转子表面风叶式隐极发电机通风冷却结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及转子表面风叶式隐极发电机通风冷却结构，属于电机领域。
【背景技术】
[0002]大型空冷隐极发电机作为发电站中的重要能源转换装置，一旦发生故障不仅影响电力系统的可靠性，还会造成巨大的经济损失。隐极发电机在额定运行时，在电磁场的作用下发电机内各构件产生损耗，各构件的损耗以热的形式被周围的冷却介质带走，合理的通风结构对冷却隐极发电机内各构件的温度至关重要。尤其，在隐极发电机进相运行时，发电机内各构件的损耗和温度急剧增加，极容易超出发电机中绝缘材料的容许温升，造成隐极发电机定子绕组匝间短路，导致隐极发电机故障运行，影响到电网系统的稳定性。
[0003]为了能够充分地利用隐极发电机内的冷却流体带走发电机内各构件的热量，就需要采用更有合理的通风冷却结构以最经济的风量来提高发电机的通风冷却能力，保证发电机内发热严重的构件在其允许的温度范围内，确保隐极发电机的安全可靠运行。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供转子表面风叶式隐极发电机通风冷却结构，以解决隐极发电机由于通风冷却效果差和通风结构设计不合理导致的发电机内各构件温度过高和沿轴向方向各构件温差大的问题，有效地提升了隐极发电机的通风冷却效果。
[0005]本实用新型的转子表面风叶式隐极发电机通风冷却结构，它包括转子铁心、转子风叶翅、气隙、定子绕组、层间绝缘、定子槽楔、定子铁心、定子径向通风沟、转子副槽、转子绕组和转子槽楔。转子铁心由转子小齿、转子大齿和转子轭组成。定子绕组安装在靠近定子铁心的内圆表面位置处，定子铁心沿轴向均匀地排布，定子铁心之间留有定子径向通风沟。定子铁心的内圆表面和转子铁心的外圆表面之间为气隙，转子风叶翅沿圆周方向安装在转子铁心的外圆表面，转子风叶翅沿轴向贯穿于整个转子铁心，转子风叶翅的数量为25个-55个。每个转子小齿的外圆表面处均安装一个转子风叶翅，每个转子大齿的外圆表面处安装转子风叶翅的数量为5个-10个。转子风叶翅与转子铁心外圆表面的切线成55° -75。倾斜角。转子风叶翅的倾斜角方向与转子铁心旋转的方向相同。转子风叶翅的高度需要小于等于转子铁心的外圆表面和定子铁心的内圆表面之间气隙高度的1/2。
[0006]作为优选，所述的转子风叶翅垂直于转子铁心外圆表面的切线，此结构在提高隐极发电机冷却效果的同时降低了加工生产的难度。
[0007]作为优选，所述的转子风叶翅的数量在转子小齿处减少一半，即在每隔一个转子小齿的外圆表面处安装一个转子风叶翅，同样，转子风叶翅的数量在每个转子大齿处减少一半，此结构在提高隐极发电机冷却效果的同时降低了加工生产的成本。
[0008]本实用新型的优点:在原来转子铁心的光滑表面上安装具有一定倾斜角度的转子风叶翅，形成转子表面风叶式冷却结构。该转子表面风叶式冷却结构一方面可以带动定转子之间气隙内的冷却流体旋转，将冷却流体以较快的速度甩入到定子径向通风沟内，加快了进入定子径向通风沟内冷却流体的速度，提高了定子径向通风沟内冷却流体带走热量的能力，明显地降低了定子区域内各构件的温度，尤其对发热严重的定子绕组和定子铁心齿部的冷却效果更加明显，使得定子绕组沿轴向的温度差减小，定子区域内的热应力也相应地减小。另一方面安装转子风叶翅后还可以显著地增大隐极发电机内的总流量，促进了发电机内冷却流体的循环，提高了冷却流体的利用率。本实用新型结构简单，明显地增加了隐极发电机内冷却流体的总流量，加快了定子径向通风沟内冷却流体的速度，提高了发电机内各构件的冷却效果，便于实际生产和应用。
[0009]【附图说明】:
[0010]为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0011]图1为本实用新型所述隐极发电机的轴向剖视图；
[0012]图2为本实用新型所述隐极发电机转子的圆周方向剖视图。
[0013]图中:1_转子铁心；2_转子风叶翅；3-气隙；4_定子绕组；5_层间绝缘；6_定子槽楔；7_定子铁心；8_定子径向通风沟；9_转子副槽；10_转子绕组；11_转子槽楔。
[0014]【具体实施方式】:
[0015]为使本实用新型的目的、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实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，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实用新型的概念。
[0016]如图1和图2所示，本【具体实施方式】采用以下技术方案:本实施方式包括转子铁心
1、转子风叶翅2、气隙3、定子绕组4、层间绝缘5、定子槽楔6、定子铁心7、定子径向通风沟
8、转子副槽9、转子绕组10和转子槽楔11。转子铁心I由转子小齿1-1、转子大齿1-2和转子轭1-3组成。定子绕组4安装在靠近定子铁心7的内圆表面位置处，定子铁心7沿轴向均匀地排布，定子铁心7之间留有定子径向通风沟8。定子铁心7的内圆表面和转子铁心I的外圆表面之间为气隙3，转子风叶翅2沿圆周方向安装在转子铁心I的外圆表面，转子风叶翅2沿轴向贯穿于整个转子铁心I，转子风叶翅2的数量为25个-55个，本实施例取为44个。每个转子小齿1-1的外圆表面处均安装一个转子风叶翅2，每个转子大齿1-2的外圆表面处安装转子风叶翅2的数量为5个-10个，本实施例取为7个。转子风叶翅2与转子铁心I外圆表面的切线成55° -75°倾斜角，本实施例取为60°倾斜角。转子风叶翅2的倾斜角方向与转子铁心I旋转的方向相同。转子风叶翅2的高度需要小于等于转子铁心I的外圆表面和定子铁心7的内圆表面之间气隙3高度的1/2，本实施例转子风叶翅2的高度取为2/5气隙3的高度。
[0017]进一步的，所述的转子风叶翅2垂直于转子铁心3外圆表面的切线，此结构在提高隐极发电机冷却效果的同时降低了加工生产的难度。
[0018]进一步的，所述的转子风叶翅2的数量在转子小齿1-1处减少一半，即在每隔一个转子小齿1-1的外圆表面处安装一个转子风叶翅2，同样，转子风叶翅2的数量在每个转子大齿1-2处减少一半，此结构在提高隐极发电机冷却效果的同时降低了加工生产的成本。
[0019]在原来转子铁心I的光滑表面上安装具有一定倾斜角度的转子风叶翅2。当隐极发电机额定运行时，原本光滑表面的转子不具备带动周围冷却流体流动的能力，但加装转子风叶翅2后，转子风叶翅2类似于风扇叶，当转子铁心I和转子风叶翅2 —起旋转时，转子风叶翅2带动气隙3内的冷却流体旋转，将冷却流体以较快的速度甩入到定子径向通风沟8内，加快了定子径向通风沟8内冷却流体的速度，使得定子铁心7表面散热系数值进一步地增大，提高了定子径向通风沟8内冷却流体带走热量的能力，可以明显地降低定子区域内各构件的温度。安装转子风叶翅2后还可以显著地增大隐极发电机内的总流量，促进了发电机内冷却流体的循环，提高了冷却流体的利用率。
[0020]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型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.转子表面风叶式隐极发电机通风冷却结构，其特征在于:它包括转子铁心(1)、转子风叶翅(2)、气隙(3)、定子绕组(4)、层间绝缘(5)、定子槽楔￠)、定子铁心(7)、定子径向通风沟(8)、转子副槽(9)、转子绕组(10)和转子槽楔(11)，转子铁心(I)由转子小齿(1-1)、转子大齿(1-2)和转子轭(1-3)组成，定子绕组(4)安装在靠近定子铁心(7)的内圆表面位置处，定子铁心(7)沿轴向均匀地排布，定子铁心(7)之间留有定子径向通风沟(8)，定子铁心(7)的内圆表面和转子铁心⑴的外圆表面之间为气隙(3)，转子风叶翅⑵沿圆周方向安装在转子铁心(I)的外圆表面，转子风叶翅(2)沿轴向贯穿于整个转子铁心(1)，转子风叶翅(2)的数量为25个-55个；每个转子小齿(1-1)的外圆表面处均安装一个转子风叶翅(2)，每个转子大齿(1-2)的外圆表面处安装转子风叶翅(2)的数量为5个-10个；转子风叶翅(2)与转子铁心(I)外圆表面的切线成55° -75。倾斜角；转子风叶翅(2)的倾斜角方向与转子铁心(I)旋转的方向相同；转子风叶翅(2)的高度需要小于等于转子铁心⑴的外圆表面和定子铁心(7)的内圆表面之间气隙(3)高度的1/2。2.根据权利要求1所述的转子表面风叶式隐极发电机通风冷却结构，其特征在于:所述的转子风叶翅(2)垂直于转子铁心(3)外圆表面的切线。3.根据权利要求1所述的转子表面风叶式隐极发电机通风冷却结构，其特征在于:所述的转子风叶翅(2)的数量在转子小齿(1-1)处减少一半，即在每隔一个转子小齿(1-1)的外圆表面处安装一个转子风叶翅(2)，同样，转子风叶翅(2)的数量在每个转子大齿(1-2)处减少一半。
【专利摘要】本实用新型公开了转子表面风叶式隐极发电机通风冷却结构，它涉及电机领域。本实用新型为了解决现有隐极发电机各构件温度高和冷却效果差的问题。转子风叶翅沿圆周方向安装在转子铁心的外圆表面，转子风叶翅沿轴向贯穿于整个转子铁心，每个转子小齿的外圆表面处均安装一个转子风叶翅，每个转子大齿的外圆表面处安装多个转子风叶翅。转子风叶翅与转子铁心外圆表面的切线成一定倾斜角，转子风叶翅的倾斜角方向与转子铁心旋转的方向相同。本实用新型结构简单，有效地增加了隐极发电机内冷却流体的总流量，加快了进入定子径向通风沟内冷却流体的速度，提高了发电机内各构件的冷却效果，便于实际生产和应用。
【IPC分类】H02K1/20, H02K1/32
【公开号】CN204721127
【申请号】CN201520392243
【发明人】韩继超, 李伟力, 姜金刚, 戈宝军, 赵洪森
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月9日