轉(zhuǎn)子表面風(fēng)葉式隱極發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及轉(zhuǎn)子表面風(fēng)葉式隱極發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，屬于電機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]大型空冷隱極發(fā)電機(jī)作為發(fā)電站中的重要能源轉(zhuǎn)換裝置，一旦發(fā)生故障不僅影響電力系統(tǒng)的可靠性，還會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隱極發(fā)電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)，在電磁場(chǎng)的作用下發(fā)電機(jī)內(nèi)各構(gòu)件產(chǎn)生損耗，各構(gòu)件的損耗以熱的形式被周圍的冷卻介質(zhì)帶走，合理的通風(fēng)結(jié)構(gòu)對(duì)冷卻隱極發(fā)電機(jī)內(nèi)各構(gòu)件的溫度至關(guān)重要。尤其，在隱極發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)內(nèi)各構(gòu)件的損耗和溫度急劇增加，極容易超出發(fā)電機(jī)中絕緣材料的容許溫升，造成隱極發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路，導(dǎo)致隱極發(fā)電機(jī)故障運(yùn)行，影響到電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0003]為了能夠充分地利用隱極發(fā)電機(jī)內(nèi)的冷卻流體帶走發(fā)電機(jī)內(nèi)各構(gòu)件的熱量，就需要采用更有合理的通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)以最經(jīng)濟(jì)的風(fēng)量來(lái)提高發(fā)電機(jī)的通風(fēng)冷卻能力，保證發(fā)電機(jī)內(nèi)發(fā)熱嚴(yán)重的構(gòu)件在其允許的溫度范圍內(nèi)，確保隱極發(fā)電機(jī)的安全可靠運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供轉(zhuǎn)子表面風(fēng)葉式隱極發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，以解決隱極發(fā)電機(jī)由于通風(fēng)冷卻效果差和通風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)內(nèi)各構(gòu)件溫度過(guò)高和沿軸向方向各構(gòu)件溫差大的問(wèn)題，有效地提升了隱極發(fā)電機(jī)的通風(fēng)冷卻效果。
[0005]本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子表面風(fēng)葉式隱極發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，它包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅、氣隙、定子繞組、層間絕緣、定子槽楔、定子鐵心、定子徑向通風(fēng)溝、轉(zhuǎn)子副槽、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)子槽楔。轉(zhuǎn)子鐵心由轉(zhuǎn)子小齒、轉(zhuǎn)子大齒和轉(zhuǎn)子軛組成。定子繞組安裝在靠近定子鐵心的內(nèi)圓表面位置處，定子鐵心沿軸向均勻地排布，定子鐵心之間留有定子徑向通風(fēng)溝。定子鐵心的內(nèi)圓表面和轉(zhuǎn)子鐵心的外圓表面之間為氣隙，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅沿圓周方向安裝在轉(zhuǎn)子鐵心的外圓表面，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅沿軸向貫穿于整個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅的數(shù)量為25個(gè)-55個(gè)。每個(gè)轉(zhuǎn)子小齒的外圓表面處均安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅，每個(gè)轉(zhuǎn)子大齒的外圓表面處安裝轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅的數(shù)量為5個(gè)-10個(gè)。轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅與轉(zhuǎn)子鐵心外圓表面的切線成55° -75。傾斜角。轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅的傾斜角方向與轉(zhuǎn)子鐵心旋轉(zhuǎn)的方向相同。轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅的高度需要小于等于轉(zhuǎn)子鐵心的外圓表面和定子鐵心的內(nèi)圓表面之間氣隙高度的1/2。
[0006]作為優(yōu)選，所述的轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅垂直于轉(zhuǎn)子鐵心外圓表面的切線，此結(jié)構(gòu)在提高隱極發(fā)電機(jī)冷卻效果的同時(shí)降低了加工生產(chǎn)的難度。
[0007]作為優(yōu)選，所述的轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅的數(shù)量在轉(zhuǎn)子小齒處減少一半，即在每隔一個(gè)轉(zhuǎn)子小齒的外圓表面處安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅，同樣，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅的數(shù)量在每個(gè)轉(zhuǎn)子大齒處減少一半，此結(jié)構(gòu)在提高隱極發(fā)電機(jī)冷卻效果的同時(shí)降低了加工生產(chǎn)的成本。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):在原來(lái)轉(zhuǎn)子鐵心的光滑表面上安裝具有一定傾斜角度的轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅，形成轉(zhuǎn)子表面風(fēng)葉式冷卻結(jié)構(gòu)。該轉(zhuǎn)子表面風(fēng)葉式冷卻結(jié)構(gòu)一方面可以帶動(dòng)定轉(zhuǎn)子之間氣隙內(nèi)的冷卻流體旋轉(zhuǎn)，將冷卻流體以較快的速度甩入到定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)，加快了進(jìn)入定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體的速度，提高了定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體帶走熱量的能力，明顯地降低了定子區(qū)域內(nèi)各構(gòu)件的溫度，尤其對(duì)發(fā)熱嚴(yán)重的定子繞組和定子鐵心齒部的冷卻效果更加明顯，使得定子繞組沿軸向的溫度差減小，定子區(qū)域內(nèi)的熱應(yīng)力也相應(yīng)地減小。另一方面安裝轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅后還可以顯著地增大隱極發(fā)電機(jī)內(nèi)的總流量，促進(jìn)了發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻流體的循環(huán)，提高了冷卻流體的利用率。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，明顯地增加了隱極發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻流體的總流量，加快了定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體的速度，提高了發(fā)電機(jī)內(nèi)各構(gòu)件的冷卻效果，便于實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用。
[0009]【附圖說(shuō)明】:
[0010]為了易于說(shuō)明，本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0011]圖1為本實(shí)用新型所述隱極發(fā)電機(jī)的軸向剖視圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型所述隱極發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的圓周方向剖視圖。
[0013]圖中:1_轉(zhuǎn)子鐵心；2_轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅；3-氣隙；4_定子繞組；5_層間絕緣；6_定子槽楔；7_定子鐵心；8_定子徑向通風(fēng)溝；9_轉(zhuǎn)子副槽；10_轉(zhuǎn)子繞組；11_轉(zhuǎn)子槽楔。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
[0015]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過(guò)附圖中示出的具體實(shí)施例來(lái)描述本實(shí)用新型。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說(shuō)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實(shí)用新型的概念。
[0016]如圖1和圖2所示，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:本實(shí)施方式包括轉(zhuǎn)子鐵心
1、轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2、氣隙3、定子繞組4、層間絕緣5、定子槽楔6、定子鐵心7、定子徑向通風(fēng)溝
8、轉(zhuǎn)子副槽9、轉(zhuǎn)子繞組10和轉(zhuǎn)子槽楔11。轉(zhuǎn)子鐵心I由轉(zhuǎn)子小齒1-1、轉(zhuǎn)子大齒1-2和轉(zhuǎn)子軛1-3組成。定子繞組4安裝在靠近定子鐵心7的內(nèi)圓表面位置處，定子鐵心7沿軸向均勻地排布，定子鐵心7之間留有定子徑向通風(fēng)溝8。定子鐵心7的內(nèi)圓表面和轉(zhuǎn)子鐵心I的外圓表面之間為氣隙3，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2沿圓周方向安裝在轉(zhuǎn)子鐵心I的外圓表面，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2沿軸向貫穿于整個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心I，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2的數(shù)量為25個(gè)-55個(gè)，本實(shí)施例取為44個(gè)。每個(gè)轉(zhuǎn)子小齒1-1的外圓表面處均安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2，每個(gè)轉(zhuǎn)子大齒1-2的外圓表面處安裝轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2的數(shù)量為5個(gè)-10個(gè)，本實(shí)施例取為7個(gè)。轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2與轉(zhuǎn)子鐵心I外圓表面的切線成55° -75°傾斜角，本實(shí)施例取為60°傾斜角。轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2的傾斜角方向與轉(zhuǎn)子鐵心I旋轉(zhuǎn)的方向相同。轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2的高度需要小于等于轉(zhuǎn)子鐵心I的外圓表面和定子鐵心7的內(nèi)圓表面之間氣隙3高度的1/2，本實(shí)施例轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2的高度取為2/5氣隙3的高度。
[0017]進(jìn)一步的，所述的轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2垂直于轉(zhuǎn)子鐵心3外圓表面的切線，此結(jié)構(gòu)在提高隱極發(fā)電機(jī)冷卻效果的同時(shí)降低了加工生產(chǎn)的難度。
[0018]進(jìn)一步的，所述的轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2的數(shù)量在轉(zhuǎn)子小齒1-1處減少一半，即在每隔一個(gè)轉(zhuǎn)子小齒1-1的外圓表面處安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2，同樣，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2的數(shù)量在每個(gè)轉(zhuǎn)子大齒1-2處減少一半，此結(jié)構(gòu)在提高隱極發(fā)電機(jī)冷卻效果的同時(shí)降低了加工生產(chǎn)的成本。
[0019]在原來(lái)轉(zhuǎn)子鐵心I的光滑表面上安裝具有一定傾斜角度的轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2。當(dāng)隱極發(fā)電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，原本光滑表面的轉(zhuǎn)子不具備帶動(dòng)周圍冷卻流體流動(dòng)的能力，但加裝轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2后，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2類似于風(fēng)扇葉，當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵心I和轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2 —起旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2帶動(dòng)氣隙3內(nèi)的冷卻流體旋轉(zhuǎn)，將冷卻流體以較快的速度甩入到定子徑向通風(fēng)溝8內(nèi)，加快了定子徑向通風(fēng)溝8內(nèi)冷卻流體的速度，使得定子鐵心7表面散熱系數(shù)值進(jìn)一步地增大，提高了定子徑向通風(fēng)溝8內(nèi)冷卻流體帶走熱量的能力，可以明顯地降低定子區(qū)域內(nèi)各構(gòu)件的溫度。安裝轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅2后還可以顯著地增大隱極發(fā)電機(jī)內(nèi)的總流量，促進(jìn)了發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻流體的循環(huán)，提高了冷卻流體的利用率。
[0020]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(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)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.轉(zhuǎn)子表面風(fēng)葉式隱極發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:它包括轉(zhuǎn)子鐵心(1)、轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)、氣隙(3)、定子繞組(4)、層間絕緣(5)、定子槽楔￠)、定子鐵心(7)、定子徑向通風(fēng)溝(8)、轉(zhuǎn)子副槽(9)、轉(zhuǎn)子繞組(10)和轉(zhuǎn)子槽楔(11)，轉(zhuǎn)子鐵心(I)由轉(zhuǎn)子小齒(1-1)、轉(zhuǎn)子大齒(1-2)和轉(zhuǎn)子軛(1-3)組成，定子繞組(4)安裝在靠近定子鐵心(7)的內(nèi)圓表面位置處，定子鐵心(7)沿軸向均勻地排布，定子鐵心(7)之間留有定子徑向通風(fēng)溝(8)，定子鐵心(7)的內(nèi)圓表面和轉(zhuǎn)子鐵心⑴的外圓表面之間為氣隙(3)，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅⑵沿圓周方向安裝在轉(zhuǎn)子鐵心(I)的外圓表面，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)沿軸向貫穿于整個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心(1)，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)的數(shù)量為25個(gè)-55個(gè)；每個(gè)轉(zhuǎn)子小齒(1-1)的外圓表面處均安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)，每個(gè)轉(zhuǎn)子大齒(1-2)的外圓表面處安裝轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)的數(shù)量為5個(gè)-10個(gè)；轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)與轉(zhuǎn)子鐵心(I)外圓表面的切線成55° -75。傾斜角；轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)的傾斜角方向與轉(zhuǎn)子鐵心(I)旋轉(zhuǎn)的方向相同；轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)的高度需要小于等于轉(zhuǎn)子鐵心⑴的外圓表面和定子鐵心(7)的內(nèi)圓表面之間氣隙(3)高度的1/2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子表面風(fēng)葉式隱極發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)垂直于轉(zhuǎn)子鐵心(3)外圓表面的切線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子表面風(fēng)葉式隱極發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)的數(shù)量在轉(zhuǎn)子小齒(1-1)處減少一半，即在每隔一個(gè)轉(zhuǎn)子小齒(1-1)的外圓表面處安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)，同樣，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅(2)的數(shù)量在每個(gè)轉(zhuǎn)子大齒(1-2)處減少一半。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了轉(zhuǎn)子表面風(fēng)葉式隱極發(fā)電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，它涉及電機(jī)領(lǐng)域。本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有隱極發(fā)電機(jī)各構(gòu)件溫度高和冷卻效果差的問(wèn)題。轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅沿圓周方向安裝在轉(zhuǎn)子鐵心的外圓表面，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅沿軸向貫穿于整個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心，每個(gè)轉(zhuǎn)子小齒的外圓表面處均安裝一個(gè)轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅，每個(gè)轉(zhuǎn)子大齒的外圓表面處安裝多個(gè)轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅。轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅與轉(zhuǎn)子鐵心外圓表面的切線成一定傾斜角，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉翅的傾斜角方向與轉(zhuǎn)子鐵心旋轉(zhuǎn)的方向相同。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效地增加了隱極發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻流體的總流量，加快了進(jìn)入定子徑向通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體的速度，提高了發(fā)電機(jī)內(nèi)各構(gòu)件的冷卻效果，便于實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用。
【IPC分類】H02K1/20, H02K1/32
【公開(kāi)號(hào)】CN204721127
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520392243
【發(fā)明人】韓繼超, 李偉力, 姜金剛, 戈寶軍, 趙洪森
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年6月9日