定子繞組真空水冷式隱極發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定子繞組真空水冷式隱極發(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)的性能對(duì)電力的供應(yīng)和電網(wǎng)的穩(wěn)定性都有很大的影響，如何提高隱極發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量和運(yùn)行性能已經(jīng)成為發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。而要使隱極發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量得到提高，就需要通過加大定子銅繞組內(nèi)的電流密度，即增大發(fā)電機(jī)的電磁負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)，但是這必然導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)各構(gòu)件損耗相應(yīng)的增加，導(dǎo)致隱極發(fā)電機(jī)內(nèi)各構(gòu)件的溫升進(jìn)一步地增大，尤其是定子銅繞組的溫升增加更為明顯，極容易超出定子銅繞組絕緣的溫升極限，威脅到了隱極發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。
[0003]隱極發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)工作者需要面對(duì)的重要問題是如何有效地提高隱極發(fā)電機(jī)的散熱能力和限制發(fā)電機(jī)內(nèi)定子銅繞組的溫升，來適應(yīng)不斷增大的發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量。因此，急需采用更加合理可行的冷卻技術(shù)來降低定子銅繞組的溫升，使其不超過定子銅繞組絕緣的溫升極限，確保隱極發(fā)電機(jī)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供定子繞組真空水冷式隱極發(fā)電機(jī)，以解決隱極發(fā)電機(jī)由于定子銅繞組損耗高、冷卻效果差而導(dǎo)致定子銅繞組溫度過高和沿軸向方向溫差較大的問題，可以有效地提高定子銅繞組和定子銅繞組絕緣的冷卻效果。
[0005]本發(fā)明的定子繞組真空水冷式隱極發(fā)電機(jī)，它包括定子銅繞組、定子水管、定子銅繞組絕緣、真空層、層間絕緣和槽楔。定子銅繞組由定子上層銅繞組和定子下層銅繞組組成，定子水管由定子上層水管和定子下層水管組成，定子銅繞組絕緣由定子上層銅繞組絕緣和定子下層銅繞組絕緣組成。定子水管沿圓周方向安裝在定子銅繞組與定子銅繞組絕緣之間，并且定子水管與定子銅繞組和定子銅繞組絕緣緊密地接觸，定子水管、定子銅繞組和定子銅繞組絕緣包圍的區(qū)域?yàn)檎婵諏印６ㄗ铀軆?nèi)通有流動(dòng)的冷卻水。
[0006]定子水管的截面為正方形，正方形的邊長(zhǎng)取為5 mm-9 mm。定子水管內(nèi)通有的冷卻水的流速為I m/s-4 m/s，需要根據(jù)隱極發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量和定子銅繞組內(nèi)的電流大小來確定。將定子水管、定子銅繞組和定子銅繞組絕緣包圍的區(qū)域抽成真空層，起到了隔熱的作用，阻礙了定子銅繞組向定子銅繞組絕緣傳遞的熱量。沿定子銅繞組外表面安裝的定子水管的數(shù)量為10個(gè)-14個(gè)。
[0007]作為優(yōu)選，所述的定子上層水管的數(shù)量進(jìn)行了加密，有效地降低了發(fā)熱更為嚴(yán)重的定子上層銅繞組的溫度。
[0008]作為優(yōu)選，所述的定子上層銅繞組和定子上層銅繞組絕緣的中間位置加裝隔熱板A，隔熱板A的厚度為3 mm-4 _。在定子下層銅繞組和定子下層銅繞組絕緣的中間位置加裝隔熱板B，隔熱板B的厚度為I _-2 _。將隔熱板與定子銅繞組絕緣之間的區(qū)域抽成外部真空層，并且將定子銅繞組與隔熱板之間的區(qū)域抽成內(nèi)部真空層。加裝隔熱板后可以進(jìn)一步阻礙定子銅繞組向定子銅繞組絕緣傳遞的熱量，降低了定子銅繞組絕緣的溫度。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):將定子水管、定子銅繞組和定子銅繞組絕緣包圍的區(qū)域抽成真空層，該真空層起到了隔熱的作用，有效地阻礙了定子銅繞組通過真空層傳遞到定子銅繞組絕緣的熱量。定子銅繞組周圍排布的定子水管內(nèi)的冷卻水還可以高效地帶走定子銅繞組，定子銅繞組絕緣以及定子銅繞組和定子銅繞組絕緣之間真空層內(nèi)的熱量。明顯地降低了定子銅繞組和定子銅繞組絕緣的溫度，解決了定子銅繞組沿軸向方向溫差較大的問題。該發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以降低定子銅繞組絕緣的耐熱等級(jí)要求，節(jié)省了絕緣材料的成本，有效地限制了隱極發(fā)電機(jī)內(nèi)發(fā)熱嚴(yán)重的定子銅繞組的溫升和其傳遞熱量的能力，確保了隱極發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[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)明所述的真空水冷式定子繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】二所述的真空水冷式定子繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】三所述的真空水冷式定子繞組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1_定子銅繞組；2_定子水管；3_定子銅繞組絕緣；4_真空層；5_層間絕緣；6-槽楔；7_隔熱板A ;8_隔熱板B ;9_外部真空層；10_內(nèi)部真空層。
[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(duì)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說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的定子繞組真空水冷式隱極發(fā)電機(jī)，它包括定子銅繞組1、定子水管2、定子銅繞組絕緣3、真空層4、層間絕緣5和槽楔6。定子銅繞組I由定子上層銅繞組1-1和定子下層銅繞組1-2組成，定子水管2由定子上層水管2-1和定子下層水管2-2組成，定子銅繞組絕緣3由定子上層銅繞組絕緣3-1和定子下層銅繞組絕緣3-2組成。定子水管2沿圓周方向安裝在定子銅繞組I與定子銅繞組絕緣3之間，并且定子水管2與定子銅繞組I和定子銅繞組絕緣3緊密地接觸，定子水管2、定子銅繞組I和定子銅繞組絕緣3包圍的區(qū)域?yàn)檎婵諏?。定子水管2內(nèi)通有流動(dòng)的冷卻水。
[0015]定子水管2的截面為正方形，正方形的邊長(zhǎng)取為5 mm-9 mm，本實(shí)施例取為8 mm。定子水管2內(nèi)通有的冷卻水的流速為I m/s-4 m/s，需要根據(jù)隱極發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量和定子銅繞組I內(nèi)的電流大小來確定，本實(shí)施例取為2 m/s ο將定子水管2、定子銅繞組I和定子銅繞組絕緣3包圍的區(qū)域抽成真空層4，起到了隔熱的作用，阻礙了定子銅繞組I向定子銅繞組絕緣3傳遞的熱量。沿定子銅繞組I外表面安裝的定子水管2的數(shù)量為10個(gè)-14個(gè)，本實(shí)施例取為12個(gè)。
[0016]通過定子銅繞組I周圍定子水管2內(nèi)的冷卻水可以帶走定子銅繞組I的熱量。定子銅繞組I與定子銅繞組絕緣3之間的真空層4可以有效地阻礙熱量的傳遞，并且在定子銅繞組I的熱量通過真空層4傳遞到定子銅繞組絕緣3的過程中，在真空層4中的定子水管I內(nèi)的冷卻水帶走了真空層4中的熱量，使得到達(dá)定子銅繞組絕緣3的熱量明顯減少。此夕卜，定子水管I內(nèi)的冷卻水還對(duì)定子銅繞組絕緣3起到了冷卻作用。在多重冷卻技術(shù)的作用下可以有效地減少定子銅繞組I傳遞到定子銅繞組絕緣3的熱量，明顯降低了定子銅繞組I和定子銅繞組絕緣3的溫度，有效地限制了隱極發(fā)電機(jī)內(nèi)發(fā)熱嚴(yán)重的定子銅繞組I的溫升和其傳遞熱量的能力，解決了定子銅繞組I沿軸向方向溫差較大的問題。
[0017]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處在于它對(duì)定子上層水管2-1的數(shù)量進(jìn)行了加密，有效地降低了發(fā)熱更為嚴(yán)重的定子上層銅繞組1-1的溫度。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。
[0018]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處在于它在定子上層銅繞組1-1和定子上層銅繞組絕緣3-1的中間位置加裝隔熱板A7，隔熱板A7的厚度為3 mm-4 mm，本實(shí)施例取為3 mm。在定子下層銅繞組1_2和定子下層銅繞組絕緣3-2的中間位置加裝隔熱板B8，隔熱板B8的厚度為I mm-2 mm，本實(shí)施例取為I mm。將隔熱板與定子銅繞組絕緣3之間的區(qū)域抽成外部真空層9，并且將定子銅繞組I與隔熱板之間的區(qū)域抽成內(nèi)部真空層10。加裝隔熱板后可以進(jìn)一步阻礙定子銅繞組I向定子銅繞組絕緣3傳遞的熱量，降低了定子銅繞組絕緣3的溫度。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。
[0019]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.定子繞組真空水冷式隱極發(fā)電機(jī)，其特征在于:它包括定子銅繞組(1)、定子水管(2)、定子銅繞組絕緣(3)、真空層(4)、層間絕緣(5)和槽楔(6)，定子銅繞組(I)由定子上層銅繞組(1-1)和定子下層銅繞組(1-2 )組成，定子水管(2 )由定子上層水管(2-1)和定子下層水管(2-2)組成，定子銅繞組絕緣(3)由定子上層銅繞組絕緣(3-1)和定子下層銅繞組絕緣(3-2)組成，定子水管(2)沿圓周方向安裝在定子銅繞組(I)與定子銅繞組絕緣(3)之間，并且定子水管(2)與定子銅繞組(I)和定子銅繞組絕緣(3)緊密地接觸，定子水管(2)、定子銅繞組(I)和定子銅繞組絕緣(3)包圍的區(qū)域?yàn)檎婵諏?4)，定子水管(2)內(nèi)通有流動(dòng)的冷卻水，定子水管(2)的截面為正方形，正方形的邊長(zhǎng)取為5 mm-9 mm;定子水管(2)內(nèi)通有的冷卻水的流速為I m/s-4 m/s，需要根據(jù)隱極發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量和定子銅繞組(I)內(nèi)的電流大小來確定；沿定子銅繞組(I)外表面安裝的定子水管(2)的數(shù)量為10個(gè)-14個(gè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子繞組真空水冷式隱極發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述的定子上層水管(2-1)的數(shù)量進(jìn)行了增加。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子繞組真空水冷式隱極發(fā)電機(jī)，其特征在于:所述的定子上層銅繞組(1-1)和定子上層銅繞組絕緣(3-1)的中間位置加裝隔熱板(7)，隔熱板A (7)的厚度為3 mm-4 _，在定子下層銅繞組(1_2)和定子下層銅繞組絕緣(3_2)的中間位置加裝隔熱板B (8)，隔熱板B (8)的厚度為I mm-2 mm ;將隔熱板與定子銅繞組絕緣(3)之間的區(qū)域抽成外部真空層(9)，并且將定子銅繞組(I)與隔熱板之間的區(qū)域抽成內(nèi)部真空層(1)0
【專利摘要】本發(fā)明公開了定子繞組真空水冷式隱極發(fā)電機(jī)，它涉及電機(jī)領(lǐng)域。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有隱極發(fā)電機(jī)定子銅繞組發(fā)熱嚴(yán)重和定子銅繞組沿軸向方向溫差較大的問題。定子水管沿圓周方向安裝在定子銅繞組與定子銅繞組絕緣之間，并且定子水管與定子銅繞組和定子銅繞組絕緣緊密地接觸，定子水管、定子銅繞組和定子銅繞組絕緣包圍的區(qū)域抽為真空層。定子水管內(nèi)通有流動(dòng)的冷卻水，定子水管的截面為正方形。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效地限制了隱極發(fā)電機(jī)內(nèi)發(fā)熱嚴(yán)重的定子銅繞組的溫升和其傳遞熱量的能力，降低了定子銅繞組和定子銅繞組絕緣的溫度，增強(qiáng)了隱極發(fā)電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的能力。
【IPC分類】H02K1/20, H02K9/197
【公開號(hào)】CN104901481
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510311436
【發(fā)明人】韓繼超, 姜金剛, 戈寶軍, 李偉力
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月9日