CN103715830A - 一种电机多路串并联水冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机多路串并联水冷系统，包括发电机直线段部分定子铁心轭部末端的水管和电机端部绕组外敷式冷却水路，所述电机直线段部分定子铁心轭部末端的水管和电机端部绕组外敷式冷却水路构成一个水回路；所述电机端部绕组外敷式冷却水路由下层绕组冷却水管冷却系统回路和上层绕组冷却水管冷却系统回路组成；下层绕组冷却水管冷却系统回路由从直线段至鼻端方向由相通的至少一组圆周水管构成，上层绕组冷却水管冷却系统回路从直线段至鼻端方向由相通的至少一组圆周水管构成；端部下层绕组冷却系统水管内径管壁敷设于下层绕组外层表面；端部上层绕组冷却系统水管外径管壁敷设于上层绕组端部内层表面。

Description

一种电机多路串并联水冷系统
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机多路串并联水冷系统。
背景技术
大型永磁无刷电机、永磁直驱和半直驱风力发电机等运行于高负载状态或高功率密度时永磁电机温度较高，需要对电机构件进行合理冷却。目前，对大型永磁电机的冷却一般是在定子轭背部通水对电机定子铁心和绕组进行冷却，相应电机直线段温度比较低，冷却效果比较好，但是会出现定子端部绕组温度高，端部和直线段绕组温度差非常大等问题。一方面，端部绕组温度高，超过绝缘允许温度，会使绝缘寿命降低，严重时会导致电机烧毁。另一方面，由于端部绕组和直线段绕组温差大，会产生热应力，造成定子绕组在轴向上串动，引起电机振动。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是如何降低端部和直线段绕组温度差，保证电机安全、可靠运行，提高电机运行稳定性。
为了解决以上技术问题，本发明公开了一种电机多路串并联水冷系统，包括发电机直线段部分定子铁心轭部末端的水管和电机端部绕组外敷式冷却水路，所述电机直线段部分定子铁心轭部末端的水管和电机端部绕组外敷式冷却水路构成一个水回路；所述电机端部绕组外敷式冷却水路由下层绕组冷却水管冷却系统回路和上层绕组冷却水管冷却系统回路组成；下层绕组冷却水管冷却系统回路由从直线段至鼻端方向由相通的至少一组圆周水管构成，上层绕组冷却水管冷却系统回路从直线段至鼻端方向由相通的至少一组圆周水管构成；端部下层绕组冷却系统水管内径管壁敷设于下层绕组外层表面；端部上层绕组冷却系统水管外径管壁敷设于上层绕组端部内层表面。
进一步，作为优选，下层绕组冷却水路系统回路和上层绕组冷却水路系统回路由水管接头进行连接。
进一步，作为优选，下层绕组冷却水路系统回路和上层绕组冷却水路系统回路为独立的供水系统，通过下层绕组冷却水路阀门和上层绕组冷却水路阀门分别调节上、下层绕组的水套的流量，使端部绕组冷却便于控制和调节。
进一步，作为优选，端部下层绕组冷却水管和端部上层绕组冷却水管均为同轴心式水管组。
本发明通过调节流量，调节端部绕组和直线段铁心温度，达到降低端部绕组温度的目的，可以有效降低端部和直线段绕组轴向温差的效果，保证电机安全、可靠运行。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：
图1为端部绕组冷却水路结构示意图；
图2为上层绕组冷却水管冷却系统回路示意图；
图3为下层绕组冷却水管冷却系统回路示意图；
图4为外层绕组同轴心水管分布正视图；
图5为端部绕组双水路冷却系统结构示意图。
具体实施方式
参照图1-5对本发明的实施例进行说明。
为使上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1-5，一种电机多路串并联水冷系统，包括发电机直线段部分定子铁心轭部末端的水管13和电机端部绕组外敷式冷却水路，所述电机直线段部分定子铁心轭部末端的水管和电机端部绕组外敷式冷却水路构成一个水回路，发电机直线段部分定子铁心轭部末端的水管作为端部绕组外敷式冷却水路的冷却入口1和出口2；定子6轭部水管7在引出后由水管接头3-1与端部冷却水管8连接，所述电机端部绕组外敷式冷却水路由下层绕组9冷却水管冷却系统回路4和上层绕组10冷却水管冷却系统回路5组成，下层绕组9冷却水管冷却系统回路4和上层绕组10冷却水管冷却系统回路5由水管接头3-2进行连接，构成了电机端部绕组的整体水冷系统结构，对电机端部绕组进行充分的冷却；下层绕组9冷却水管冷却系统回路4由从直线段至鼻端方向由相通的N（N≥2）圆周水管构成，上层绕组10冷却水管冷却系统回路5从直线段至鼻端方向由相通的N（N≥2）圆周水管构成；端部下层绕组9冷却系统水管4内径管壁敷设于下层绕组9外层表面；端部上层绕组10冷却系统水管5外径管壁敷设于上层绕组10端部内层表面。下层绕组冷却水路系统回路和上层绕组冷却水路系统回路由水管接头3-2进行连接,除了上述上下层绕组冷却水路由水管接头3-2连接的冷却水路结构外，还可以设置为下层绕组冷却水路系统回路和上层绕组冷却水路系统回路不由水管接头进行连接的结构，下层绕组冷却水路系统回路和上层绕组冷却水路系统回路可以为独立的供水系统，通过下层绕组冷却水路阀门11和上层绕组冷却水路阀门12分别调节上、下层绕组的水套的流量，使端部绕组冷却便于控制和调节。端部下层绕组9冷却水管4和端部上层绕组10冷却水管5均为同轴心式水管组。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本发明的范围。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种电机多路串并联水冷系统，其特征在于：包括发电机直线段部分定子铁心轭部末端的水管和电机端部绕组外敷式冷却水路，所述电机直线段部分定子铁心轭部末端的水管和电机端部绕组外敷式冷却水路构成一个水回路；所述电机端部绕组外敷式冷却水路由下层绕组冷却水管冷却系统回路和上层绕组冷却水管冷却系统回路组成；下层绕组冷却水管冷却系统回路由从直线段至鼻端方向由相通的至少一组圆周水管构成，上层绕组冷却水管冷却系统回路从直线段至鼻端方向由相通的至少一组圆周水管构成；端部下层绕组冷却系统水管内径管壁敷设于下层绕组外层表面；端部上层绕组冷却系统水管外径管壁敷设于上层绕组端部内层表面。
2.根据权利要求书1所述的电机多路串并联水冷系统，其特征在于：所述下层绕组冷却水路系统回路和上层绕组冷却水路系统回路由水管接头进行连接。
3.根据权利要求书1所述的电机多路串并联水冷系统，其特征在于：所述下层绕组冷却水路系统回路和上层绕组冷却水路系统回路为独立的供水系统，通过下层绕组冷却水路阀门和上层绕组冷却水路阀门分别调节上、下层绕组的水套的流量，使端部绕组冷却便于控制和调节。
4.根据权利要求书1所述的电机多路串并联水冷系统，其特征在于：所述端部下层绕组冷却水管和端部上层绕组冷却水管均为同轴心式水管组。
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