CN205791875U - 凸极电机磁极线圈内冷导风装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种凸极电机磁极线圈内冷导风装置，包括转子支架、磁轭和若干磁极，磁极挂装在磁轭外表面，磁轭内表面与转子支架连接，所述磁轭的各磁轭片之间形成磁轭通风道，磁极的磁极线圈中，每层载流排上或相邻载流排之间沿其宽度方向设有过流通道，过流通道与磁轭通风道连通形成磁极线圈内冷通风道，所述磁轭通风道中设置导风片，导风片将磁轭通风道外径出风口分为2～3个出风道，其中，2个出风道分别与对应位置的磁极线圈内冷通风道的入口相邻。本实用新型通过在磁轭通风道中设置导风片，将进入磁极线圈内冷通风道和磁极极间的冷却气体的风路独立分开，增强了对磁极线圈的冷却效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机冷却技术领域，特别是一种转子磁极线圈内冷导风装置。
背景技术
在凸极同步电机中，磁极挂装在磁轭外表面，磁轭内表面与转子支架连接。
所述磁极由磁极铁心、磁极压板、磁极线圈、阻尼绕组、磁极拉杆等组成。其中，所述磁极线圈由多层载流排互相绝缘堆叠而成。将磁极线圈套于磁极铁心外，通电流以后，将类似于螺形线圈，能产生磁场，而磁极铁心对磁极线圈起支撑作用且能将磁场增强。
所述磁轭大多采用一定厚度的磁轭片叠装而成，磁轭片之间形成磁轭通风道。
所述磁极的冷却方式一般为气体冷却。转子支架和磁轭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并进入气隙和定子铁心通风沟的过程中，会掠过磁极线圈而处于极间的表面，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。但由于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，因此冷却效果不太理想。
此外，转子在旋转过程中，所述磁极的磁极线圈朝向旋转方向的面为“迎风面”，朝向旋转方向的反方向的面为“背风面”。两相邻磁极之间的磁极线圈表面，则一个为“背风面”，另一个为“迎风面”。磁极旋转会产生周向风压，使“迎风面”的风压高于“背风面”的风压，即通过线圈外表面的冷却气体的风压在磁极旋转的影响下会出现“迎风面”风压高于“背风面”风压的情况，由此会导致“背风面”的冷却效果比“迎风面”的冷却效果更差，“背风面”和“迎风面”温升差异较大，从而可能影响磁极线圈及其绝缘的可靠性和使用寿命。
我公司申请号为201420032751.7的专利申请中提出一种转子磁极内冷与外冷独立通风的分区装置。该装置通过在两磁极线圈之间的通道内设置内外通风分区块，冷却气体可同时对磁极线圈内部和外部进行冷却，经磁极线圈内冷通道进入两磁极线圈之间的气体和直接从两磁极线圈进风端进入两磁极线圈之间的气体被完全隔开，形成独立的通风风路，冷却效果好。但是，该装置的结构较为复杂，制造成本高，且工地现场安装时操作较为复杂，有待进一步改进。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种凸极电机磁极线圈内冷导风装置，结构简单，制造方便，冷却效果更好。
本实用新型采用的技术方案是这样的：
一种凸极电机磁极线圈内冷导风装置，包括转子支架、磁轭和若干磁极，所述磁极挂装在磁轭外表面，所述磁轭内表面与转子支架连接，所述磁轭由若干磁轭片叠装而成且各磁轭片之间形成磁轭通风道，所述磁极的磁极线圈由若干层载流排堆叠而成，每层载流排上或相邻载流排之间沿其宽度方向设有过流通道，过流通道与磁轭通风道连通形成磁极线圈内冷通风道，所述磁轭通风道中设置导风片，导风片将磁轭通风道外径出风口分为2～3个出风道，其中，2个出风道分别与对应位置的磁极线圈内冷通风道的入口相邻，将冷却气体导入磁极线圈内冷通风道中对磁极线圈进行冷却。
导风片有两种优选设置方式。
第一种：所述导风片有1片，导风片呈V型或U型，将磁轭通风道分成两个入风口截面面积比可调的出风道。进一步优选，转子旋转前方的入风口截面积与转子旋转后方的入风口截面积之比的调节范围为0.2～2。这样可以通过调整转子旋转前方的入风口截面积与转子旋转后方的入风口截面积之比来进入调整磁极“迎风面”和“背风面”磁极线圈内冷通风道的冷却气体流量和流速。从而能够减小“迎风面”和“背风面”温差，利于提高磁极安全性、可靠性以及使用寿命。
第二种：所述导风片有2片，2片导风片形成八字型，将磁轭通风道分成三个入风口截面面积比可调的出风道。进一步优选，转子旋转前方的入风口截面积为S1，转子旋转后方的入风口截面积为S2，中间的入风口截面积为S3，截面积之比的调节范围为S1/S3=0.2～2,(S1+S3)/S2=0.2～10。这样可以通过调整转子旋转前方的入风口截面积与转子旋转后方的入风口截面积之比来进入调整磁极“迎风面”和“背风面”磁极线圈内冷通风道的冷却气体流量和流速。从而能够减小“迎风面”和“背风面”温差，利于提高磁极安全性、可靠性以及使用寿命。另外，还利于调整进入磁极线圈内冷通风道的冷却气体流量与进入磁极极间的冷却气体流量之间的匹配关系，使本实用新型导风装置适用性更广。
作为优选，径向通风道在轴向上间隔设置，并与过流通道在数量和位置上对应。这样能保证导风片能精确地将冷却空气导入磁极线圈内冷通风道。
作为优选，所述导风片沿磁轭外侧边沿固定设置，并向磁轭内侧径向延伸。所述导风片完全固定于磁轭通风道中，结构简单，安装简便，并且，由于没有在磁极极间设置额外结构，磁极拆装更加容易和简便。
作为优选，所述磁极线圈在其靠转子内侧上设置绝缘板，绝缘板的内侧面设置成导风斜面。这样能进一步增加导风作用。
作为优选，所述绝缘板与导风片外侧端头之间的间距为1～20mm。可以通过设置不同的间距来满足不同的使用要求。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
通过在磁轭通风道中设置导风片，将磁轭通风道外径出风口分为2-3个出风道，通过将进入磁极线圈内冷通风道和磁极极间的冷却气体的风路独立分开并保证进入磁极线圈内冷通风道的冷却气体流量和流速均增加，结构简单，有效增强了对磁极线圈的冷却效果。
附图说明
图1为本实用新型的转子俯视图；
图2为本实用新型的转子剖面图；
图3、4、5为本实用新型的实施例1中导风片向磁轭内侧径向不同程度延伸的示意图；
图6、图7为本实用新型的实施例2中导风片向磁轭内侧径向不同程度延伸的示意图；
图8本实用新型实施例1的放大视图A。
图中标记：1-转子支架，2-磁轭，3-磁极，4-磁极线圈，5-载流排，6-导风片，7-磁轭通风道，8-出风道1，9-出风道2，10-出风道3，11-磁轭外侧边沿，12-磁轭内侧表面，13-径向通风道，14-过流通道，15-绝缘板。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
实施例1：
如图1、2、3或4，或5、8所示，一种凸极电机磁极线圈内冷导风装置，包括转子支架1、磁轭2和若干磁极3，所述磁极3挂装在磁轭2外表面，所述磁轭2内表面与转子支架1连接，所述磁轭2由若干磁轭片叠装而成且各磁轭片之间形成磁轭通风道7，所述磁极3的磁极线圈4由若干层载流排堆叠而成，每层载流排上或相邻载流排之间沿其宽度方向设有过流通道14，过流通道14与磁轭通风道7连通形成磁极线圈内冷通风道，所述磁轭通风道7中设置导风片6，导风片6将磁轭通风道7外径出风口分为2～3个出风道，其中，2个出风道分别与对应位置的磁极线圈内冷通风道的入口相邻，将冷却气体导入磁极线圈内冷通风道中对磁极线圈4进行冷却。
所述导风片6有1片，导风片6呈V型或U型，将磁轭通风道7分成两个入风口截面面积比可调的出风道。进一步优选，转子旋转前方的入风口截面积与转子旋转后方的入风口截面积之比的调节范围为0.2～2。
所述导风片6沿磁轭外侧边沿11固定设置，并向磁轭2内侧径向延伸。
所述磁极线圈4在其靠转子内侧上设置绝缘板15，绝缘板15的内侧面设置成导风斜面。
所述绝缘板15与导风片6外侧端头之间的间距为1～20mm。
实施例2：
如图1、2、6或7所示，一种凸极电机磁极线圈内冷导风装置，包括转子支架1、磁轭2和若干磁极3，所述磁极3挂装在磁轭2外表面，所述磁轭2内表面与转子支架1连接，所述磁轭2由若干磁轭片叠装而成且各磁轭片之间形成磁轭通风道7，所述磁极3的磁极线圈4由若干层载流排堆叠而成，每层载流排上或相邻载流排之间沿其宽度方向设有过流通道14，过流通道14与磁轭通风道7连通形成磁极线圈内冷通风道，所述磁轭通风道7中设置导风片6，导风片6将磁轭通风道7外径出风口分为2～3个出风道，其中，2个出风道分别与对应位置的磁极线圈内冷通风道的入口相邻，将冷却气体导入磁极线圈内冷通风道中对磁极线圈4进行冷却。
所述导风片6有2片，2片导风片6形成八字型，将磁轭通风道7分成三个入风口截面面积比可调的出风道。进一步优选，转子旋转前方的入风口截面积为S1，转子旋转后方的入风口截面积为S2，中间的入风口截面积为S3，截面积之比的调节范围为S1/S3=0.2～2, (S1+S3)/S2=0.2～10。
径向通风道13在轴向上间隔设置，并与过流通道14在数量和位置上对应。
所述导风片6沿磁轭外侧边沿11固定设置，并向磁轭2内侧径向延伸。
所述磁极线圈4在其靠转子内侧上设置绝缘板15，绝缘板15的内侧面设置成导风斜面。
所述绝缘板15与导风片6外侧端头之间的间距为1～20mm。
Claims (9)
1.一种凸极电机磁极线圈内冷导风装置，包括转子支架（1）、磁轭（2）和若干磁极（3），所述磁极（3）挂装在磁轭（2）外表面，所述磁轭（2）内表面与转子支架（1）连接，所述磁轭（2）由若干磁轭片叠装而成且各磁轭片之间形成磁轭通风道（7），所述磁极（3）的磁极线圈（4）由若干层载流排堆叠而成，每层载流排上或相邻载流排之间沿其宽度方向设有过流通道（14），过流通道（14）与磁轭通风道（7）连通形成磁极线圈内冷通风道，其特征在于：所述磁轭通风道（7）中设置导风片（6），导风片（6）将磁轭通风道（7）外径出风口分为2～3个出风道，其中，2个出风道分别与对应位置的磁极线圈内冷通风道的入口相邻，将冷却气体导入磁极线圈内冷通风道中对磁极线圈（4）进行冷却。
2.根据权利要求1所述的凸极电机磁极线圈内冷导风装置，其特征在于：所述导风片（6）有1片，导风片（6）呈V型或U型，将磁轭通风道（7）分成两个入风口截面面积比可调的出风道。
3.根据权利要求2所述的凸极电机磁极线圈内冷导风装置，其特征在于：转子旋转前方的入风口截面积与转子旋转后方的入风口截面积之比的调节范围为0.2-2。
4.根据权利要求1所述的凸极电机磁极线圈内冷导风装置，其特征在于：所述导风片（6）有2片，2片导风片（6）形成八字型，将磁轭通风道（7）分成三个入风口截面面积比可调的出风道。
5.根据权利要求4所述的凸极电机磁极线圈内冷导风装置，其特征在于：转子旋转前方的入风口截面积为S1，转子旋转后方的入风口截面积为S2，中间的入风口截面积为S3，截面积之比的调节范围为S1/S3=0.2～2, (S1+S3)/S2=0.2～10。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的凸极电机磁极线圈内冷导风装置，其特征在于：径向通风道（13）在轴向上间隔设置，并与过流通道（14）在数量和位置上对应。
7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的凸极电机磁极线圈内冷导风装置，其特征在于：所述导风片（6）沿磁轭外侧边沿（11）固定设置，并向磁轭（2）内侧径向延伸。
8.根据权利要求7所述的凸极电机磁极线圈内冷导风装置，其特征在于：所述磁极线圈（4）在其靠转子内侧上设置绝缘板（15），绝缘板（15）的内侧面设置成导风斜面。
9.根据权利要求8所述的凸极电机磁极线圈内冷导风装置，其特征在于：所述绝缘板（15）与导风片（6）外侧端头之间的间距为1-20mm。
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