大推力循环水泵电机通风冷却结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种大推力循环水泵电机通风冷却结构，由冷却器组、上机架、下机架、定子、转子五部分构成。冷却器组是电机与外部进行热交换的主要部分，上机架、下机架了构成通风冷却结构的密封边界，定子、转子构成了铁心、绕组、铜条及端环内部热交换的部分。本发明改变了循环水泵电机两侧配置冷却器的传统设计思路，减少了通风死区的区域，通过将4件冷却器分为两个冷却器组，每组并联两件冷却器，提高了冷却效果和可靠性。优化转子支撑导风板和辐板的窗口，提高压头及风量，保障了八个风区的冷却效果；开创了大推力循环水泵电机八风区、四侧换热的新型通风冷却结构。本发明适用于三代核电大推力循环水泵电机通风冷却结构要求。
【专利说明】大推力循环水泵电机通风冷却结构
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种大推力循环水泵电机通风冷却结构。
【背景技术】
[0002]大推力循环水泵电机为7700kW的36极立式异步电机，机座外圆大于5000mm，传统两侧加两件冷却器的结构已经无法满足大容量换热需要。需重新将通风冷却结构改为四侧加4件冷却器的结构，并且在定子内风路径向方向设定八个换热风区，以提供恰当的换热效率和容量。此通风冷却结构还需达到IP55密封等级。
[0003]传统大型循泵电机轴向存在风路死区，其水平放置的上、下盖板会产生窝风现象，电机由于定子外圆大，如果仅仅使用传统的两侧加冷却器，将会使得冷却器的垂直方向产生接近三分之二的大量风路死区，这个死区部分冷却风难以进入，使得在此处的定子铁心散热性能下降，进一步推高风路死区的温升，对电机的稳定运行造成影响。
【发明内容】
[0004]本发明的目的提供一种改善大推力循泵电机通风不足的大推力循环水泵电机通风冷却结构，可以减少轴向风路死区，减少窝风现象，进而减少风阻损耗，提高通风冷却的效果。本发明的技术方案为:大推力循环水泵电机通风冷却结构，由冷却器组、上机架、下机架、定子、转子五部分构成，空水冷却器(I)与冷却器并联三通管(2)连接构成冷却器组构架；上机架下环板(15)与立筋上层底板(16)把紧，上机架挡风板(11)与立筋上层底板
(16)焊接完成密封构成上机架构架；立筋下层底板(18)与下机架上环板(17)把紧，下机架挡风板(12)与下机架上环板(17)焊接完成密封，密封板(19)密封垫(20)把合在下机架上环板(17)构成下机架构架；机座隔风立筋(4)、三角导风立筋(5)与机座侧板(13)焊接，第一导风圆钢(7)直径较大，在第一导风圆钢(7)两侧设置两个直径较小的第二导风圆管(8)，第一导风圆钢(7)和第二导风圆管(8)被焊接固定在立筋上层底板(16)和立筋下层底板(18)之间，铁心拉紧螺杆(3)、平板导风立筋(6)与定子铁心(21)接触连接构成定子构架；支撑导风板(10)与辐板(14)焊接连接成转子支架(9)，转子铁心(22)通过过盈套在转子支架(9)上构成转子构架；上机架挡风板(11)相对于上机架下环板(15)带有一定倾斜角度，下机架挡风板(12)相对于下机架上环板(17)带有一定倾斜角度。
[0005]本发明为减少通风涡流区域及通风损耗，降低循泵电机轴向高度，将上机架挡风板(11)、下机架挡风板(12)由一般的水平布置方式，改为具有一定倾斜角度的布置方式。省去了普通循泵电机中的玻璃钢弧形挡风板，降低了产品成本及复杂度，方便机组定子检修。同时，在转子支架毂的辐板(14)上的通风口向轴心偏移，进一步提高了转子支撑导风板(10)产生的风量。
[0006]定子铁心两侧进风口分别设置了两个进风口，形成三个风路:
[0007]本发明冷却器采用两件并联，形成冷却器组，整机共设置两套冷却器组，避免了四件冷却器串用一套进出水管路的低效问题。若一侧冷却器失效，并不会引起整机冷却系统失效，进一步提高了运行的可靠性。每个冷却器组为四个风路区域冷却，进一步减小的冷却死区的面积。
[0008]本发明提供了大推力循泵电机一种新型通风冷却结构，可以保证大尺度定子绕组铁心的散热要求，因使用了冷却器并联方式，使得整体机组的冷却效率及可靠性大幅度提高，避免了大面积通风死区的形成。本发明突破了以往小推力循泵电机仅两侧设有冷却器的结构，本通风冷却结构适用于280T大推力循泵电机。开拓了大型立式异步电机大尺度定子通风冷却形式，本发明适用于大推力异步电机的通风冷却结构，尤其是三代核电循泵电机的通风冷却。
[0009]本发明涉及大推力循泵电机一种新型通风冷却结构，解决了大推力循泵电机通风死区过大的问题，同时减少了电机端部涡流区域，降低的通风损耗，精简了定子绕组端部挡风结构；通过设置2组并联的冷却器组(共4件冷却器)，提高了冷却效果、可靠性。
[0010]大推力循泵电机要着重考虑减小风路死区范围，因此在电机通风结构的设计上，需要采取措施，将大的通风区切割为更小的通风区，以减少通风风路死区的范围。即电机在周向风向设计四个冷却器，使得原来的两个大的风路死区减弱，使得电机风路由原来四个风区，变为八个风区，当通风区域缩小后，风路死区部分大为减少。同时在电机的轴向方向，每个冷却器对应四个进风口，三个出风口 ；四个进风口分布在电机绕组两侧，每侧两个；三个出风口分布在电机定子铁心中心部分。经以上改进使得电机的通风效果得以大幅度改
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【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1本发明的大推力循环水泵电机通风冷却结构图
[0012]图2为图1的A-A剖视图
[0013]图3为图2的I放大视图
【具体实施方式】:
[0014]图1为适用于三代核电大推力循环水泵电机通风冷却结构，由冷却器组、上机架、下机架、定子、转子五部分构成，如图1所示，空水冷却器I与冷却器并联三通管2连接构成冷却器组构架；如图2所示，上机架下环板15与立筋上层底板16把紧，上机架挡风板11与立筋上层底板16焊接完成密封构成上机架构架；立筋下层底板18与下机架上环板17把紧，下机架挡风板12与下机架上环板17焊接完成密封，密封板19密封垫20把合在下机架上环板17构成下机架构架；机座隔风立筋4、三角导风立筋5与机座侧板13焊接，第一导风圆钢7直径较大，在第一导风圆钢7两侧设置两个直径较小的第二导风圆管8，第一导风圆钢7和第二导风圆管8被焊接固定在立筋上层底板16和立筋下层底板18之间，铁心拉紧螺杆3、平板导风立筋6与定子铁心21接触连接构成定子构架；支撑导风板10与辐板14焊接连接成转子支架9，转子铁心22通过过盈套在转子支架9上构成转子构架；上机架挡风板11相对于上机架下环板15带有一定倾斜角度，下机架挡风板12相对于下机架上环板17带有一定倾斜角度。
[0015]定子铁心21两侧进风口分别设置两个进风口，形成三个风路:
[0016]如图2所示，第一条风路，从远离绕组端部进风口 23进入，经过转子辐板14的端部，进入转子支架9，由旋转的支撑导风板10连接到加压进入转子铁心通风沟25，风路经过气隙进入定子铁心通风沟26，风路从三个定子出风口 27，分别回到空水冷却器I中。
[0017]第二条风路，从紧邻绕组端部进风口 24进入，两侧分别经过定子绕组端部28和短路环29，风路进入转子辐板14的端部，风路进入转子支架9，由旋转的支撑导风板10进一步加压进入转子铁心通风沟25，经过气隙进入定子铁心通风沟26，风路从三个定子出风口27，分别回到空水冷却器I中。
[0018]第三条风路，从定子铁心21两侧进风口进入，到达定子绕组端部28后，如图3所示，风路部分直接进入定转子气隙30，然后经过定子铁心通风沟26，经过定子铁心21，风路从三个定子出风口 27，分别回到空水冷却器I中。
[0019]冷却器组构架是由空水冷却器1、冷却器并联三通管2构成。空水冷却器的热交换元件主要由带翅片铜管构成，运行噪音低于85dB，冷却器设有测温装置，水压、水温、流量等检测元件，冷却器装有防漏水装置及漏水报警装置。空水冷却器I通过冷却器并联三通管2并联完成了全球组的配置。空水冷却器I则与机座侧板13把合，以达到密封要求。
[0020]上机架构架是由上机架挡风板11、上机架下环板15、立筋上层底板16构成。上机架挡风板11与上机架下环板15、立筋上层底板16焊接形成密闭的密封边界。
[0021]下机架构架是由下机架挡风板12、下机架上环板17、立筋下层底板18、密封板19和密封垫20构成。首先将下机架挡风板12与下下机架上环板17焊接为一体，然后将密封板19和密封垫20通过把合螺栓与下机架挡风板12把紧，进而形成下机架的密封边界。
[0022]定子的导风构架是由机座隔风立筋4、三角导风立筋5、平板导风立筋6、第一导风圆钢7、第二导风圆管8、定子铁心21构成。机座隔风立筋4将定子部分分割为八个风区，三角导风立筋5可以降低每个风区的风阻，平板导风立筋6起到定子冲片外圆定位和引导风路的作用，第一导风圆钢7、第二导风圆管8也起到了减少风阻的作用。
[0023]转子的导风构架主要由转子支架9、支撑导风板10、辐板14和转子铁心22构成。转子铁心22通过盈套在转子支架9上形成一体，辐板14离轴心处开通风窗口，调整此通风窗口的距轴心的距离，可以调整转子支撑导风板10总体的压头。转子铁心22直接叠在转子支架9上，冷却风在支撑导风板10的离心压头的作用下进入转子铁心通风沟25，然后通过定转子气隙30，进一步进入定子铁心通风沟26。
【权利要求】
1.一种大推力循环水泵电机通风冷却结构，其特征是:由冷却器组、上机架、下机架、定子、转子五部分构成，空水冷却器(I)与冷却器并联三通管(2)连接构成冷却器组构架；上机架下环板(15)与立筋上层底板(16)把紧，上机架挡风板(11)与立筋上层底板(16)焊接完成密封构成上机架构架；立筋下层底板(18)与下机架上环板(17)把紧，下机架挡风板(12)与下机架上环板(17)焊接完成密封，密封板(19)密封垫(20)把合在下机架上环板(17)构成下机架构架；机座隔风立筋(4)、三角导风立筋(5)与机座侧板(13)焊接，第一导风圆钢(7)直径较大，在第一导风圆钢(7)两侧设置两个直径较小的第二导风圆管(8)，第一导风圆钢(7)和第二导风圆管(8)被焊接固定在立筋上层底板(16)和立筋下层底板(18)之间，平板导风立筋(6)与定子铁心(21)接触连接构成定子构架；支撑导风板(10)与辐板(14)焊接连接成转子支架(9)，转子铁心(22)通过过盈套在转子支架(9)上构成转子构架；上机架挡风板(11)相对于上机架下环板(15)带有一定倾斜角度，下机架挡风板(12)相对于下机架上环板(17)带有一定倾斜角度。
2.根据权利要求1所述的一种大推力循环水泵电机通风冷却结构，其特征是:第一条风路，从远离绕组端部进风口(23)进入，经过转子辐板(14)的端部，进入转子支架(9)，由旋转的支撑导风板(10)连接到加压进入转子铁心通风沟(25)，风路经过气隙进入定子铁心通风沟(26)，风路从三个定子出风口(27)，分别回到空水冷却器(I)中；第二条风路，从紧邻绕组端部进风口(24)进入，两侧分别经过定子绕组端部(28)和短路环(29)，风路进入转子辐板(14)的端部，风路进入转子支架(9)，由旋转的支撑导风板(10)进一步加压进入转子铁心通风沟(25)，经过气隙进入定子铁心通风沟(26)，风路从三个定子出风口(27)，分别回到空水冷却器(I)中；第三条风路，从定子铁心(21)两侧进风口进入，到达定子绕组端部(28)后，风路部分直接进入定转子气隙(30)，然后经过定子铁心通风沟(26)，经过定子铁心(21)，风路从 三个定子出风口(27)，分别回到空水冷却器(I)中。
【文档编号】H02K9/18GK104009582SQ201410219712
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】李伟, 王伟光, 张金慧, 付嵩, 李藏雪, 王泽宇, 高明会, 陈卫杰 申请人:哈尔滨电气动力装备有限公司