具有環(huán)繞水冷式定子端部鐵心冷卻系統(tǒng)的隱極發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有環(huán)繞水冷式定子端部鐵心冷卻系統(tǒng)的隱極發(fā)電機(jī)，屬于電機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]大型隱極發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的增加會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)端部區(qū)域磁密明顯增加，進(jìn)而定子端部鐵心的損耗和溫升急劇增大，發(fā)熱嚴(yán)重的定子端部鐵心就會發(fā)生熱膨脹，受到發(fā)電機(jī)內(nèi)固定件的約束作用后定子端部鐵心因擠壓作用而翹曲和變形，導(dǎo)致定子端部鐵心松動，特別是在隱極發(fā)電機(jī)特殊工況，例如進(jìn)相運(yùn)行時，溫度過高的定子端部鐵心甚至?xí)l(fā)生斷裂和擠壓定子繞組的現(xiàn)象，嚴(yán)重的話會燒毀定子端部鐵心，影響到了隱極發(fā)電機(jī)的使用壽命和安全運(yùn)行。
[0003]傳統(tǒng)的定子端部鐵心是由硅鋼片疊壓而成的實(shí)心結(jié)構(gòu)。定子端部鐵心的損耗較高，通風(fēng)冷卻效果較差，產(chǎn)生的熱量不能及時被周圍的冷卻流體帶走，導(dǎo)致定子端部鐵心的溫度較高，需要采用合理的冷卻技術(shù)來降低定子端部鐵心的溫度，使其在允許的溫度范圍內(nèi)，延長隱極發(fā)電機(jī)的使用壽命。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
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本發(fā)明的目的是提供具有環(huán)繞水冷式定子端部鐵心冷卻系統(tǒng)的隱極發(fā)電機(jī)，以解決定子端部鐵心由于損耗高和通風(fēng)冷卻效果差導(dǎo)致的定子端部鐵心溫度過高和與其他定子鐵心段溫差大的問題，有效地提升了隱極發(fā)電機(jī)內(nèi)定子端部鐵心的冷卻效果。
[0005]本發(fā)明的具有環(huán)繞水冷式定子端部鐵心冷卻系統(tǒng)的隱極發(fā)電機(jī)，它包括定子端部鐵心、環(huán)繞式水管、水管閥門、水循環(huán)冷卻設(shè)備、定子徑向通風(fēng)溝、壓指、壓板、銅屏蔽、定子繞組、定子槽楔、層間絕緣和轉(zhuǎn)子。定子端部鐵心由第一段定子端部鐵心，第二段定子端部鐵心，第三段定子端部鐵心和第四段定子端部鐵心組成，環(huán)繞式水管由左側(cè)環(huán)繞式水管和右側(cè)環(huán)繞式水管組成。壓指壓裝在第一段定子端部鐵心的外側(cè)表面，壓指與環(huán)繞式水管相接觸，環(huán)繞式水管安裝在定子端部鐵心內(nèi)外側(cè)表面的內(nèi)部，水管閥門位于水循環(huán)冷卻設(shè)備的入口位置，水管閥門與環(huán)繞式水管的上端相連接，環(huán)繞式水管的左側(cè)環(huán)繞式水管和右側(cè)環(huán)繞式水管通過定子端部鐵心固定，環(huán)繞式水管的轉(zhuǎn)彎處分別位于定子端部鐵心的齒底部和軛頂部，水循環(huán)冷卻設(shè)備的出口與環(huán)繞式水管的下端相連接，從水循環(huán)冷卻設(shè)備出口流出的水經(jīng)過冷卻后再次循環(huán)到水循環(huán)冷卻設(shè)備的入口，構(gòu)成了環(huán)繞水冷式定子端部鐵心冷卻系統(tǒng)。
[0006]環(huán)繞式水管的橫截面為正方形，其中環(huán)繞式水管的三個表面與定子端部鐵心相接觸，另一個表面與壓指或者定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)的冷卻流體相接觸，在冷卻定子端部鐵心的同時又可以有效地降低壓指的溫度和定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體的溫度。環(huán)繞式水管橫截面的正方形邊長應(yīng)該小于等于定子端部鐵心I厚度的1/4。環(huán)繞式水管內(nèi)冷卻水的速度可以通過水管閥門來控制，環(huán)繞式水管內(nèi)冷卻水的速度控制在I m/s-4 m/s ο
[0007]作為優(yōu)選，所述的第一段定子端部鐵心的齒部中間位置和軛部位置均開設(shè)有定子軸向通風(fēng)孔，定子軸向通風(fēng)孔貫穿于整個第一段定子端部鐵心，使得隱極發(fā)電機(jī)端部區(qū)域內(nèi)的冷卻流體直接進(jìn)入定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)，加快了定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體的速度，有效地降低了發(fā)熱嚴(yán)重的第一段定子端部鐵心的溫度。
[0008]作為優(yōu)選，所述的與定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體接觸的定子端部鐵心的表面開設(shè)有矩形散熱凹槽，矩形散熱凹槽位于定子端部鐵心的齒部中間位置和軛部位置，矩形散熱凹槽的深度小于等于定子端部鐵心厚度的1/4。該設(shè)置可以明顯地增大定子端部鐵心與定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體的接觸面積，增強(qiáng)了定子端部鐵心的散熱能力，降低了定子端部鐵心的損耗和溫度。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):隱極發(fā)電機(jī)的最高溫度往往出現(xiàn)在定子端部鐵心，在原來發(fā)熱嚴(yán)重的實(shí)心定子端部鐵心內(nèi)外側(cè)表面的內(nèi)部安裝環(huán)繞式水冷系統(tǒng)后，一方面該環(huán)繞式水冷系統(tǒng)可以有效地帶走定子端部鐵心的熱量，明顯地降低定子端部鐵心的溫度。另一方面還可以降低壓指的溫度以及定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)流體的溫度，冷卻后的定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)的流體反過來又進(jìn)一步降低了定子端部鐵心的溫度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于實(shí)現(xiàn)，有效地增強(qiáng)了定子端部鐵心和壓指的冷卻效果，減小了定子區(qū)域沿軸向的溫差，同時降低了定子端部鐵心的損耗，節(jié)省了定子端部鐵心的材料，延長了隱極發(fā)電機(jī)的使用壽命。
[0010]【附圖說明】:
為了易于說明，本發(fā)明由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0011]圖1為本發(fā)明所述環(huán)繞水冷式定子端部鐵心冷卻系統(tǒng)的軸向剖視圖；
圖2為本發(fā)明所述環(huán)繞水冷式定子端部鐵心冷卻系統(tǒng)的圓周方向剖視圖；
圖3為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】二所述的環(huán)繞水冷式定子端部鐵心冷卻系統(tǒng)的圓周方向剖視圖；
圖4為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】三所述的環(huán)繞水冷式定子端部鐵心冷卻系統(tǒng)的圓周方向剖視圖。
[0012]圖中:1-定子端部鐵心；2_環(huán)繞式水管；3_水管閥門；4_水循環(huán)冷卻設(shè)備；5-定子徑向通風(fēng)溝；6-壓指；7-壓板；8_銅屏蔽；9_定子繞組；10_定子槽楔；11_層間絕緣；12-轉(zhuǎn)子；13-定子軸向通風(fēng)孔；14-矩形散熱凹槽。圖中箭頭所示為環(huán)繞式水管內(nèi)冷卻水的流動方向。
[0013]【具體實(shí)施方式】:
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實(shí)施例來描述本發(fā)明。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此夕卜，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0014]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的具有環(huán)繞水冷式定子端部鐵心冷卻系統(tǒng)的隱極發(fā)電機(jī)，它包括定子端部鐵心1、環(huán)繞式水管2、水管閥門3、水循環(huán)冷卻設(shè)備4、定子徑向通風(fēng)溝5、壓指6、壓板7、銅屏蔽8、定子繞組9、定子槽楔10、層間絕緣11和轉(zhuǎn)子12。定子端部鐵心I由第一段定子端部鐵心1-1，第二段定子端部鐵心1-2，第三段定子端部鐵心1-3和第四段定子端部鐵心1-4組成，環(huán)繞式水管2由左側(cè)環(huán)繞式水管2-1和右側(cè)