CN102420498B - 水套冷发电机的风路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水套冷发电机的风路，解决了现有水套冷发电机的风路热交换不充分造成发电机整体温升过高问题。包括在转子铁芯（13）中设置的转子轴向通风道（18）、定子与转子之间形成的环形气隙（12）和固定在机座（1）上的环形水套（2）中并排设置的直通风管（5），在环形水套（2）中设置有回流风管（7），在环形水套的进风口环形端板（3）内圈上设置有环形挡风圈（21），在转子铁芯（13）上均匀设置有与转子轴向通风道（18）连通的径向通风道（14），在径向通风道（14）中设置有隔片（15），隔片（15）在径向通风道（14）的同一圆周上等弧度间隔设置。本发明使水套冷发电机的空气介质的换热充分，有效控制了发电机的温升。

Description

水套冷发电机的风路

技术领域

 本发明涉及一种发电机的风路，特别涉及一种水套冷发电机的风路。

背景技术

水套冷发电机的风路由定转子之间的气隙风路、转子轴向、径向风路、机座内的水套风路和风扇组成。当电机转动时，热空气进入水套中的直通风管，被冷却水冷却后，再回到电机中，经定转子之间的气隙风路和转子轴向、径向风路吸收热量后，再进入水套进行换热，通过风路中空气介质的循环流动，将电机产生的热量带走。一般水套冷发电机的风路中，存在定、转子之间的气隙风路中冷却介质流量较小，而转子轴向风路中冷却介质流量较大，造成转子风路短路，转子绕组的热量没有被冷却介质充分带走；使转子绕组发热严重；同时风路设计时往往忽略定子绕组端部的冷却，使得定子绕组端部局部流动的冷却介质太少，同时还存在转子风路中的冷却介质没有得到充分的热交换的问题，造成发电机整体温升过高的问题。

发明内容

本发明提供了一种水套冷发电机的风路，解决了现有水套冷发电机的风路热交换不充分造成发电机整体温升过高问题。

本发明是通过以下方案解决以上问题的：

水套冷发电机的风路，包括在转子铁芯中设置的转子轴向通风道、定子与转子之间形成的环形气隙和固定在机座上的环形水套中并排设置的直通风管，在转子驱动端上设置有风扇叶片，当转子旋转时，风沿转子驱动端处的水套的直通风管的入风口到转子非驱动端处的水套的直通风管的出风口，再并行的沿环形气隙和转子轴向通风道回到转子驱动端处的水套的直通风管的入风口，形成循环冷却风路，在环形水套中设置有回流风管，在环形水套的进风口环形端板内圈上设置有环形挡风圈，在环形水套的出风口环形端板上设置有U形管，U形管的一端与回流风管的入风口连通，U形管的另一端与并排设置的直通风管中的一根直通风管的出风口连通，回流风管的出风口设置在环形挡风圈的内侧；在转子铁芯上均匀设置有与转子轴向通风道连通的径向通风道，在径向通风道中设置有隔片，隔片在径向通风道的同一圆周上等弧度间隔设置。

在转子轴向通风道的出风口处设置有锥形挡风筒。

定子铁芯中的定子绕组槽口高度L2与环形气隙的径向高度L1的比为4-8。

本发明在保证发电机电气气隙不变的情况下，增加了定转子气隙风路中的流量并设置了转子径向风路，增大了转子的散热面积，使风路中空气介质的换热更加充分，有效控制了发电机的温升。

附图说明

图1是本发明的风路结构示意图；

图2是本发明的转子铁芯的风路示意图；

图3是本发明的定子铁芯绕组端部的风路示意图。

具体实施例

水套冷发电机的风路，包括在转子铁芯13中设置的转子轴向通风道18、定子与转子之间形成的环形气隙12和固定在机座1上的环形水套2中并排设置的直通风管5，在转子驱动端16上设置有风扇叶片，当转子旋转时，风沿转子驱动端处的水套的直通风管5的入风口到转子非驱动端17处的水套的直通风管5的出风口，吹过非驱动端定子绕组端部11，再并行的沿环形气隙12、转子轴向通风道18，以及转子径向通风道14回到转子驱动端处的水套的直通风管5的入风口，形成循环冷却风路，在环形水套2中间隔地设置有回流风管7，在环形水套的进风口环形端板3的内圈上设置有环形挡风圈21，在环形水套的出风口环形端板4上设置有U形管6，U形管6的一端与回流风管7的入风口连通，U形管6的另一端与并排设置的与回流风管7相邻的一个直通风管的出风口连通，回流风管7的出风口8设置在环形挡风圈21的内侧，使吹出的冷风吹到驱动端定子绕组端部10上；在转子铁芯13上均匀设置有与转子轴向通风道18连通的径向通风道14，在径向通风道14中设置有隔片15，隔片15在径向通风道14的同一圆周上等弧度间隔设置，当转子旋转时，该组隔片就像风扇的叶片一样，增大转子中风的流量，同时，隔片15在加工转子铁芯时，起到间隔转子铁芯段的作用，径向通风道的宽度与铁芯段的宽度比为0.16-0.25。

在转子轴向通风道18的出风口处设置有锥形挡风筒19，使转子轴向出风口的通风孔较进风口处明显减小，加大了轴向风路中的风阻，强迫冷却介质既经过转子轴向又经过径向风路后再流出，充分带走转子热量，一般转子进出风口处的通风孔半径比为2.5左右。

定子铁芯9中的定子绕组槽口高度L2与环形气隙的径向高度L1的比为4-8，使得通过环形气隙的通风面积数倍增加。

水套冷发电机的风路，包括在转子铁芯中设置的转子轴向、径向通风道、定子与转子之间形成的环形气隙和固定在机座上的环形水套中并排设置的直通风管，在转子驱动端上设置有风扇叶片，当转子旋转时，冷却介质从进入经过水套被冷却后从非驱动端吹出，进入发电机本体，分别经过定转子之间的沿环形气隙、转子轴向、径向通风道带走发电机的热量后再次进入驱动端的直通风管，形成循环冷却风路。本发明通过增加定子铁芯中槽口高度L2与环形气隙的径向高度L1的比值，该比值为4-8，在保证发电机电气气隙不变的情况下，增加了定转子气隙中的冷却介质流量，并设置了转子径向风路，在转子铁芯上均匀设置有与转子轴向通风道连通的径向通风道，在径向通风道中设置有隔片，隔片在径向通风道的同一圆周上等弧度间隔设置，增大了转子的散热面积，在转子轴向通风道的出风口处设置有锥形挡风筒，杜绝了转子风路的短路现象，强迫冷却介质经过转子径向通风道和定转子之间的气隙，充分带走转子绕组的热量后再流出。

本发明在环形水套中设置有回流风管，冷却介质经过直通风管后进入布置在出风口环形端板上的U形管， U形管的两端分别与两个直通风管相联，冷却介质通过U形管后进入另一个直通风管再从布置于定子绕组端部外侧的回流风管出风口流出，冷却介质回流到定子绕组端部，达到冷却定子绕组端部的目的。

Claims (2)

1.一种水套冷发电机的风路，包括在转子铁芯（13）中设置的转子轴向通风道（18）、定子与转子之间形成的环形气隙（12）和固定在机座（1）上的环形水套（2）中并排设置的直通风管（5），在转子驱动端（16）上设置有风扇叶片，当转子旋转时，风沿转子驱动端处的环形水套的直通风管（5）的入风口到转子非驱动端（17）处的环形水套的直通风管（5）的出风口，再并行的沿环形气隙（12）和转子轴向通风道（18）回到转子驱动端处的环形水套的直通风管（5）的入风口，形成循环冷却风路，其特征在于，在环形水套（2）中设置有回流风管（7），在环形水套的进风口环形端板（3）内圈上设置有环形挡风圈（21），在环形水套的出风口环形端板（4）上设置有U形管（6），U形管（6）的一端与回流风管（7）的入风口连通，U形管（6）的另一端与并排设置的直通风管（5）中的一根直通风管的出风口连通，回流风管（7）的出风口（8）设置在环形挡风圈（21）的内侧；在转子铁芯（13）上均匀设置有与转子轴向通风道（18）连通的径向通风道（14），在径向通风道（14）中设置有隔片（15），隔片（15）在径向通风道（14）的同一圆周上等弧度间隔设置。

2.根据权利要求1所述的一种水套冷发电机的风路，其特征在于，在转子轴向通风道（18）的出风口处设置有锥形挡风筒（19）。

3．根据权利要求1或2所述的一种水套冷发电机的风路，其特征在于，定子铁芯（9）中的定子绕组槽口高度L2（20）与环形气隙（12）的径向高度L1的比为4-8。

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