CN104617690A - 一种加强电机定子冷却的过流扇形片 - Google Patents

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于涛
刘宇
王韧
安志华
秦光宇
刑广
刘双
杨越
韩荣娜
刘维维
张浩洋
李明宇
范吉松
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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Abstract

本发明涉及一种加强电机定子冷却的过流扇形片，将这种新型的过流扇形片以整圆的方式布置在定子铁心段之间形成定子通风沟，流过定子通风沟的流体可以冷却定子线圈和定子铁心。折线过流槽钢使通风沟在齿部形成多个压缩和扩张相互交替的过流区域，利用在这些过流区域内产生的局部流体漩涡来加强定子线圈和定子铁心的冷却效果，可以使流体更多地带走损耗热量，降低各发热部件的温度。此外，这种折线过流槽钢还会引起通风沟风阻变大，使总风量下降，降低通风损耗，提升电机的效率。冷却效果的提升可以更好地满足电机的冷却需求，效率的提升可以为用户带来更大的经济效益。

Description

一种加强电机定子冷却的过流扇形片
技术领域
本发明涉及一种加强电机定子冷却的过流扇形片。
背景技术
对于大容量电机，电机本身的热负荷很高，对于贯流水轮发电机、抽水蓄能发电电动机和一些新型电机，电机本身的热负荷不是很高，但是由于机组的径向尺寸较小导致各部位的散热面积较小，较大的热负荷或较小的散热面积都会引起电机各发热部件的温度升高，直接影响电机的使用寿命和运行的可靠性，因此对电机发热和冷却问题的研究变得越来越重要，当前对电机冷却系统的研究已经成为电机设计的核心环节。
在电机冷却系统设计的过程中，热负荷是不可改变的参数，电机尺寸也基本上是不可以放大的，在这种设计条件下，只能依靠对过流区域的结构创新来增大发热部件的散热系数，加强冷却流体与发热部件的热交换，使冷却流体带走足够的损耗热，保证发热部件的温度在安全范围内，确保电机长期安全的稳定运行。
发明内容
本发明的目的是为电机提供一种加强定子线圈和定子铁心冷却效果、降低发热部件温度、提高电机效率的过流扇形片。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种加强电机定子冷却的过流扇形片，其特征是：由扇形片、若干个折线过流槽钢、若干个长直线过流槽钢和若干个短直线过流槽钢组成，折线过流槽钢、长直线过流槽钢和短直线过流槽钢都是以激光点焊的方式固定在扇形片上；以整圆的方式布置在定子铁心段之间形成定子通风沟作为流体的过流通道，流过该通道的流体可以冷却定子线圈和定子铁心。
技术效果
如图4所示，常规的过流扇形片是在扇形片的每个齿部和对应的轭部区域固定两个贯穿齿轭的直线过流槽钢，在扇形片两齿部之间的轭部区域固定一个直线过流槽钢。如图1所示，本发明是将成对的折线过流槽钢固定在扇形片的每个齿部，在扇形片轭部所有区域都固定直线过流槽钢。新型过流扇形片结构与常规过流扇形片结构相比具有三大优势：一是齿部过流槽钢的总长度增加，使齿部支撑作用更强；二是折线过流槽钢使通风沟在齿部形成了多个压缩和扩张相间的过流区域，流体在这些区域会形成局部漩涡，这些局部漩涡可以起到加强定子线圈和定子铁心冷却的作用，降低发热部件的温度；三是机组的其它结构没有发生变化，机组旋转时产生的压头是不变的，多个压缩和扩张相间的过流区域会使流体的局部损失变大，即风阻变大，引起流体总风量有所下降，可以降低通风损耗，提升电机的效率。
经过对大量的计算分析总结得出，采用新型过流扇形片的机组与采用常规过流扇形片的机组相比，总风量下降3％左右，通风损耗下降1.6％左右，发电机效率提高了0.12％左右，定子线圈温升下降2.2K左右，定子铁心齿部温升下降3.5K左右，轭部温升下降1.6K左右。冷却效果的明显提升可以更好地满足电机的冷却需求，效率的提升可以为用户带来更大的经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为A-A局部放大图；
图3为C-C局部放大图；
图4为常规过流扇形片的结构示意图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，一种加强电机定子冷却的过流扇形片，由扇形片1、若干个折线过流槽钢2、若干个长直线过流槽钢3和若干个短直线过流槽钢4组成，折线过流槽钢2、长直线过流槽钢3和短直线过流槽钢4都是以激光点焊的方式固定在扇形片1上；以整圆的方式布置在定子铁心段之间形成定子通风沟作为流体的过流通道，流过该通道的流体可以冷却定子线圈和定子铁心。
扇形片1由0.65mm厚的硅钢片加工得到，整数个扇形片1相连布置可形成一个圆环。
在扇形片1的内圆加工若干个均匀分布的槽5用于放置定子线圈。
扇形片1轭部开有若干个均匀分布的圆孔6，有拉紧螺杆串过该圆孔6将所有的定子铁心冲片和过流扇形片把合固定为定子铁心整体。
在扇形片1的外圆加工若干个鸽尾槽7用于与定子机座上的定位筋配合，将过流扇形片紧固在定子机座上。
折线过流槽钢2由锻钢加工得到，其平面投影为折线，横截面呈“工”字型，高度为6mm，起到支撑定子铁心齿部的作用。
长直线过流槽钢3和短直线过流槽钢4的材质为异型钢材，其平面投影为直线，横截面呈“工”字型，高度为6mm，起到支撑定子铁心轭部的作用。

Claims (7)

1.一种加强电机定子冷却的过流扇形片，其特征是：由扇形片(1)、若干个折线过流槽钢(2)、若干个长直线过流槽钢(3)和若干个短直线过流槽钢(4)组成，折线过流槽钢(2)、长直线过流槽钢(3)和短直线过流槽钢(4)都是以激光点焊的方式固定在扇形片(1)上；以整圆的方式布置在定子铁心段之间形成定子通风沟作为流体的过流通道，流过该通道的流体冷却定子线圈和定子铁心。
2.根据权利要求1所述的一种加强电机定子冷却的过流扇形片，其特征是：所述的扇形片(1)由0.65mm厚的硅钢片加工得到，整数个扇形片(1)相连布置形成一个圆环。
3.根据权利要求1所述的一种加强电机定子冷却的过流扇形片，其特征是：在扇形片(1)的内圆加工若干个均匀分布的槽(5)用于放置定子线圈。
4.根据权利要求1所述的一种加强电机定子冷却的过流扇形片，其特征是：扇形片(1)轭部开有若干个均匀分布的圆孔(6)，用拉紧螺杆串过圆孔(6)，将所有的定子铁心冲片和过流扇形片把合固定为定子铁心整体。
5.根据权利要求1所述的一种加强电机定子冷却的过流扇形片，其特征是：在扇形片(1)的外圆加工若干个鸽尾槽(7)用于与定子机座上的定位筋配合，将过流扇形片紧固在定子机座上。
6.根据权利要求1所述的一种加强电机定子冷却的过流扇形片，其特征是：折线过流槽钢(2)由锻钢加工得到，其平面投影为折线，横截面呈“工”字型，高度为6mm，支撑定子铁心齿部。
7.根据权利要求1所述的一种加强电机定子冷却的过流扇形片，其特征是：长直线过流槽钢(3)和短直线过流槽钢(4)的材质为异型钢材，其平面投影为直线，横截面呈“工”字型，高度为6mm，支撑定子铁心轭部。
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