通道中。

根據本發明的實施例，第二冷卻流體輸送管的外壁與第一冷卻流體通道的內壁之間存在間隙。

根據本發明的實施例，第一切槽和第二切槽均為多個，以形成相應的多個第一冷卻流體通道。

根據本發明的實施例，第一冷卻流體通道沿定子鐵心單元的徑向延伸。

根據本發明的實施例，第一疊片組和/或第二疊片組分別包括疊壓設置的多個第一疊片和/或多個第二疊片。

根據本發明的實施例，第一中間疊片組包括多個第一中間疊片，多個第一中間疊片中的每一個包括第一切口，多個第一中間疊片疊壓以形成第一中間疊片組并且每一個第一中間疊片的第一切口彼此對齊以形成第一切槽。

根據本發明的實施例，第二中間疊片組包括多個第二中間疊片，多個第二中間疊片中的每一個包括第二切口，多個第二中間疊片疊壓以形成第二中間疊片組并且每一個第二中間疊片的第二切口彼此對齊以形成第二切槽。

根據本發明的實施例，第二冷卻流體輸送管的外壁上設置有散熱結構件，散熱結構件包括散熱翅片，散熱翅片容納在第一冷卻流體通道中。

根據本發明的實施例，散熱翅片為棱柱結構。

根據本發明的實施例，散熱翅片向第一冷卻流體通道的開口方向延伸。

根據本發明的實施例，散熱結構件還包括內套筒，內套筒固定在第二冷卻流體輸送管的外壁上并與第二冷卻流體輸送管的外壁形成熱接觸，散熱翅片設置在內套筒上。

根據本發明的實施例，散熱結構件還包括外套筒，內套筒通過支撐件固定在外套筒的內部以使內套筒和外套筒之間具有空隙，并且外套筒與第一冷卻流體通道的內壁形成熱接觸。

根據本發明的實施例，第二冷卻流體輸送管與第一疊片組和第二疊片組之間緊密配合。

根據本發明的實施例，第一疊片組和第二疊片組中的至少一者上設置有通孔，第二冷卻流體輸送管從通孔穿過。

本發明的另一方面提供了一種用于電機的定子，包括：如上所述的定子鐵心單元，多個定子鐵心單元沿電機的軸向疊置并緊固在一起以形成定子鐵心，并且定子鐵心具有齒部和軛部；繞組，繞組纏繞在定子鐵心的齒部上。

根據本發明的實施例，第一冷卻流體通道形成在定子鐵心的齒部和軛部中。

根據本發明的實施例，定子還包括夾緊部件，夾緊部件與第二冷卻流體輸送管從定子鐵心的軸向端部伸出的部位接合，以軸向壓緊定子鐵心。

本發明的另一方面提供了一種電機，包括：轉子；和如上所述的定子。

根據本發明的實施例，電機為風力發電機。

本發明的另一方面提供了一種風力發電機組，包括：如上所述的風力發電機和葉輪，葉輪與風力發電機連接并驅動風力發電機的轉子轉動。

綜上，本發明的定子鐵心單元、定子、電機和風力發電機組擺脫了傳統地通過隔離條將定子疊片堆疊組沿軸向等距隔開以構建內部徑向通風道的定子鐵心結構，使得整個定子鐵心的軸向尺寸更加緊湊，減小了永磁體及銅的用量，降低了成本。本發明的定子鐵心單元、定子和電機中的冷卻循環回路提高了冷卻效率，能夠對定子鐵心進行無死角的充分冷卻。本發明的定子鐵心單元、定子和電機的冷卻循環回路中的第二冷卻流體冷卻循環回路對第一冷卻流體冷卻循環回路進行冷卻，使得整個定子鐵心單元具備了較高的內聚性。

附圖說明

從下面結合附圖對本發明的具體實施方式的描述中可以更好地理解本發明。其中：

圖1是根據本發明的示例性實施例的定子的一部分的示意圖；

圖2是根據本發明的示例性實施例的定子鐵心單元的示意圖；

圖3是根據本發明的示例性實施例的第一疊片組和第二疊片組的結構示意圖；

圖4是根據本發明的示例性實施例的第一中間疊片組的結構示意圖；

圖5是根據本發明的示例性實施例的第二中間疊片組的結構示意圖；

圖6是根據本發明的示例性實施例的定子鐵心單元的裝配爆炸圖；

圖7是根據本發明的示例性實施例的散熱結構件的局部示意圖；

圖8是根據本發明的示例性實施例的定子缺少散熱結構件時的局部剖開示意圖；

圖9是根據本發明的示例性實施例的定子鐵心單元的部分冷卻回路示意圖。

在附圖中：

1-定子 2-周向 3-定子鐵心

4-齒槽 5-繞組 6-第二冷卻流體輸送管

7-散熱結構件 8-軸向 9-定子鐵心單元

10-徑向 11a-第一疊片組 11b-第二疊片組

12-第一中間疊片組 13-第二中間疊片組 14-第一冷卻流體通道

15-軛部 16-變半徑軸向通道 17a-第一疊片

17b-第二疊片 18-齒部 19-軛部

20-圓孔 21-軛部 22a、22b-通孔

23-第一中間疊片 24-齒部 25-軛部

26-第一切口 27-矩形部分 28-弧形部分

29-第一切槽 30-第二中間疊片 31-齒部

32-軛部 33-第二切口 34-第二切槽

35-矩形部分 36-弧形部分 37-間隙

38-內套筒 39-棱柱式散熱翅片 40-棱柱式散熱翅片

41-外套筒 42-支撐件 43-空隙

44-空氣冷卻循環回路 45-水冷卻循環回路 46-端部繞組

具體實施方式

下文將參照附圖描述本發明的實施例，在附圖中，相同或相似的附圖標記表示相同或相似的特征。下面的詳細描述和附圖用于示例性地說明本發明的原理，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯。應當理解，本發明不限于所描述的優選實施例，本發明的范圍由權利要求書限定。

圖1顯示了用于電機，特別是風力發電機的定子1的示意圖。為描述方便，在附圖中，周向2為電機的旋轉方向，軸向8為電機的旋轉軸線方向，相應的徑向10為垂直于旋轉軸線的方向。在圖1中，定子1包含定子鐵心3、繞組5、第二冷卻流體輸送管6和散熱結構件7。繞組5圍繞定子鐵心3的齒部纏繞并布置在齒槽4內。需要說明的是，圖1所示的繞組5采用的是集中繞組形式，但是，本發明的繞組形式不限于此。第二冷卻流體輸送管6沿軸向8穿過定子鐵心3的軛部以引導第二冷卻流體從中流過。在本實施例中，第二冷卻流體是水。在其他實施例中，第二冷卻流體也可以是其他液體。散熱結構件7設置在第二冷卻流體輸送管6上并延伸穿過第一冷卻流體通道(未顯示)，第一冷卻流體通道沿定子鐵心3的徑向設置在定子鐵心3的內部。定子鐵心3為模塊化部件，可以由多個形狀相同的扇形部件沿周向2依次連接而成。例如，定子鐵心3可以包括十二個扇形部件，每個扇形部件的圓心角為30°，十二個扇形部件沿周向2圍繞成360°以形成完整的定子鐵心3。但是，扇形部件的數量不限于此。扇形部件的形狀也可以不相同。進一步地，每個扇形部件由沿軸向8疊置的九個定子鐵心單元9構成，但是，定子鐵心單元9的數量不限于此。為簡明起見，圖1只清楚顯示了一個(圖1中最左邊的)定子鐵心單元9的結構，其余定子鐵心單元9的結構在圖1中未顯示。

圖2進一步顯示了定子鐵心單元9的結構示意圖。定子鐵心單元9包括第一疊片組11a、第二疊片組11b、第一中間疊片組12和第二中間疊片組13。第一疊片組11a、第二疊片組11b、第一中間疊片組12和第二中間疊片組13沿電機的軸向8彼此相鄰地接合，第一疊片組11a和第二疊片組11b結構相同，并且將第一中間疊片組12和第二中間疊片組13夾緊在兩者之間。在圖2中，第二中間疊片組13夾緊在最右側的第二疊片組11b與第一中間疊片組12之間。應當理解，第一中間疊片組12和第二中間疊片組13之間并無順序要求，只要沿軸向8夾緊在第一疊片組11a和第二疊片組11b之間即可。如圖2所示，定子鐵心單元9可以通過設置在第一中間疊片組12和第二中間疊片組13上的切槽形成沿徑向10完全貫穿其本身的第一冷卻流體通道14，在定子鐵心單元9的軛部15中具有沿軸向8延伸的兩端小、中間大的變半徑軸向通道16，并且定子鐵心單元9的第一冷卻流體通道14與變半徑軸向通道16相互連通。第二冷卻流體輸送管6(未顯示)沿著變半徑軸向通道16穿過第一冷卻流體通道14，使得流過第一冷卻流體通道14的第一冷卻流體(本實施例中為空氣)與流過第二冷卻流體輸送管6的第二冷卻流體(本實施例中為水)進行熱交換。

圖3進一步顯示了第一疊片組11a的結構示意圖。第一疊片組11a由多個第一疊片17a沿軸向方向8疊壓而成，但第一疊片組11a并不局限于圖3所示第一疊片17a的疊壓數量。第一疊片17a包括齒部18和軛部19，軛部19上具有沿軸向8延伸的圓孔20，多個第一疊片17a沿軸向方向8疊壓后形成第一疊片組11a，第一疊片組11a的軛部21具有由多個圓孔20對準后形成的沿軸向8延伸的通孔22a。第二冷卻流體輸送管6從通孔22a穿過。優選地，通孔22a的尺寸與第二冷卻流體輸送管6的尺寸大致相同以將第二冷卻流體輸送管6固定在通孔22a中。例如，在第二冷卻流體輸送管6為圓管時，通孔22a為圓孔并且直徑與第二冷卻流體輸送管6的直徑相同。可選地，在第一疊片17a的軛部19上形成有多個圓孔20，從而使第一疊片組11a的軛部21具有多個通孔22a，以供相應數量的第二冷卻流體輸送管6從中穿過。第二疊片組11b的結構與第一疊片組11a的結構相同，即第二疊片組11b以與第一疊片組11a相同的方式由多個第二疊片17b疊壓形成，并且設置有通孔22b。因此，對第二疊片組11b的結構不再進行描述。

圖4進一步顯示了第一中間疊片組12的結構示意圖。第一中間疊片組12由多個第一中間疊片23沿軸向8疊壓而成，但是，第一中間疊片組12并不局限于圖4所示的第一中間疊片23的疊壓數量。第一中間疊片23包括與第一疊片17a相同的齒部24和軛部25。第一中間疊片23在齒部24上具有第一切口26。可選地，在外定子鐵心的情況下，第一切口26也可以形成在軛部上。第一切口26沿徑向10延伸并且在第一中間疊片23的徑向外表面敞開。多個第一中間疊片23沿軸向8疊壓后形成第一中間疊片組12，多個第一中間疊片23的第一切口26彼此對準以形成第一切槽29。第一切槽29形成如圖2所示的第一冷卻流體通道14的一部分。可選地，第一中間疊片23上可以具有多個第一切口26，當多個第一中間疊片23疊壓在一起時形成多個第一切槽29，進而形成多個第一冷卻流體通道14的一部分。第二冷卻流體輸送管6沿變半徑軸向通道16穿過第一切槽29，即第一冷卻流體通道14。優選地，第二冷卻流體輸送管6的外壁與第一切槽29的內壁之間留有間隙，以供第一冷卻流體圍繞第二冷卻流體輸送管6流動。在圖4中，第一切口26包括兩部分，分別為貫穿第一中間疊片23的齒部24并沿徑向10延伸至軛部25的矩形部分27和位于第一中間疊片23的軛部25的弧形部分28。第一切口26的弧形部分28與第一疊片17a的軛部19的圓孔20同心，用于容納第二冷卻流體輸送管6。優選地，弧形部分28的徑向尺寸比圓孔20更大，從而在第二冷卻流體輸送管6穿過弧形部分28時，在弧形部分28與第二冷卻流體輸送管6之間具有環形間隙。其中，第一中間疊片組12的第一切槽29的弧形部分28的弧長與半徑之比可以根據實際需要進行調整，不局限于圖4中所示形式。進一步地，除了弧形外，弧形部分28也可以具有其它形狀。

圖5進一步顯示了第二中間疊片組13的結構示意圖。第二中間疊片組13由多個第二中間疊片30沿軸向8疊壓而成，但是，第二中間疊片組13并不局限于圖5所示的第二中間疊片30的疊壓數量。第二中間疊片30包括與第一疊片17a相同的齒部31和軛部32。第二中間疊片30在軛部32上具有第二切口33。可選地，在外定子鐵心的情況下，第二切口33也可以形成在齒部上。第二切口33沿徑向10延伸并且在第二中間疊片30的徑向內表面敞開。多個第二中間疊片30沿軸向8疊壓后形成第二中間疊片組13，多個第二中間疊片30的第二切口33彼此對準以形成第二切槽34。第二切槽34與第一切槽29沿徑向10具有重合區域，使第二切槽34與第一切槽29連通以共同形成如圖2所示的第一冷卻流體通道14。優選地，第二切槽34與第一切槽29沿徑向10對齊。可選地，第二中間疊片30上可以具有多個第二切口33，當多個第二中間疊片30疊壓在一起時形成多個第二切槽34，與形成在第一中間疊片組12上的多個第一切槽29相對應，以共同形成多個第一冷卻流體通道14。第二冷卻流體輸送管6沿變半徑軸向通道16穿過第二切槽34，即第一冷卻流體通道14。優選地，第二冷卻流體輸送管6的外壁與第二切槽34的內壁之間留有間隙，以供第一冷卻流體圍繞第二冷卻流體輸送管6流動。在圖5中，第二切口33包括兩部分，分別為沿徑向10在第二中間疊片30的軛部32上延伸的矩形部分35和與矩形部分35的末端連接的弧形部分36。第二切口33的弧形部分36與第一疊片17a的軛部19的圓孔20同心，用于容納第二冷卻流體輸送管6。優選地，弧形部分36的半徑尺寸比圓孔20更大，可以與第一切口26的弧形部分28的尺寸大致相同，從而在第二冷卻流體輸送管6穿過弧形部分36時，在弧形部分36與第二冷卻流體輸送管6之間具有環形間隙。其中，第二中間疊片組13的第二切槽34的弧形部分36的弧長與半徑之比可以根據實際需要進行調整，不局限于圖5中所示形式。進一步地，除了弧形外，弧形部分36也可以具有其它形狀。

圖6是定子鐵心單元9、第二冷卻流體輸送管6和散熱結構件7的裝配爆炸圖。第二冷卻流體輸送管6插入定子鐵心單元9的變半徑軸向通道16內，其中第二冷卻流體輸送管6的外徑尺寸與第一疊片組11a的軛部19的軸向圓孔20的徑向尺寸相同，使第二冷卻流體輸送管6與位于定子鐵心單元9的兩端的第一疊片組11a、第二疊片組11b之間形成良好的熱接觸和機械固定。第二冷卻流體輸送管6的外徑尺寸小于第一中間疊片組12的第一切槽29的弧形部分28以及第二中間疊片組13的第二切槽34的弧形部分36的徑向尺寸，使第二冷卻流體輸送管6的外表面與第一切槽29的弧形部分28和第二切槽34的弧形部分36(共同構成定子鐵心單元9的變半徑軸向通道16的大直徑部分)之間具有間隙37，使得冷卻空氣可以圍繞第二冷卻流體輸送管6的外表面在間隙37中流動。散熱結構件7套裝在第二冷卻流體輸送管6的管壁上并且容納在第一中間疊片組12的第一切槽29和第二中間疊片組13的第二切槽34中。結合圖7，散熱結構件7通過內套筒38套設在第二冷卻流體輸送管6的外壁上，實現與第二冷卻流體輸送管6的機械固定及熱連接，內套筒38的軸向長度為第一中間疊片組12和第二中間疊片組13的軸向長度之和。內套筒38對應于第一中間疊片組12的第一切槽29的部分上設置有棱柱式散熱翅片39，棱柱式散熱翅片39沿著第一切槽29的徑向開口方向延伸。內套筒38對應于第二中間疊片組13的第二切槽34的部分上設置有棱柱式散熱翅片40，棱柱式散熱翅片40沿著第二切槽34的徑向開口方向延伸。其中，棱柱式散熱翅片39、40的數量可以是一個，也可以是多個。棱柱式散熱翅片39、40的形狀也不限于棱柱形，而是包括任何其他形狀，例如片狀。在內套筒38的外側固定連接有外套筒41，外套筒41可以由兩個內外徑尺寸相同的弧形板件拼接而成并且通過支撐件42連接固定在內套筒38上。內套筒38與外套筒40同心布置并且軸向長度一致，兩者之間借助于支撐件42形成一定的空隙，如環形空隙43。優選地，外套筒41的外徑尺寸與第一中間疊片組12的第一切槽29的弧形部分28以及第二中間疊片組13的第二切槽34的弧形部分36的徑向尺寸一致，使得外套筒41分別與第一切槽29的弧形部分28和第二切槽34的弧形部分36形成接觸，使散熱結構件7為第二冷卻流體輸送管6和第一中間疊片組12以及第二中間疊片組13之間建立起熱橋接，從而提高了熱交換效率。另外，散熱結構件7的外套筒41還可以對定子鐵心單元9中的第一中間疊片組12和第二中間疊片組13起到限位作用，確保定子鐵心單元9的軛部15的變半徑軸向通道16中的徑向尺寸不同的部分始終與第二冷卻流體輸送管6同心對齊。可選地，當多個定子鐵心單元9沿軸向8疊置在一起時，在第二冷卻流體輸送管6從定子鐵心單元9的軸向端部伸出的部位設置夾緊部件(未顯示)，夾緊部件與第二冷卻流體輸送管6的外表面接合并且軸向壓緊多個定子鐵心單元9。例如，夾緊部件包括固定件和緊固件，固定件(未顯示)設置在第二冷卻流體輸送管6從由多個定子鐵心單元9疊置在一起構成的定子鐵心3的一個軸向端面伸出并緊貼該端面的部位上，緊固件(未顯示)設置在第二冷卻流體輸送管6從定子鐵心3的另一個軸向端面伸出并緊貼該端面的部位上，從而借助于第二冷卻流體輸送管6即可實現對定子鐵心3沿軸向8的壓緊和定位。

圖7是散熱結構件7的局部示意圖。外套筒41同心地套設在內套筒38的外部并且具有在分別對應于第一切槽29和第二切槽34的位置處具有矩形切口。棱柱形散熱翅片39、40分別從兩個矩形切口伸出。外套筒41的其他部分的內表面通過支撐件42固定連接在內套筒38的外表面上。支撐件42可以是圓柱形部件或者其他形狀的部件，通過焊接、一體成型等手段連接到內套筒38的外表面和外套筒41的內表面上。支撐件42可以有多個，均勻布置在內套筒38和外套筒41之間的空隙內，使冷卻空氣可以在空隙內流動，與第二冷卻流體輸送管6內流動的第二冷卻流體進行換熱。棱柱形散熱翅片39、40可以為多個，均勻布置在從兩個矩形切口露出的內套筒38的外表面上。棱柱形散熱翅片39、40的外形可以為橢圓形，也可以是矩形、圓形等。另外，棱柱形散熱翅片39、40的長度可以延伸達到相應的第一切槽29和第二切槽34的徑向長度，也可以短于相應切槽的長度。

圖8是根據本發明的示例性實施例的定子1缺少散熱結構件時的局部剖開示意圖，示意性地顯示了冷卻循環回路。整個冷卻循環回路包含兩條冷卻循環回路：一條為電機腔體內部封閉循環的第一冷卻流體冷卻循環回路，如實線箭頭44所示；另一條為在第二冷卻流體輸送管6內循環流動的第二冷卻流體冷卻循環回路，如虛線箭頭45所示。在本實施例中，第一冷卻流體為空氣，第二冷卻流體為水。具體地如圖8所示，空氣冷卻循環回路44中的冷卻氣流經由安裝在電機內部的驅動裝置(未顯示)驅動，流動掠過端部繞組46后進入構成定子鐵心3的定子鐵心單元9中的第一冷卻流體通道14內，再經過繞流通過散熱結構件(未顯示)后從第一冷卻流體通道14排出。在繞流通過第一冷卻流體通道14內的散熱結構件時，冷卻氣流將從定子1中吸收的廢熱利用散熱結構件傳遞給第二冷卻流體輸送管6內的水，最終由第一冷卻流體通道14排出的經冷卻的冷卻氣流在驅動裝置的驅動下再次流動至端部繞組46處，并如此反復循環。水冷卻循環回路45中的水由與第二冷卻流體輸送管6的一端連接的電機外部管路(未顯示)流入第二冷卻流體輸送管6中，并沿軸向10流至第二冷卻流體輸送管6的另一端，最終由與第二冷卻流體輸送管6的另一端連接的電機外部管路排出。水在流經第二冷卻流體輸送管6的過程中既可以借助第二冷卻流體輸送管6與定子1的熱接觸，或第二冷卻流體輸送管6通過散熱結構件與定子1之間建立的熱橋接來對定子1進行冷卻，又可以借助散熱結構件增大與空氣冷卻循環回路44中的冷卻氣流的接觸面積，進而更多地吸收冷卻氣流中的廢熱，使冷卻氣流得到充分冷卻后進入下一次的循環中。因此，兩條冷卻循環回路44、45發揮各自的優勢，共同對定子1進行充分且有效的冷卻。另外，水冷卻循環回路45又可以對空氣冷卻循環回路44中的冷卻空氣進行冷卻，從而為兩條冷卻循環回路44、45建立了緊密聯系，使得兩個冷卻循環回路具有較高的內聚性。

圖9進一步顯示了流經散熱結構件7的部分冷卻回路的示意圖。當空氣冷卻循環回路44中的冷卻氣流在驅動裝置驅動下進入定子鐵心3的第一冷卻流體通道14(如圖8所示)內后，將分三個階段從散熱結構件7流過，最后排出第一冷卻流體通道14。在第一階段，冷卻氣流繞流經過棱柱式散熱翅片39，將從定子1中吸收的廢熱通過與棱柱式散熱翅片39間的對流換熱傳遞給第二冷卻流體輸送管6內的水；在第二階段，冷卻氣流進入散熱結構件7中內套筒38和外套筒41之間的空隙43，此時冷卻氣流與第二冷卻流體輸送管6內的水的流動方向相反，并同樣與水之間伴隨著逆流換熱；在第三階段，冷卻氣流繞流經過棱柱式散熱翅片40，并繼續保持與棱柱式散熱翅片40間的對流換熱，從而將冷卻氣流中的殘余熱量傳遞給第二冷卻流體輸送管6內的水。應當理解，空氣冷卻循環回路44中的冷卻空氣以及水冷卻循環回路45中的水的循環方向可以沿與上述方向不同的方向流動。

盡管已經參考示例性實施例描述了本發明，但是應理解，本發明并不限于上述實施例的構造和方法。相反，本發明意在覆蓋各種修改例和等同配置。另外，盡管在各種示例性結合體和構造中示出了所公開發明的各種元件和方法步驟，但是包括更多、更少的元件或方法的其它組合也落在本發明的范圍之內。