CN203734404U - 一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，包括套在磁极铁心上的磁极线圈，磁极线圈由多层载流排堆叠形成，所述磁极线圈内侧和磁极铁心之间有间隙，所述载流排上开有过流通道或任意相邻载流排之间有过流通道，所述间隙和过流通道形成内冷通风道，两磁极线圈的进风端上盖有导向板，导向板由挡风部和开设的通风窗口构成，挡风部位于过流通道处于载流排长度方向上的对应位置处，通风窗口位于任意两个挡风部之间。本实用新型可将内冷和外冷在磁极线圈之间的通风风路隔开，使内冷和外冷在磁极线圈之间的风路互不干涉，提高转子磁极冷却效果，从而提高整机的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及到电机冷却技术领域，尤其涉及一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置。
背景技术
凸极电机每极容量通常在10MVA以下，部分能达到15MVA。随着市场需求的变化和相关技术的发展，凸极电机磁极的每极容量不断攀升，每极容量有望达到30-40MVA/极。随着每极容量的提高，磁极的设计难度增大。如果在采用相同匝数和重量的磁极线圈的条件下，线圈的电流密度就会越来越高，磁极线圈发热将越来越严重；但是，如果通过增加磁极线圈匝数和重量来降低磁极线圈电流密度，则会使磁极重量显著增加，从而会使磁极、磁轭、转子支架等部件的应力显著增加。磁极、磁轭、转子支架的应力是制约电机转子设计和制造的关键因素；对于高转速机组而言，其应力本身就非常大，如果磁极重量过大，则可能使磁极、磁轭、转子支架等的应力超过大部分材料的许用应力，从而会显著增加设计制造难度和成本。因此，对于每极容量高的，特别是每极容量超高的高速机组，需要通过改善磁极通风冷却效果，以减小磁极线圈的匝数和重量，从而减小整个磁极装配的重量，以达到降低磁极、磁轭、转子支架部位应力的目的，最终将设计制造难度以及成本控制在合理范围内。
凸极同步电机磁极由磁极铁心、磁极压板、磁极线圈、阻尼绕组、磁极拉杆等组成，其中磁极线圈用于通电流，磁极线圈套于磁极铁心外，磁极线圈由多层载流排堆叠而成，载流排间有绝缘材料。所述载流排也称母线或母排，是承载电流的一种导体，用于承载凸极同步电机的励磁电流，互相绝缘堆叠而成的载流排中通以电流后，类似于螺形线圈，能产生磁场，而磁极铁心则将磁场增强，同时磁极铁心对磁极线圈起支撑作用。
凸极电机的磁极冷却方式一般为气体冷却。转子支架在旋转过程中产生风压头，将冷却气体经磁轭吹至磁极极间，冷却气体在流过磁极极间进入气隙和定子铁心通风沟的过程中，会掠过磁极线圈处于极间的表面，冷却气体在磁极线圈表面与磁极线圈发生热交换，将磁极线圈的热量带走，从而实现对磁极线圈的冷却。此种冷却方式，磁极线圈参与换热的表面仅有处于极间的沿磁极载流排厚度方向的小部分，冷却效果不理想。
实用新型内容
本实用新型为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，本实用新型通过导向板的通风窗口和挡风部配合，可将内冷和外冷在磁极线圈之间的通风风路隔开，使内冷和外冷在磁极线圈之间的风路互不干涉，使内通风的冷却气体顺利地流入磁极线圈之间的通道内，可减小通风阻力，降低通风损耗，提高转子磁极冷却效果，从而提高整机的效率。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，包括套在磁极铁心上的磁极线圈，磁极线圈由多层载流排堆叠形成，其特征在于：所述磁极线圈内侧和磁极铁心之间有间隙，所述载流排上开有过流通道或任意相邻载流排之间有过流通道，所述间隙和过流通道形成内冷通风道，两磁极线圈之间的进风端上盖有导向板，导向板由挡风部和开设的通风窗口构成，挡风部位于过流通道处于载流排长度方向上的对应位置处，通风窗口位于任意两个挡风部之间，通风窗口对应两磁极线圈之间的进风端。
所述通风窗口为孔或者缺口。
所述通风窗口呈方形、梯形、半圆形或腰形或其他任意的能够供气体通过的几何形状。
所述挡风部数量与过流通道数量相适配。
所述挡风部相对于通风窗口的面积比可调。
冷却气体经两磁极线圈进风端上的导向板流至两磁极线圈之间的通道内，形成外冷通风风路，并对磁极线圈的外部进行冷却，同时冷却气体经磁极铁心和磁极线圈之间的间隙流入磁极线圈内部，形成内冷通风风路，并对磁极线圈内部进行冷却，再从磁极线圈内部流至两磁极线圈之间的通道内，导向板将流至通道内的外冷通风风路和内冷通风风路相互隔开。
本实用新型的有益效果主要表现在以下几个方面：
一、采用“磁极线圈内侧和磁极铁心之间有间隙，所述载流排上开有过流通道或任意相邻载流排之间有过流通道，所述间隙和过流通道形成内冷通风道，两磁极线圈之间的进风端上盖有导向板，导向板由挡风部和开设的通风窗口构成，挡风部位于过流通道处于载流排长度方向上的对应位置处，通风窗口位于任意两个挡风部之间，通风窗口对应两磁极线圈之间的进风端”这样的结构，冷却气体可经导向板的通风窗口从两磁极线圈之间的进风端进入两磁极线圈之间的通道对磁极线圈外部进行冷却，即对磁极线圈进行外冷，冷却气体不能通过导向板的挡风部从两磁极线圈的进风端直接进入两磁极线圈之间的通道；然而，进入内冷通风道的冷却气体对磁极线圈内部进行冷却后（即对磁极线圈进行内冷），则能顺利通过载流排上处在导向板挡风部背部的过流通道进入两磁极线圈之间的通道。如果没有上述导向板结构，则会出现如下情况，进入内冷通风道的冷却气体通过载流排上过流通道进入两磁极线圈之间的通道时就会被直接通过两磁极线圈进风端进入两磁极线圈之间通道的冷却气体干扰，可能会出现对磁极线圈载流排进行内冷的冷却气体难以进入两磁极线圈之间通道的情况。因此，上述导向板结构能使由其通风窗口进入通道的对磁极线圈进行外冷的气体和对磁极线圈内部进行内冷的气体在两磁极线圈之间的通道内的风路相互隔开，即保证外冷通风风路和内冷通风风路互不干涉，从而可降低通风损耗，提高转子磁极冷却效果，从而提高整机的效率。
二、通风窗口为孔或者缺口，可以根据不同冷却需求，灵活制造。
三、通风窗口呈方形、梯形、半圆形或腰形或其他任意的能够供气体通过的几何形状，在保证冷却气体顺利通过的情况下，能满足不同应用需要。
四、挡风部数量与过流通道数量相适配，能够更好的将两磁极线圈之间的通道内形成的内冷通风风路和外冷通风风路隔开，减小内通风风路和外通风风路间的干涉，从而提高转子磁极冷却效果。
五、挡风部相对于通风窗口的面积比可调，通过控制挡风部与通风窗口的面积比，能够改变内冷通风风路和外冷通风风路所形成的风量，进而满足不同冷却效果的要求。
附图说明
本实用新型的更多特征和优点将通过优选但非专有实施例（经由附图中的非限制性示例说明）的描述而变得明显，其中：
图1为本实用新型的结构示意图，图中相互堆叠的载流排的长边和窄边分别为载流排的宽度方向和厚度方向，垂直纸面方向为载流排长度方向；
图2为本实用新型内冷通风风路局部放大结构示意图；
图3为本实用新型从图1中C向看导向板开方形缺口及其与载流排相对位置的结构示意图；
图4为本实用新型从图1中C向看导向板开半圆形缺口及其与载流排相对位置的结构示意图；
图5为本实用新型从图1中C向看导向板开腰形缺口及其与载流排相对位置的结构示意图；
图6为本实用新型从图1中C向看导向板开腰形孔及其与载流排相对位置的结构示意图；
图中标记：1、磁极铁心，2、磁极线圈，3、载流排，4、间隙，5、过流通道，6、导向板，7、挡风部，8、通风窗口。
具体实施方式
实施例1
一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，包括套在磁极铁心1上的磁极线圈2，磁极线圈2由多层载流排3堆叠形成，所述磁极线圈2内侧和磁极铁心1之间有间隙4，所述载流排3上开有过流通道5或任意相邻载流排3之间有过流通道5，所述间隙4和过流通道5形成内冷通风道，两磁极线圈2的进风端上盖有导向板6，导向板6由挡风部7和开设的通风窗口8构成，挡风部7位于过流通道5处于载流排3长度方向上的对应位置处，通风窗口8位于任意两个挡风部7之间。
本实施例为最基本的实施方式，结构简单，采用这样的结构，部分冷却气体能够顺利经导向板6的通风窗口8从两磁极线圈2的进风端进入两磁极线圈2之间的通道对磁极线圈2进行外冷；导向板6的挡风部7能够挡住冷却气体从两磁极线圈2的进风端进入两磁极线圈2之间，从而使对磁极线圈2进行内冷的冷却气体能顺利地从内冷通风道进入两磁极线圈2之间的通道内，这样就能使外冷和内冷两路进入磁极线圈2之间通道内的风路相互隔开，保证外冷通风风路和内冷通风风路互不干涉，降低通风损耗，提高转子磁极冷却效果，从而提高整机的效率。
实施例2
一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，包括套在磁极铁心1上的磁极线圈2，磁极线圈2由多层载流排3堆叠形成，所述磁极线圈2内侧和磁极铁心1之间有间隙4，所述载流排3上开有过流通道5或任意相邻载流排3之间有过流通道5，所述间隙4和过流通道5形成内冷通风道，两磁极线圈2的进风端上盖有导向板6，导向板6由挡风部7和开设的通风窗口8构成，挡风部7位于过流通道5处于载流排3长度方向上的对应位置处，通风窗口8位于任意两个挡风部7之间。
所述通风窗口8为孔或者缺口。
本实施例为较佳实施方式，通风窗口8为孔或缺口，可以适应不同的使用需要，而且，可以使制造工艺更简单，降低生产成本。
实施例3
一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，包括套在磁极铁心1上的磁极线圈2，磁极线圈2由多层载流排3堆叠形成，所述磁极线圈2内侧和磁极铁心1之间有间隙4，所述载流排3上开有过流通道5或任意相邻载流排3之间有过流通道5，所述间隙4和过流通道5形成内冷通风道，两磁极线圈2的进风端上盖有导向板6，导向板6由挡风部7和开设的通风窗口8构成，挡风部7位于过流通道5处于载流排3长度方向上的对应位置处，通风窗口8位于任意两个挡风部7之间。
所述通风窗口8为孔或者缺口。
所述通风窗口8呈方形、梯形、半圆形或腰形或其他任意的能够供气体通过的几何形状。
本实施例为又一较佳实施方式，通风窗口8的形状优选方形、梯形、半圆形或腰形，在保证冷却气体顺利通过的情况下，能满足不同应用需要。
实施例4
一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，包括套在磁极铁心1上的磁极线圈2，磁极线圈2由多层载流排3堆叠形成，所述磁极线圈2内侧和磁极铁心1之间有间隙4，所述载流排3上开有过流通道5或任意相邻载流排3之间有过流通道5，所述间隙4和过流通道5形成内冷通风道，两磁极线圈2的进风端上盖有导向板6，导向板6由挡风部7和开设的通风窗口8构成，挡风部7位于过流通道5处于载流排3长度方向上的对应位置处，通风窗口8位于任意两个挡风部7之间。
所述通风窗口8为孔或者缺口。
所述通风窗口8呈方形、梯形、半圆形或腰形或其他任意的能够供气体通过的几何形状。
所述挡风部7数量与过流通道5数量相适配。
本实施例为较佳实施方式，挡风部7数量与过流通道5数量相适配，能够充分挡住内冷通风风路，从而有效避免外冷通风风路和内冷通风风路相互干涉，利于提高整个转子磁极冷却效果。通风窗口8呈方形、半圆形或腰形，能够更好适应不同的通风需要。
实施例5
一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，包括套在磁极铁心1上的磁极线圈2，磁极线圈2由多层载流排3堆叠形成，所述磁极线圈2内侧和磁极铁心1之间有间隙4，所述载流排3上开有过流通道5或任意相邻载流排3之间有过流通道5，所述间隙4和过流通道5形成内冷通风道，两磁极线圈2的进风端上盖有导向板6，导向板6由挡风部7和开设的通风窗口8构成，挡风部7位于过流通道5处于载流排3长度方向上的对应位置处，通风窗口8位于任意两个挡风部7之间。
所述通风窗口8为孔或者缺口。
所述通风窗口8呈方形、梯形、半圆形或腰形或其他任意的能够供气体通过的几何形状。
所述挡风部7数量与过流通道5数量相适配。
所述挡风部7相对于通风窗口8的面积比可调。
本实施例为最佳实施方式，挡风部7相对于通风窗口8的面积比可调，在满足通风冷却所需总风量的前提下，提高挡风部7相对通风窗口8的面积比，能够更好的将两磁极线圈2通道内形成的内冷通风风路和外冷通风风路隔开，进一步减小内通风风路和外通风风路的干涉，从而提高转子磁极冷却效果。
本实用新型不限于上述实施例，根据上述实施例的描述，本领域的普通技术人员还可对本实用新型作出一些显而易见的改变，但这些改变均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，其特征在于：磁极线圈（2）内侧和磁极铁心（1）之间有间隙（4），载流排（3）上开有过流通道（5）或任意相邻载流排（3）之间有过流通道（5），所述间隙（4）和过流通道（5）形成内冷通风道，两磁极线圈（2）的进风端上盖有导向板（6），导向板（6）由挡风部（7）和开设的通风窗口（8）构成，挡风部（7）位于过流通道（5）处于载流排（3）长度方向上的对应位置处，通风窗口（8）位于任意两个挡风部（7）之间。
2.根据权利要求1所述的一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，其特征在于：所述通风窗口（8）为缺口。
3.根据权利要求1所述的一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，其特征在于：所述通风窗口（8）呈方形、梯形、半圆形、腰形或其他任意的能够供气体通过的几何形状。
4.根据权利要求1所述的一种转子磁极内冷与外冷分区冷却装置，其特征在于：所述挡风部（7）数量与过流通道（5）数量相适配。
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| CN107896023A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-04-10 | 东方电气集团东方电机有限公司 | 汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构 |
| CN107896023B (zh) * | 2018-01-10 | 2023-09-05 | 东方电气集团东方电机有限公司 | 汽轮发电机转子端部线圈两路外冷通风结构 |
| CN112217304A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-12 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 一种发电电动机转子磁轭的导向分流结构 |
| CN114257009A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-03-29 | 中国科学院电工研究所 | 具有内部冷却结构的磁极线圈、转子和凸极电机 |
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