CN110752710A - 一种转子通风槽板及转子铁心结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于风力发电机技术领域，涉及一种转子通风槽板及转子铁心结构，包括：转子通风槽冲片及通风槽钢，所述通风槽钢安装于转子通风槽冲片上；所述转子通风槽冲片采用平行齿结构，且所述转子通风槽冲片的外径略小于转子冲片的外径；所述通风槽钢采用扁钢制成，且设置有弯曲弧度δ。该转子通风槽板，通风槽钢采用扁钢加工制成，通过减小通风槽钢的截面积，增大通风面积，提高冷却效果；转子通风槽冲片采用平行齿结构，外径小于转子冲片的外径，保证叠压后不突出即可，有效解决铁心整体叠压后的齿顶部变形问题，改善冷却效果；整体完成后，多个转子通风槽板叠压后装配于转子铁心中形成径向通风道。

Description

一种转子通风槽板及转子铁心结构
技术领域
本发明属于风力发电机技术领域，涉及一种转子通风槽板及转子铁心结构。
背景技术
在众多风电机型中，双馈异步风力发电机因其结构简单、运行可靠、效率高、维护量小、在市场中占据重要的份额。通风槽板是改善风力发电机通风散热、降低电机温升的有效措施。空空(或空水)冷双馈风力发电机通常利用定、转子铁心通风道中的能够产生风压的通风槽钢的鼓风作用，形成径向通风系统，以实现良好的冷却效果。
现有的转子通风槽板，其结构参见图1，其通风槽钢采用平直状工字钢，参见图3，通风槽钢包括第一通风槽钢、第二通风槽钢、第三通风槽钢，且通风槽钢焊接于1mm厚的薄钢板上，其通风槽冲片采用平行槽的结构；转子通风槽冲片多采用1mm的冷轧钢板加工而成，不同长度的通风槽钢采用工字钢切割而成，然后利用电阻焊将通风槽钢焊接于转子通风槽冲片的指定位置，并进行喷涂防锈。整体完成后，装配于转子铁心中形成径向通风道，参见图2所示。
现有的转子通风槽板，通风槽钢采用平直状工字钢，截面积较大导致通风面积小，风阻较大，不利于通风散热；转子通风槽冲片采用平行槽结构，齿顶受转子冲片形状限制，到转子冲片齿顶的距离大约有 5～6mm，整体叠压后易引起铁心冲片齿顶部变形，定、转子通风道错位，影响冷却效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种转子通风槽板及转子铁心结构。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种转子通风槽板，包括：转子通风槽冲片及通风槽钢，所述通风槽钢安装于转子通风槽冲片上；所述转子通风槽冲片采用平行齿结构，且所述转子通风槽冲片的外径小于转子冲片的外径；所述通风槽钢采用扁钢制成，且设置有弯曲弧度δ。
进一步地，所述转子通风槽冲片采用无涂层硅钢片冲制成型，厚度为0.5mm，能够降低铁心的损耗，提高电机的性能。
进一步地，所述通风槽钢的弯曲弧度δ根据气流方向确定，从而减少气体进入通风槽钢时的损耗，提高冷却效果。
进一步地，所述转子通风槽冲片的外径比转子冲片的外径小1 ～2mm，仅略小于转子冲片的外径，保证转子通风槽冲片在叠压后不突出即可，能够有效地解决铁芯整体叠压后的齿顶部变形问题，改善冷却效果。
进一步地，所述通风槽钢包括焊接固定于转子通风槽冲片相应位置的第一通风槽钢、第二通风槽钢、第三通风槽钢，第一通风槽钢、第二通风槽钢、第三通风槽钢的长度均根据实际的布局情况进行确定。
进一步地，所述通风槽钢还包括焊接固定于转子通风槽冲片相邻通风孔之间的第四通风槽钢。
进一步地，所述扁钢的厚度为2mm，通过减小通风槽钢的截面积，增大通风面积，提高冷却效果。
另一方面，本发明还提供了一种转子铁心结构，包括如上所述的多个转子通风槽板，多个所述转子通风槽板叠压后装配于转子铁心中形成径向通风道。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：通风槽钢采用扁钢加工制成，通过减小通风槽钢的截面积，减小进风阻力，增大通风面积，提高冷却效果；转子通风槽冲片采用平行齿结构，外径小于转子冲片的外径，保证叠压后不突出即可，有效解决铁心整体叠压后的齿顶部变形问题，改善冷却效果；整体完成后，多个转子通风槽板叠压后装配于转子铁心中形成径向通风道，进一步装配于电机后，多个转子通风槽板相当于多个离心式风扇，在电机的高速旋转下，冷却气体进入径向通风道后，产生风压，进一步提高转子铁心的通风冷却效果。
此外，通风槽钢的弯曲弧度δ采用流场分析，根据气流方向确定通风槽钢的形状，减少气体进入通风槽钢时的损耗，提高冷却效果；同时，焊接时放置平稳，提高焊接的工艺性；转子通风槽冲片选用0.5mm的无涂层硅钢片冲制成型，通风槽钢焊接固定于转子通风槽冲片上，能够降低铁心的损耗，提高电机的性能。
附图说明
图1为现有转子通风槽板的结构示意图；
图2为现有转子通风槽板叠压形成铁心后形成的径向通风道的结构图；
图3为现有通风槽钢的截面示意图；
图4为本发明提供的转子通风槽板的结构示意图；
图5为本发明提供的转子通风槽冲片的结构示意图；
图6为本发明提供的通风槽钢的结构示意图。
其中：1为转子通风槽冲片；2为通风槽钢；3为平行齿结构；4为第一通风槽钢；5为第二通风槽钢；6为通风孔；7为第三通风槽钢；8 为第四通风槽钢；9为转子冲片。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细描述：
参见图4-5所示，本发明提供了一种转子通风槽板，包括：转子通风槽冲片1及通风槽钢2，通风槽钢2安装于转子通风槽冲片1上；转子通风槽冲片2采用平行齿结构3，转子通风槽冲片2的外径小于转子冲片的外径；通风槽钢2采用扁钢制成，且设置有弯曲弧度δ。
进一步地，转子通风槽冲片1采用无涂层硅钢片冲制成型，厚度为 0.5mm，能够降低铁心的损耗，提高电机的性能。
进一步地，通风槽钢2的弯曲弧度δ根据气流方向确定，从而减少气体进入通风槽钢2时的损耗，提高冷却效果。
进一步地，转子通风槽冲片1的外径比转子冲片9的外径小1～2mm，仅略小于转子冲片9的外径，保证转子通风槽冲片1在叠压后不突出即可，能够有效解决铁芯整体叠压后的齿顶部变形问题，改善冷却效果。
进一步地，通风槽钢2包括焊接固定于转子通风槽冲片1相应位置的第一通风槽钢4、第二通风槽钢5、第三通风槽钢7。
进一步地，通风槽钢2还包括焊接固定于转子通风槽冲片1相邻通风孔6之间的第四通风槽钢8；结合图4，第一通风槽钢4、第二通风槽钢5、第三通风槽钢7及第四通风槽钢8均匀分布于转子通风槽冲片1 的圆周方向。
进一步地，参见图6所示，通风槽钢2由厚度为2mm的扁钢下料后折弯成型。
此外，本发明还提供了一种转子铁心结构，包括如上所述的多个转子通风槽板，多个转子通风槽板叠压后装配于转子铁心中形成径向通风道。
综上，本发明提供的转子通风槽板，转子通风槽冲片2采用0.5mm 厚的无涂层硅钢片冲制成型，其外径略小于转子冲片9的外径；结构设计时，利用流场分析，选择最佳的通风槽钢2的弯曲弧度，制作时，通风槽钢2利用特制的扁钢下料后按照要求折弯成弧形，各零件验收合格后按照设计要求将通风槽钢2放置于转子通风槽冲片1的相应位置，进行电阻点焊，喷涂防锈。整体完成后，装配于转子铁心中形成径向通风道，进一步装配于电机后，多个转子通风槽板相当于多个离心式风扇，在电机的高速旋转下，冷却气体进入径向通风道后，产生风压，进一步提高转子铁心的通风冷却效果。
此外，该转子通风槽板的组装安装过程如下：各配件验收合格后，将不同规格的通风槽钢2按照设计要求放置于转子通风槽冲片1上，调整好其相对位置和公差后，进行电阻点焊，确保焊接牢固、位置正确，焊后进行焊渣清理，除内孔外，表面喷漆防锈。整体完成后，装配于转子铁心中形成径向通风道。
如图3所示，传统的通风槽钢2采用6mm×8mm的工字钢加工，其截面积为32.8mm2，而采用2mm×8mm的扁钢加工，截面积为16mm2，通风面积可增大16.8mm2；同时采用设计的弧形，实际测量通风量增大 16％，有效提高了冷却效果；弧形结构焊接时放置平稳，提高了焊接工艺性；据试验统计，采用此结构的转子通风槽板后，电机温升平均降低了4K。另外，对比同样长度的转子铁心，其有效计算长度增大8mm左右，空载损耗降低，提升了电机的性能。
综合分析，本发明通过减小通风槽钢的厚度，增大通风面积，改变通风槽钢的形状，减少气体进入通风槽钢时的损耗，同时转子通风槽冲片采用平行齿结构，外径仅略小于转子冲片的外径，有效解决铁心整体叠压后的齿顶部变形问题，从而改善焊接的工艺性，提高冷却效果；另外，选用0.5mm厚的无涂层硅钢片固定通风槽钢，降低铁心的损耗，提高电机的性能。在采用径向通风系统的空空(或空水)冷双馈风力发电机中具有广泛的应用价值。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
应当理解，本发明并不局限于上述已描述的内容，且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种转子通风槽板，其特征在于，包括：转子通风槽冲片(1)及通风槽钢(2)，所述通风槽钢(2)安装于转子通风槽冲片(1)上；所述转子通风槽冲片(1)采用平行齿结构(3)，所述转子通风槽冲片(2)的外径小于转子冲片(9)的外径；所述通风槽钢(2)采用扁钢制成，且设置有弯曲弧度δ。
2.根据权利要求1所述的转子通风槽板，其特征在于，所述转子通风槽冲片(1)采用无涂层硅钢片冲制成型。
3.根据权利要求2所述的转子通风槽板，其特征在于，所述转子通风槽冲片(1)的厚度为0.5mm。
4.根据权利要求1所述的转子通风槽板，其特征在于，所述通风槽钢(2)的弯曲弧度δ根据气流方向确定。
5.根据权利要求1所述的转子通风槽板，其特征在于，所述转子通风槽冲片(1)的外径比转子冲片(9)的外径小1～2mm。
6.根据权利要求1所述的转子通风槽板，其特征在于，所述通风槽钢(2)包括焊接固定于转子通风槽冲片(1)相应位置的第一通风槽钢(4)、第二通风槽钢(5)、第三通风槽钢(7)。
7.根据权利要求1所述的转子通风槽板，其特征在于，所述通风槽钢(2)还包括焊接固定于转子通风槽冲片(1)相邻通风孔(6)之间的第四通风槽钢(8)。
8.根据权利要求1所述的转子通风槽板，其特征在于，所述扁钢的厚度为2mm。
9.一种转子铁心结构，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的多个转子通风槽板，多个所述转子通风槽板叠压后装配于转子铁心中形成径向通风道。
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