定子绕组真空水冷式隐极发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及定子绕组真空水冷式隐极发电机，属于电机领域。
【背景技术】
[0002]大型隐极发电机的性能对电力的供应和电网的稳定性都有很大的影响，如何提高隐极发电机的单机容量和运行性能已经成为发电机设计的重要任务。而要使隐极发电机的单机容量得到提高，就需要通过加大定子铜绕组内的电流密度，即增大发电机的电磁负荷来实现，但是这必然导致发电机内各构件损耗相应的增加，导致隐极发电机内各构件的温升进一步地增大，尤其是定子铜绕组的温升增加更为明显，极容易超出定子铜绕组绝缘的温升极限，威胁到了隐极发电机的稳定运行。
[0003]隐极发电机设计工作者需要面对的重要问题是如何有效地提高隐极发电机的散热能力和限制发电机内定子铜绕组的温升，来适应不断增大的发电机的单机容量。因此，急需采用更加合理可行的冷却技术来降低定子铜绕组的温升，使其不超过定子铜绕组绝缘的温升极限，确保隐极发电机能够安全稳定运行。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供定子绕组真空水冷式隐极发电机，以解决隐极发电机由于定子铜绕组损耗高、冷却效果差而导致定子铜绕组温度过高和沿轴向方向温差较大的问题，可以有效地提高定子铜绕组和定子铜绕组绝缘的冷却效果。
[0005]本发明的定子绕组真空水冷式隐极发电机，它包括定子铜绕组、定子水管、定子铜绕组绝缘、真空层、层间绝缘和槽楔。定子铜绕组由定子上层铜绕组和定子下层铜绕组组成，定子水管由定子上层水管和定子下层水管组成，定子铜绕组绝缘由定子上层铜绕组绝缘和定子下层铜绕组绝缘组成。定子水管沿圆周方向安装在定子铜绕组与定子铜绕组绝缘之间，并且定子水管与定子铜绕组和定子铜绕组绝缘紧密地接触，定子水管、定子铜绕组和定子铜绕组绝缘包围的区域为真空层。定子水管内通有流动的冷却水。
[0006]定子水管的截面为正方形，正方形的边长取为5 mm-9 mm。定子水管内通有的冷却水的流速为I m/s-4 m/s，需要根据隐极发电机的单机容量和定子铜绕组内的电流大小来确定。将定子水管、定子铜绕组和定子铜绕组绝缘包围的区域抽成真空层，起到了隔热的作用，阻碍了定子铜绕组向定子铜绕组绝缘传递的热量。沿定子铜绕组外表面安装的定子水管的数量为10个-14个。
[0007]作为优选，所述的定子上层水管的数量进行了加密，有效地降低了发热更为严重的定子上层铜绕组的温度。
[0008]作为优选，所述的定子上层铜绕组和定子上层铜绕组绝缘的中间位置加装隔热板A，隔热板A的厚度为3 mm-4 _。在定子下层铜绕组和定子下层铜绕组绝缘的中间位置加装隔热板B，隔热板B的厚度为I _-2 _。将隔热板与定子铜绕组绝缘之间的区域抽成外部真空层，并且将定子铜绕组与隔热板之间的区域抽成内部真空层。加装隔热板后可以进一步阻碍定子铜绕组向定子铜绕组绝缘传递的热量，降低了定子铜绕组绝缘的温度。
[0009]本发明的优点:将定子水管、定子铜绕组和定子铜绕组绝缘包围的区域抽成真空层，该真空层起到了隔热的作用，有效地阻碍了定子铜绕组通过真空层传递到定子铜绕组绝缘的热量。定子铜绕组周围排布的定子水管内的冷却水还可以高效地带走定子铜绕组，定子铜绕组绝缘以及定子铜绕组和定子铜绕组绝缘之间真空层内的热量。明显地降低了定子铜绕组和定子铜绕组绝缘的温度，解决了定子铜绕组沿轴向方向温差较大的问题。该发明结构简单，可以降低定子铜绕组绝缘的耐热等级要求，节省了绝缘材料的成本，有效地限制了隐极发电机内发热严重的定子铜绕组的温升和其传递热量的能力，确保了隐极发电机的安全稳定运行。
[0010]【附图说明】:
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0011]图1为本发明所述的真空水冷式定子绕组的结构示意图；
图2为本发明【具体实施方式】二所述的真空水冷式定子绕组的结构示意图；
图3为本发明【具体实施方式】三所述的真空水冷式定子绕组的结构示意图。
[0012]图中:1_定子铜绕组；2_定子水管；3_定子铜绕组绝缘；4_真空层；5_层间绝缘；6-槽楔；7_隔热板A ;8_隔热板B ;9_外部真空层；10_内部真空层。
[0013]【具体实施方式】:
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此夕卜，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0014]【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的定子绕组真空水冷式隐极发电机，它包括定子铜绕组1、定子水管2、定子铜绕组绝缘3、真空层4、层间绝缘5和槽楔6。定子铜绕组I由定子上层铜绕组1-1和定子下层铜绕组1-2组成，定子水管2由定子上层水管2-1和定子下层水管2-2组成，定子铜绕组绝缘3由定子上层铜绕组绝缘3-1和定子下层铜绕组绝缘3-2组成。定子水管2沿圆周方向安装在定子铜绕组I与定子铜绕组绝缘3之间，并且定子水管2与定子铜绕组I和定子铜绕组绝缘3紧密地接触，定子水管2、定子铜绕组I和定子铜绕组绝缘3包围的区域为真空层4。定子水管2内通有流动的冷却水。
[0015]定子水管2的截面为正方形，正方形的边长取为5 mm-9 mm，本实施例取为8 mm。定子水管2内通有的冷却水的流速为I m/s-4 m/s，需要根据隐极发电机的单机容量和定子铜绕组I内的电流大小来确定，本实施例取为2 m/s ο将定子水管2、定子铜绕组I和定子铜绕组绝缘3包围的区域抽成真空层4，起到了隔热的作用，阻碍了定子铜绕组I向定子铜绕组绝缘3传递的热量。沿定子铜绕组I外表面安装的定子水管2的数量为10个-14个，本实施例取为12个。
[0016]通过定子铜绕组I周围定子水管2内的冷却水可以带走定子铜绕组I的热量。定子铜绕组I与定子铜绕组绝缘3之间的真空层4可以有效地阻碍热量的传递，并且在定子铜绕组I的热量通过真空层4传递到定子铜绕组绝缘3的过程中，在真空层4中的定子水管I内的冷却水带走了真空层4中的热量，使得到达定子铜绕组绝缘3的热量明显减少。此夕卜，定子水管I内的冷却水还对定子铜绕组绝缘3起到了冷却作用。在多重冷却技术的作用下可以有效地减少定子铜绕组I传递到定子铜绕组绝缘3的热量，明显降低了定子铜绕组I和定子铜绕组绝缘3的温度，有效地限制了隐极发电机内发热严重的定子铜绕组I的温升和其传递热量的能力，解决了定子铜绕组I沿轴向方向温差较大的问题。
[0017]【具体实施方式】二:结合图2说明本实施方式，本实施方式与实施方式一的不同之处在于它对定子上层水管2-1的数量进行了加密，有效地降低了发热更为严重的定子上层铜绕组1-1的温度。其它组成及连接关系与实施方式一相同。
[0018]【具体实施方式】三:结合图3说明本实施方式，本实施方式与实施方式一的不同之处在于它在定子上层铜绕组1-1和定子上层铜绕组绝缘3-1的中间位置加装隔热板A7，隔热板A7的厚度为3 mm-4 mm，本实施例取为3 mm。在定子下层铜绕组1_2和定子下层铜绕组绝缘3-2的中间位置加装隔热板B8，隔热板B8的厚度为I mm-2 mm，本实施例取为I mm。将隔热板与定子铜绕组绝缘3之间的区域抽成外部真空层9，并且将定子铜绕组I与隔热板之间的区域抽成内部真空层10。加装隔热板后可以进一步阻碍定子铜绕组I向定子铜绕组绝缘3传递的热量，降低了定子铜绕组绝缘3的温度。其它组成及连接关系与实施方式一相同。
[0019]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.定子绕组真空水冷式隐极发电机，其特征在于:它包括定子铜绕组(1)、定子水管(2)、定子铜绕组绝缘(3)、真空层(4)、层间绝缘(5)和槽楔(6)，定子铜绕组(I)由定子上层铜绕组(1-1)和定子下层铜绕组(1-2 )组成，定子水管(2 )由定子上层水管(2-1)和定子下层水管(2-2)组成，定子铜绕组绝缘(3)由定子上层铜绕组绝缘(3-1)和定子下层铜绕组绝缘(3-2)组成，定子水管(2)沿圆周方向安装在定子铜绕组(I)与定子铜绕组绝缘(3)之间，并且定子水管(2)与定子铜绕组(I)和定子铜绕组绝缘(3)紧密地接触，定子水管(2)、定子铜绕组(I)和定子铜绕组绝缘(3)包围的区域为真空层(4)，定子水管(2)内通有流动的冷却水，定子水管(2)的截面为正方形，正方形的边长取为5 mm-9 mm;定子水管(2)内通有的冷却水的流速为I m/s-4 m/s，需要根据隐极发电机的单机容量和定子铜绕组(I)内的电流大小来确定；沿定子铜绕组(I)外表面安装的定子水管(2)的数量为10个-14个。2.根据权利要求1所述的定子绕组真空水冷式隐极发电机，其特征在于:所述的定子上层水管(2-1)的数量进行了增加。3.根据权利要求1所述的定子绕组真空水冷式隐极发电机，其特征在于:所述的定子上层铜绕组(1-1)和定子上层铜绕组绝缘(3-1)的中间位置加装隔热板(7)，隔热板A (7)的厚度为3 mm-4 _，在定子下层铜绕组(1_2)和定子下层铜绕组绝缘(3_2)的中间位置加装隔热板B (8)，隔热板B (8)的厚度为I mm-2 mm ;将隔热板与定子铜绕组绝缘(3)之间的区域抽成外部真空层(9)，并且将定子铜绕组(I)与隔热板之间的区域抽成内部真空层(1)0
【专利摘要】本发明公开了定子绕组真空水冷式隐极发电机，它涉及电机领域。本发明为了解决现有隐极发电机定子铜绕组发热严重和定子铜绕组沿轴向方向温差较大的问题。定子水管沿圆周方向安装在定子铜绕组与定子铜绕组绝缘之间，并且定子水管与定子铜绕组和定子铜绕组绝缘紧密地接触，定子水管、定子铜绕组和定子铜绕组绝缘包围的区域抽为真空层。定子水管内通有流动的冷却水，定子水管的截面为正方形。本发明结构简单，有效地限制了隐极发电机内发热严重的定子铜绕组的温升和其传递热量的能力，降低了定子铜绕组和定子铜绕组绝缘的温度，增强了隐极发电机安全稳定运行的能力。
【IPC分类】H02K1/20, H02K9/197
【公开号】CN104901481
【申请号】CN201510311436
【发明人】韩继超, 姜金刚, 戈宝军, 李伟力
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月9日