通風(fēng)槽鋼、其制造方法、通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)的冷卻，尤其涉及通風(fēng)槽鋼、其制造方法、通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)(包括電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī))在運(yùn)行時(shí)，會(huì)在線圈、鐵心等部件上產(chǎn)生能量損耗，這部分損耗最終將以熱能的形式散發(fā)出去，如果電機(jī)的通風(fēng)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的溫升過高或者局部溫升不均勻。溫升過高會(huì)導(dǎo)致絕緣老化，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)會(huì)使絕緣電氣性能下降，而局部溫升不均勻會(huì)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，造成電機(jī)結(jié)構(gòu)上的永久性損害，最終導(dǎo)致電機(jī)故障。因此降低電機(jī)的溫升對(duì)于提高電機(jī)的安全余量、延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命和減少電機(jī)的維護(hù)成本都具有重要意義。
[0003]徑向通風(fēng)冷卻形式是中小型發(fā)電機(jī)的常用冷卻形式之一，這種冷卻方式可增加散熱面積，提高發(fā)電機(jī)的功率密度，因此得到了廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)徑向通風(fēng)，電機(jī)的鐵心一般被分成多個(gè)鐵心段，在相鄰的鐵心段之間沿電機(jī)的徑向設(shè)有通風(fēng)槽鋼(或稱為通風(fēng)條)，通風(fēng)槽鋼在對(duì)各鐵心段起到支撐作用的同時(shí)，將相鄰鐵心段之間的空間分隔成通風(fēng)溝(或稱為徑向通風(fēng)道)，該通風(fēng)溝便可用來進(jìn)行徑向通風(fēng)以對(duì)鐵心和繞組進(jìn)行冷卻散熱。目前普遍采用的通風(fēng)槽鋼一般為傳統(tǒng)的條形通風(fēng)槽鋼和工字形通風(fēng)槽鋼，條形通風(fēng)槽鋼的橫截面呈矩形，工字形通風(fēng)槽鋼的橫截面呈“工”字形或者接近于“工”字形。
[0004]在實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:
[0005]傳統(tǒng)通風(fēng)槽鋼及通風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并未特別關(guān)注通風(fēng)槽鋼對(duì)冷卻氣體的冷卻效果造成的影響。傳統(tǒng)的通風(fēng)槽鋼在相鄰鐵心段之間只起到支撐和隔出通風(fēng)溝的作用，而由于冷卻氣體與繞組、鐵心及通風(fēng)槽鋼的熱交換，在流經(jīng)通風(fēng)溝時(shí)，冷卻氣體的溫度是逐漸升高的，這樣繞組的冷卻效果在徑向上是不均勻的，繞組上會(huì)存在局部熱點(diǎn)，越靠近下風(fēng)側(cè)溫度越高，這不利于繞組的均勻散熱，不利于保障電機(jī)的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供一種可用于對(duì)繞組更均勻地散熱的通風(fēng)槽鋼及其制造方法，并提供一種對(duì)繞組的散熱更為均勻的通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種通風(fēng)槽鋼，其包括通風(fēng)槽鋼本體，在所述通風(fēng)槽鋼本體上沿所述通風(fēng)槽鋼本體的方向設(shè)有干路氣流通道，所述干路氣流通道的進(jìn)氣口設(shè)置在所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端，在所述通風(fēng)槽鋼本體上還設(shè)有與所述干路氣流通道連通的至少一條支路氣流通道，所述支路氣流通道的出氣口設(shè)置在所述通風(fēng)槽鋼本體的側(cè)面上。
[0008]優(yōu)選地，其中所述干路氣流通道可以為設(shè)置在所述通風(fēng)槽鋼本體表面的干路溝，所述支路氣流通道為設(shè)置在所述通風(fēng)槽鋼本體表面的支路溝。
[0009]優(yōu)選地，其中所述干路氣流通道可以為設(shè)置在所述通風(fēng)槽鋼本體內(nèi)的干路孔道，所述支路氣流通道為設(shè)置在所述通風(fēng)槽鋼本體內(nèi)的支路孔道。
[0010]優(yōu)選地，其中所述通風(fēng)槽鋼本體可以包括兩個(gè)條型段，所述兩個(gè)條型段之間的空缺區(qū)域構(gòu)成所述的干路氣流通道。
[0011]進(jìn)一步地，其中所述兩個(gè)條型段的上風(fēng)端之間的距離可以大于或等于所述兩個(gè)條型段的下風(fēng)端之間的距離。
[0012]進(jìn)一步地，其中所述兩個(gè)條型段的下風(fēng)端之間的距離可以為零。
[0013]優(yōu)選地，其中所述支路氣流通道可以為設(shè)置在所述條型段表面的溝或者設(shè)置在所述條型段內(nèi)的孔道。
[0014]優(yōu)選地，其中所述支路氣流通道可以向所述通風(fēng)槽鋼本體的下風(fēng)端傾斜，所述支路氣流通道與所述干路氣流通道之間的夾角為10°?70°。
[0015]優(yōu)選地，其中所述支路氣流通道的條數(shù)可以為多條，多條所述支路氣流通道關(guān)于所述干路氣流通道對(duì)稱。
[0016]優(yōu)選地，其中在所述通風(fēng)槽鋼本體的側(cè)面上可以設(shè)有多個(gè)齒。
[0017]優(yōu)選地，其中所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端位于頭部上，所述頭部的寬度可以沿向著上風(fēng)端的方向逐漸變小。
[0018]進(jìn)一步地，其中所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端的端頂兩側(cè)的面可以為平面，所述兩個(gè)平面之間的夾角為銳角。
[0019]本發(fā)明提供了一種通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其包括至少兩個(gè)鐵心段，在所述鐵心段上設(shè)有多個(gè)齒部，同一鐵心段上的相鄰的齒部之間構(gòu)成用于容納繞組的槽，在相鄰鐵心段的對(duì)應(yīng)的齒部之間設(shè)有上述的通風(fēng)槽鋼，所述通風(fēng)槽鋼本體的側(cè)面面向所述的槽。
[0020]本發(fā)明提供了一種電機(jī)，其包括上述的通風(fēng)結(jié)構(gòu)。
[0021]本發(fā)明提供了一種制造上述通風(fēng)槽鋼的方法，其包括:
[0022]切割下料，得到通風(fēng)槽鋼坯料；
[0023]對(duì)所述通風(fēng)槽鋼坯料進(jìn)行切削加工，得到所述通風(fēng)槽鋼。
[0024]本發(fā)明另外提供了一種制造上述通風(fēng)槽鋼的方法，其包括:
[0025]將長(zhǎng)條形坯料放入壓模的模腔內(nèi)；
[0026]對(duì)所述長(zhǎng)條形坯料進(jìn)行擠壓，得到條型段，并使所述條型段的表面有溝；
[0027]放置兩個(gè)所述條型段，使兩個(gè)所述條型段之間的空缺區(qū)域構(gòu)成干路氣流通道。
[0028]本發(fā)明提供的上述通風(fēng)槽鋼的主要有益效果在于:能使通風(fēng)溝中的冷卻氣體在徑向上的溫差更小，從而使得對(duì)繞組的冷卻效果在徑向上更均勻；可以增大通風(fēng)槽鋼與冷卻氣體的接觸面積，從而提高對(duì)通風(fēng)槽鋼本身的冷卻效果；可以在一定程度上擾亂通風(fēng)溝中的氣流，從而加強(qiáng)冷卻氣體的冷卻能力，強(qiáng)化冷卻散熱效果。
[0029]本發(fā)明提供的上述通風(fēng)結(jié)構(gòu)和上述電機(jī)可以承接通風(fēng)槽鋼的上述優(yōu)點(diǎn)，對(duì)繞組的冷卻散熱效果更為均勻，冷卻散熱效果更好。
[0030]本發(fā)明提供的上述通風(fēng)槽鋼的制造方法，其制造工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，且制造得到的通風(fēng)槽鋼具備上述的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的通風(fēng)槽鋼的立體示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的通風(fēng)槽鋼的立體示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明實(shí)施例三的通風(fēng)槽鋼的立體示意圖；
[0034]圖4為本發(fā)明實(shí)施例三的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5為本發(fā)明實(shí)施例四的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖6為本發(fā)明實(shí)施例五的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0037]圖7為本發(fā)明實(shí)施例五的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的剖視示意圖；
[0038]圖8為本發(fā)明實(shí)施例六的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖；
[0039]圖9為本發(fā)明實(shí)施例七的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖。
[0040]附圖標(biāo)號(hào)說明:
[0041]1-通風(fēng)槽鋼；11_通風(fēng)槽鋼本體；111_干路氣流通道；112_支路氣流通道；121_上風(fēng)端；122_下風(fēng)端；13_齒；14_條型段；2_鐵心段；21_齒部；3_繞組；4_槽楔。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的通風(fēng)槽鋼、其制造方法、通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0043]實(shí)施例一
[0044]如圖1所示，其為本發(fā)明實(shí)施例一的通風(fēng)槽鋼的立體示意圖。本發(fā)明實(shí)施例一的通風(fēng)槽鋼，其包括通風(fēng)槽鋼本體11，在通風(fēng)槽鋼本體11上沿通風(fēng)槽鋼本體11的方向設(shè)有干路氣流通道111，干路氣流通道111的進(jìn)氣口設(shè)置在通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端121 (通風(fēng)槽鋼一般具有上風(fēng)端121和下風(fēng)端122，上風(fēng)端121為對(duì)應(yīng)冷卻氣體上游的一端，下風(fēng)端122為對(duì)應(yīng)冷卻氣體下游的一端)，在通風(fēng)槽鋼本體11上還設(shè)有與干路氣流通道111連通的至少一條支路氣流通道112，支路氣流通道112的出氣口設(shè)置在通風(fēng)槽鋼本體11的側(cè)面上。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例一的通風(fēng)槽鋼不同于常用的傳統(tǒng)“工”字形通風(fēng)槽鋼和條形通風(fēng)槽鋼，其干路氣流通道111和支路氣流通道112的設(shè)計(jì)至少可以帶來以下優(yōu)點(diǎn):
[0046]1、能使通風(fēng)溝中的冷卻氣體對(duì)繞組的冷卻效果在徑向上更為均勻。其具體原理為:在流經(jīng)通風(fēng)槽鋼時(shí)，一部分冷卻氣體會(huì)從通風(fēng)槽鋼本體11兩側(cè)的通風(fēng)溝中流過，另一部分冷卻氣體會(huì)從通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端121進(jìn)入干路氣流通道111內(nèi)，干路氣流通道111內(nèi)的冷卻氣體可經(jīng)支路氣流通道112流入通風(fēng)溝內(nèi)，由于干路氣流通道111中的冷卻氣體只帶走鐵心和通風(fēng)槽鋼本體11上的部分熱量(發(fā)熱的主要是繞組，繞組的熱量會(huì)傳遞給鐵心和通風(fēng)槽鋼)，其溫度升高值較小，而通風(fēng)溝中的冷卻氣體會(huì)直接與繞組交換熱量，因此干路氣流通道111中的冷卻氣體的溫度相比通風(fēng)溝中的冷卻氣體的溫度更低，這樣在通風(fēng)溝中混合后就可以使通風(fēng)溝中的冷卻氣體在徑向上的溫差更小，從而使得對(duì)繞組的冷卻效果在徑向上更均勻。這種冷卻方式有助于消除繞組上的局部熱點(diǎn)，減小繞組上的熱應(yīng)力，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。
[0047]2、干路氣流通道111和支路氣流通道112可以起到增大通風(fēng)槽鋼與冷卻氣體的接觸面積的作用，因此可以提高冷卻氣體對(duì)通風(fēng)槽鋼本身的冷卻效果。
[0048]3、冷卻氣體在從支路氣流通道112流入通風(fēng)溝時(shí)，可在一定程度上擾亂通風(fēng)溝中的氣流，從而增加通風(fēng)溝中的紊流程度，這樣可以使通風(fēng)溝中的冷卻氣體