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，而發(fā)明人經(jīng)過分析思考發(fā)現(xiàn)，通風(fēng)槽鋼的形狀可以對(duì)通風(fēng)溝內(nèi)冷卻氣體的流動(dòng)產(chǎn)生很大影響，決定了電機(jī)冷卻性能的優(yōu)劣，因?yàn)樵诓煌L(fēng)槽鋼形狀下，流經(jīng)通風(fēng)溝的冷卻氣體的紊流情況可以不同，這將影響電機(jī)表面散熱系數(shù)及局部壓降，從而最終影響電機(jī)的溫升。因此通風(fēng)槽鋼的形狀設(shè)計(jì)是關(guān)鍵技術(shù)，但同時(shí)通風(fēng)槽鋼的設(shè)計(jì)還需要考慮工藝性、安裝的可靠性及成本等因素，這使得通風(fēng)槽鋼的設(shè)計(jì)具有一定的難度，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)雖然通風(fēng)槽鋼具備重要作用，但目前關(guān)于這方面的研宄較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供一種可用于強(qiáng)化冷卻散熱效果、易于工藝實(shí)現(xiàn)的通風(fēng)槽鋼及其制造方法，并提供一種冷卻散熱效果更好的通風(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)槽鋼本體的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面中的至少一個(gè)側(cè)面上設(shè)有多個(gè)齒。
[0008]優(yōu)選地，其中所述齒可以為三角形齒、波浪形齒、矩形齒或者梯形齒。
[0009]進(jìn)一步地，其中所述三角形齒的齒廓線可以為兩條共端點(diǎn)的線段，兩條所述線段中的靠近所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端的線段的長(zhǎng)度大于、小于或者等于靠近所述通風(fēng)槽鋼本體的下風(fēng)端的線段的長(zhǎng)度。
[0010]優(yōu)選地，其中所述多個(gè)齒之間的齒距可以自所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端到下風(fēng)端逐漸變小。
[0011]優(yōu)選地，其中所述通風(fēng)槽鋼本體的基準(zhǔn)寬度可以自所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端到下風(fēng)端逐漸變大。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]優(yōu)選地，其中所述通風(fēng)槽鋼本體的個(gè)數(shù)可以為兩個(gè)，兩個(gè)所述通風(fēng)槽鋼本體之間留有間距，所述通風(fēng)槽鋼本體上的多個(gè)齒設(shè)置在與所述間距相對(duì)的側(cè)面上。
[0015]優(yōu)選地，其中可以在所述通風(fēng)槽鋼本體的兩個(gè)所述側(cè)面上均設(shè)有多個(gè)齒。
[0016]優(yōu)選地，其中所述通風(fēng)槽鋼本體可以包括多片疊在一起的沖片，在所述沖片的至少一個(gè)邊緣上有多個(gè)齒片，多片所述沖片的所述齒片構(gòu)成所述的齒。
[0017]本發(fā)明還提供了一種通風(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)有任一上述的通風(fēng)槽鋼，所述通風(fēng)槽鋼的所述齒朝向所述的槽。
[0018]本發(fā)明還提供了一種電機(jī)，其包括上述的通風(fēng)結(jié)構(gòu)。
[0019]本發(fā)明提供了一種制造任一上述通風(fēng)槽鋼的方法，其包括:
[0020]切割下料，得到長(zhǎng)條形坯料；
[0021]對(duì)所述長(zhǎng)條形坯料進(jìn)行分段切割，得到通風(fēng)槽鋼坯料；
[0022]對(duì)所述通風(fēng)槽鋼坯料進(jìn)行切削加工，得到通風(fēng)槽鋼本體，并使通風(fēng)槽鋼本體的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面中的至少一個(gè)側(cè)面上有多個(gè)齒。
[0023]本發(fā)明另外提供了一種制造任一上述通風(fēng)槽鋼的方法，其包括:
[0024]將坯料放入壓模的模腔內(nèi)；
[0025]對(duì)所述坯料進(jìn)行擠壓，得到通風(fēng)槽鋼本體，并使通風(fēng)槽鋼本體的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面中的至少一個(gè)側(cè)面上有多個(gè)齒。
[0026]本發(fā)明還另外提供了一種制造上述通風(fēng)槽鋼的方法，其包括:
[0027]沖出多片沖片，使所述沖片的至少一個(gè)邊緣帶有多個(gè)齒片；
[0028]將多片所述沖片疊在一起并迭壓成通風(fēng)槽鋼本體，使多片所述沖片上的所述齒片構(gòu)成所述通風(fēng)槽鋼本體的側(cè)面上的齒。
[0029]本發(fā)明提供的上述通風(fēng)槽鋼的主要有益效果在于:齒可以有效地打破通風(fēng)槽鋼與流過通風(fēng)溝的冷卻氣體之間的邊界層，顯著地增大冷卻氣體的紊流，使冷卻氣體與通風(fēng)槽鋼及其側(cè)邊的繞組充分地接觸，從而加強(qiáng)冷卻氣體的冷卻能力，強(qiáng)化冷卻散熱效果；齒可以加大通風(fēng)槽鋼的邊界，增加其散熱面積，強(qiáng)化通風(fēng)槽鋼本身的散熱；齒易于采用常用的制造工藝得到，制造難度低，對(duì)應(yīng)的加工成本也較低；在流過各齒的齒頂和各齒之間的齒槽時(shí)，冷卻氣體基本是在通風(fēng)槽鋼的寬度方向被擾亂，這種擾亂氣流的方式不僅可以加寬通風(fēng)槽鋼側(cè)邊的高紊流狀態(tài)的氣流的寬度，使得冷卻氣體對(duì)通風(fēng)槽鋼側(cè)邊的繞組的冷卻效果更好，而且也可以使得通風(fēng)槽鋼本身的厚度相對(duì)地做得較薄。
[0030]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)，冷卻散熱效果更好，可有效降低溫升，提高可靠性，降低成本。
[0031]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】
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3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4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5為本發(fā)明實(shí)施例五的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖6為本發(fā)明實(shí)施例六的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖7為本發(fā)明實(shí)施例七的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖8為本發(fā)明實(shí)施例八的通風(fēng)槽鋼的立體示意圖；
[0040]圖9為本發(fā)明實(shí)施例九的通風(fēng)槽鋼的立體爆炸示意圖；
[0041]圖10為本發(fā)明實(shí)施例十的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0042]圖11為本發(fā)明實(shí)施例十的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的剖視示意圖；
[0043]圖12為本發(fā)明實(shí)施例^^一的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖；
[0044]圖13為本發(fā)明實(shí)施例十二的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖；
[0045]圖14為本發(fā)明實(shí)施例十三的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖