CN114640214A - 一种适用于励磁机的冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种适用于励磁机的冷却系统,包括冷却器以及励磁机;励磁机包括机壳、机座、定子、转子以及转轴,机座、定子、转子以及转轴均位于机壳内,机壳的上部开设有第一进风口和第一出风口,机座与定子之间具有第一轴向通风道,定子与转子之间具有第二轴向通风道,转子与转轴之间具有第三轴向通风道;冷却器固定于机壳的上方,自冷却器内吹出的冷却空气能够从第一进风口进入机壳内,经过第一轴向通风道、第二轴向通风道和第三轴向通风道之后通过第一出风口重新进入冷却器。该冷却系统的有益效果是:有效避免了空水冷却器漏水引起的空气潮湿、整流器易烧毁等问题;冷却效果好,降低了励磁机运行温度;密封效果好,确保了励磁机的内部清洁。

Description

一种适用于励磁机的冷却系统
技术领域
本发明涉及励磁机冷却技术领域,具体涉及一种适用于励磁机的冷却系统。
背景技术
励磁机,即励磁发电机,是为提供励磁电流而专门设置的励磁电源。
传统的励磁机的冷却方式为空水冷却方式,需要单独的供水系统,并且对水质要求也很高;其次空水冷却器在励磁机运行的过程中,存在冷却器漏水的风险,从而增加励磁机机内的空气湿度,而励磁机的整流器表面通常不做绝缘处理,当湿度增加后,易引起放电,从而烧毁整流器,存在安全风险。
励磁机以密闭循环空气作为介质,机内只有一条冷却风道,即定子和转子之间的气隙,这对定子和转子冷却效果不佳,而且对整流器的冷却效果也较差。
同时,在工作时,励磁机的风扇前部与机壳之间的进风区会形成空气负压区,励磁机运行时,外部空气会携带如碳粉、油雾等的杂质进入励磁机内部,导致励磁机内部环境污染,影响励磁机的正常运行,甚至会对励磁机造成损害,缩短励磁机的使用寿命。
发明内容
本发明针对目前冷却器漏水、空气潮湿导致的整流器易烧毁,励磁机冷却效果差和外部杂质易进入励磁机内部环境对其造成损害等问题,提出了一种适用于励磁机的冷却系统。
为实现上述目的,本发明首先提出了一种适用于励磁机的冷却系统,该冷却系统包括冷却器以及励磁机;所述励磁机包括机壳、机座、定子、转子以及转轴,所述机座、所述定子、所述转子以及所述转轴均位于所述机壳内,所述机壳的上部开设有第一进风口和第一出风口,所述机座与所述定子之间具有第一轴向通风道,所述定子与所述转子之间具有第二轴向通风道,所述转子与所述转轴之间具有第三轴向通风道;所述冷却器固定于所述机壳的上方,自所述冷却器内吹出的冷却空气能够从所述第一进风口进入所述机壳内,经过所述第一轴向通风道、所述第二轴向通风道和所述第三轴向通风道之后通过所述第一出风口重新进入所述冷却器。该冷却系统在励磁机运行时,一次冷却空气从冷却器进入励磁机的定子和转子内部并形成三个通风道:定子铁心轭部与机座之间的气隙组成的第一轴向通风道,冷却空气流经第一轴向通风道用以冷却励磁机的铁心轭部;定子与转子之间的气隙组成第二轴向通风道,冷却空气流经第二轴向通风道用以冷却励磁机定子和转子铁心表面;转子与转轴之间的气隙组成第三轴向通风道,冷却空气流经第三轴向通风道用以冷却转子铁心,三个轴向通风道加大了励磁机内部的冷却面积,冷却效果大幅度提升。
优选的,所述励磁机还包括整流器,自所述第一轴向通风道、所述第二轴向通风道和所述第三轴向通风道吹出的冷却空气经过所述整流器后通过所述第一出风口重新进入所述冷却器。三条轴向通风道增加了励磁机内部的冷却风量,提高了整流器的冷却效果。
优选的,所述励磁机还包括风扇,所述风扇设置于所述转轴的一端,自所述冷却器内吹出的冷却空气从所述第一进风口进入所述机壳内,在所述风扇的作用下进入所述第一轴向通风道、所述第二轴向通风道和所述第三轴向通风道。冷却空气从冷却器进入机壳后,在励磁机转轴上安装的风扇的作用下得以进入定子和转子内部的三条轴向通风道。
优选的,所述第一轴向通风道、所述第二轴向通风道、所述第三轴向通风道与所述风扇之间的区域为高压风区。
优选的,所述励磁机还包括导风管,与所述风扇相对的机壳外侧设置有气封端盖;所述导风管的一端与所述气封端盖相连接,另一端位于所述高压风区内。励磁机内部与导风管、气封端盖形成的气腔为高压风区,保证气腔内的气压始终高于外部气压可以有效防止外部的杂质与颗粒被吸入励磁机内部,确保了励磁机内部环境的清洁。
优选的,所述冷却系统还包括变频风机,所述变频风机安装于所述冷却器的一端。通过变频风机可为励磁机提供二次冷却空气,并且可以根据励磁机的出力来调节变频风机的转速,实现节能的目的。
优选的,所述冷却器开设有第二进风口和第二出风口,所述第二进风口与所述第一出风口连通,所述第二出风口与所述第一进风口连通。
优选的,所述转轴外侧依次设置有所述转子、所述定子与所述机座。
优选的,所述机壳内还设置有支架,所述支架固定于所述机座,所述整流器固定于所述支架背离所述机座的一侧。
优选的,所述支架开设有环形孔,自所述第一轴向通风道、所述第二轴向通风道和所述第三轴向通风道吹出的冷却空气汇总并经由所述环形孔吹向所述整流器后通过所述第一出风口重新进入所述冷却器。
本发明的有益效果是:
1)有效避免了空水冷却器漏水引起的空气潮湿、整流器易烧毁等问题;
2)冷却效果好,降低了励磁机运行温度;
3)密封效果好,确保了励磁机的内部清洁。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的适用于励磁机的冷却系统的简要结构示意图。
图中:1、冷却器,2、机壳,3、机座,4、定子,5、转子,6、转轴,7、第一进风口,8、第一出风口,9、第一轴向通风道,10、第二轴向通风道,11、第三轴向通风道,12、整流器,13、风扇,14、支架,15、环形孔,16、导风管,17、气封端盖,18、变频风机。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本具体实施例中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利保护的范围。
如图1所示,图中箭头为冷却空气的流动路径,在本实施例中,本发明首先提出了一种适用于励磁机的冷却系统,该冷却系统包括冷却器1以及励磁机;励磁机包括机壳2、机座3、定子4、转子5以及转轴6,机座3、定子4、转子5以及转轴6均位于机壳2内,转子5、定子4与机座3依次设置于转轴6的外侧,机壳2的上部开设有第一进风口7和第一出风口8,机座3与定子4之间具有第一轴向通风道9,定子4与转子5之间具有第二轴向通风道10,转子5与转轴6之间具有第三轴向通风道11;冷却器1固定于机壳2的上方,自冷却器1内吹出的冷却空气能够从第一进风口7进入机壳2内,经过第一轴向通风道9、第二轴向通风道10和第三轴向通风道11之后通过第一出风口8重新进入冷却器1。该冷却系统在励磁机运行时,一次冷却空气从冷却器1进入励磁机的定子4和转子5内部并形成三个通风道:定子4铁心轭部与机座3之间的气隙组成的第一轴向通风道9,冷却空气流经第一轴向通风道9用以冷却励磁机的铁心轭部;定子4与转子5之间的气隙组成第二轴向通风道10,冷却空气流经第二轴向通风道10用以冷却励磁机定子4和转子5铁心表面;转子5与转轴6之间的气隙组成第三轴向通风道11,冷却空气流经第三轴向通风道11用以冷却转子5铁心,三个轴向通风道加大了励磁机内部的冷却面积,冷却效果大幅度提升。同时,冷却空气在进入第一出风口8之前会对整流器12进行冷却,自第一轴向通风道9、第二轴向通风道10和第三轴向通风道11吹出的冷却空气经过整流器12后再通过第一出风口8重新进入冷却器1。三条轴向通风道增加了励磁机内部的冷却风量,提高了整流器12的冷却效果。
整流器12主要通过机壳2内设置的支架14来固定。支架14固定于机座3,整流器12固定于支架14背离机座3的一侧。支架14在相对于整流器12更靠近转轴6的位置开设有环形孔15,自第一轴向通风道9、第二轴向通风道10和第三轴向通风道11吹出的冷却空气汇总并经由环形孔15吹向整流器12后通过第一出风口8重新进入冷却器1。
冷却空气在初始时刻主要依靠安装于转轴6一端的风扇13向机壳2内流动,自冷却器1内吹出的冷却空气从第一进风口7进入机壳2内,在风扇13的带动下进入第一轴向通风道9、第二轴向通风道10和第三轴向通风道11。
在冷却空气的运动下,第一轴向通风道9、第二轴向通风道10、第三轴向通风道11与风扇13之间的区域为高压风区。为确保励磁机的内部清洁,避免外部空气携带杂质进入励磁机内部导致励磁机内部环境污染,在励磁机内设置有导风管16和气封端盖17,气封端盖17设置于与风扇相对的机壳2外侧;导风管16的一端与气封端盖17相连接,另一端位于高压风区内。励磁机内部与导风管16、气封端盖17形成的气腔为高压风区,高压风区内的气压要大于励磁机外部的气压,如此可有效防止外部的杂质与颗粒被吸入励磁机内部,确保了励磁机内部环境的清洁。
冷却器的一端安装有变频风机18。通过变频风机18可为励磁机提供二次冷却空气,并且可以根据励磁机的出力来调节变频风机18的转速,实现节能的目的。冷却器的壳体底部开设有第二进风口和第二出风口(图中未示出),第二进风口与第一出风口8连通,第二出风口与第一进风口7连通。
该冷却系统的工作原理为:在励磁机运行时,一次冷却空气从冷却器1通过第一进风口7进入机壳2内,在风扇13的带动下进入励磁机的定子4和转子5内部并穿过三个与转轴6平行的通风道:定子4铁心轭部与机座3之间的气隙组成的第一轴向通风道9,冷却空气流经第一轴向通风道9用以冷却励磁机的铁心轭部;定子4与转子5之间的气隙组成第二轴向通风道10,冷却空气流经第二轴向通风道10用以冷却励磁机定子4和转子5铁心表面;转子5与转轴6之间的气隙组成第三轴向通风道11,冷却空气流经第三轴向通风道11用以冷却转子5铁心;冷却空气自三个轴向通风道吹出后,经由支架14的环形孔15吹向整流器12后通过第一出风口8重新进入冷却器1,同时,在变频风机18的作用下还可为励磁机提供二次冷却空气,并且可以根据励磁机的出力来调节变频风机的转速,实现节能的目的。
通过上述实施方式可以看出,本发明的有益效果是:
1)有效避免了空水冷却器漏水引起的空气潮湿、整流器易烧毁等问题;
2)冷却效果好,降低了励磁机运行温度;
3)密封效果好,确保了励磁机的内部清洁。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种适用于励磁机的冷却系统,其特征在于,包括冷却器以及励磁机;所述励磁机包括机壳、机座、定子、转子以及转轴,所述机座、所述定子、所述转子以及所述转轴均位于所述机壳内,所述机壳的上部开设有第一进风口和第一出风口,所述机座与所述定子之间具有第一轴向通风道,所述定子与所述转子之间具有第二轴向通风道,所述转子与所述转轴之间具有第三轴向通风道;
所述冷却器固定于所述机壳的上方,自所述冷却器内吹出的冷却空气能够从所述第一进风口进入所述机壳内,经过所述第一轴向通风道、所述第二轴向通风道和所述第三轴向通风道之后通过所述第一出风口重新进入所述冷却器。
2.根据权利要求1所述的适用于励磁机的冷却系统,其特征在于,所述励磁机还包括整流器,自所述第一轴向通风道、所述第二轴向通风道和所述第三轴向通风道吹出的冷却空气经过所述整流器后通过所述第一出风口重新进入所述冷却器。
3.根据权利要求1所述的适用于励磁机的冷却系统,其特征在于,所述励磁机还包括风扇,所述风扇设置于所述转轴的一端,自所述冷却器内吹出的冷却空气从所述第一进风口进入所述机壳内,在所述风扇的作用下进入所述第一轴向通风道、所述第二轴向通风道和所述第三轴向通风道。
4.根据权利要求3所述的适用于励磁机的冷却系统,其特征在于,所述第一轴向通风道、所述第二轴向通风道、所述第三轴向通风道与所述风扇之间的区域为高压风区。
5.根据权利要求4所述的适用于励磁机的冷却系统,其特征在于,所述励磁机还包括导风管,与所述风扇相对的机壳外侧设置有气封端盖;所述导风管的一端与所述气封端盖相连接,另一端位于所述高压风区内。
6.根据权利要求1所述的适用于励磁机的冷却系统,其特征在于,所述冷却系统还包括变频风机,所述变频风机安装于所述冷却器的一端。
7.根据权利要求1所述的适用于励磁机的冷却系统,其特征在于,所述冷却器开设有第二进风口和第二出风口,所述第二进风口与所述第一出风口连通,所述第二出风口与所述第一进风口连通。
8.根据权利要求1所述的适用于励磁机的冷却系统,其特征在于,所述转轴外侧依次设置有所述转子、所述定子与所述机座。
9.根据权利要求2所述的适用于励磁机的冷却系统,其特征在于,所述机壳内还设置有支架,所述支架固定于所述机座,所述整流器固定于所述支架背离所述机座的一侧。
10.根据权利要求9所述的适用于励磁机的冷却系统,其特征在于,所述支架开设有环形孔,自所述第一轴向通风道、所述第二轴向通风道和所述第三轴向通风道吹出的冷却空气汇总并经由所述环形孔吹向所述整流器后通过所述第一出风口重新进入所述冷却器。
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