專利名稱：蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置、冷凝裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置、冷凝裝置及其制造方 法。
背景技術(shù)：
高電壓、大功率(隔爆型)異步電動(dòng)機(jī)是一種工業(yè)生產(chǎn)中常用的大型異步電動(dòng)機(jī)， 也是運(yùn)用電磁力定律將交流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)由靜止部分(定子)、定轉(zhuǎn)子中間間隔(氣隙)、旋轉(zhuǎn)部分(轉(zhuǎn)子)構(gòu) 成。高壓三相交流電源接到異步電動(dòng)機(jī)的定子三相繞組，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，通過(guò)定子鐵心、氣 隙、轉(zhuǎn)子鐵心所構(gòu)成的磁路，進(jìn)行電磁感應(yīng)，在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)感應(yīng)出電壓進(jìn)而感應(yīng)出電流，轉(zhuǎn) 子電流在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，根據(jù)電磁力定律，產(chǎn)生作用在轉(zhuǎn)子表面的電磁力，再進(jìn)一步形成 對(duì)轉(zhuǎn)子軸的電磁轉(zhuǎn)矩，然后帶動(dòng)轉(zhuǎn)子軸上連接的驅(qū)動(dòng)設(shè)備(或稱負(fù)載)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在異步電動(dòng)機(jī)中，當(dāng)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組中存在較小的感應(yīng)電流，使得轉(zhuǎn)子 部分的發(fā)熱不嚴(yán)重，一般的通風(fēng)措施就能夠帶走轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量。但是，定子繞組中 的電流是比較大的，相應(yīng)的電阻損耗較大，而且，定子鐵心在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下也會(huì)產(chǎn)生渦 流與磁滯損耗，這些損耗基本上轉(zhuǎn)變成熱而使整個(gè)定子的溫度升高，當(dāng)溫度升高達(dá)到一定 程度時(shí)，定子繞組的絕緣材料會(huì)急劇老化導(dǎo)致絕緣失效，致使電機(jī)發(fā)生重大故障而無(wú)法繼 續(xù)運(yùn)行。因此，保證異步電動(dòng)機(jī)可靠穩(wěn)定運(yùn)行的前提條件是，電機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)熱部件(特別是 定子)產(chǎn)生的熱量能夠被及時(shí)有效地散掉。隔爆型異步電動(dòng)機(jī)，其發(fā)熱與冷卻問(wèn)題將更為突出，因?yàn)楦舯彤惒诫妱?dòng)機(jī)的機(jī) 座與外殼采用十分嚴(yán)格的密封結(jié)構(gòu)，電機(jī)內(nèi)部與周圍環(huán)境是完全隔離的，進(jìn)而阻斷了自然 散熱的渠道。其中，在隔爆型異步電動(dòng)機(jī)的散熱冷卻方式具有兩種。第一種為風(fēng)冷冷卻方式。具體是，在機(jī)殼與機(jī)座的四周安裝有與外部環(huán)境進(jìn)行強(qiáng) 力通風(fēng)散熱的風(fēng)管，風(fēng)管的兩端出口與外部周圍大氣相通，風(fēng)管直線部分被密封在電機(jī)內(nèi) 部，位于定子鐵心背部的上部。電機(jī)運(yùn)行時(shí)，將大量的外界冷風(fēng)引入風(fēng)管內(nèi)，流過(guò)風(fēng)管的過(guò) 程中與定子鐵心背部的熱空氣進(jìn)行熱量交換，將定子熱空氣降溫，再?gòu)娘L(fēng)管的另一端排出 到外界環(huán)境，從而帶走電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，因此，現(xiàn)有的(隔爆)異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子是作 為一個(gè)整體由共同的風(fēng)系統(tǒng)冷卻，但定子側(cè)不能密封，否則不能實(shí)現(xiàn)定、轉(zhuǎn)子同時(shí)冷卻的過(guò) 程與效果。上述風(fēng)冷冷卻方式的缺點(diǎn)是，電機(jī)內(nèi)部的氣流總是不斷在其密封體內(nèi)循環(huán)往復(fù)， 不能與外界直接接觸，換言之，電機(jī)內(nèi)的發(fā)熱體特別是定子部分，不能與位于外界的冷卻介 質(zhì)-空氣直接接觸，由此造成的結(jié)果是溫度分布很不均勻，尤其是定子的端部往往存在局 部過(guò)熱點(diǎn)。此外，空氣的比熱容與導(dǎo)熱率均較小，比重又較大，在高速電機(jī)中引起的摩擦損 耗很大，噪音很大，則換熱的效率很低。第二種為蒸發(fā)冷卻方式。具體是，將整個(gè)定子完全密封在腔體內(nèi)，被其內(nèi)充放的低沸點(diǎn)(一般在50°C至80°C之間)、高絕緣、不燃燒、無(wú)毒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的液態(tài)蒸發(fā)冷卻介質(zhì) 浸泡，該定子亦稱為浸潤(rùn)式蒸發(fā)冷卻定子。電機(jī)運(yùn)行時(shí)，繞組、鐵心以及其它結(jié)構(gòu)部件由于 各種損耗而產(chǎn)生大量熱量，使充滿在其周圍的冷卻介質(zhì)液體溫度升高，直至達(dá)到與腔體內(nèi) 的壓力相對(duì)應(yīng)的液態(tài)介質(zhì)的飽和溫度開(kāi)始沸騰，液態(tài)介質(zhì)吸熱汽化，呈氣、液兩相狀態(tài)，使 發(fā)熱部件得以充分冷卻，又因沸騰換熱期間沸騰工質(zhì)的溫度基本分布在飽和溫度點(diǎn)附近， 使介質(zhì)浸泡的各個(gè)定子部位溫度分布比較均勻，尤其是定子端部無(wú)局部過(guò)熱點(diǎn)。要在異步電動(dòng)機(jī)上對(duì)定子實(shí)施蒸發(fā)冷卻，則需要機(jī)殼上安裝一個(gè)冷凝裝置。參見(jiàn) 圖1所示，相關(guān)的冷凝裝置包括兩個(gè)定子密封腔體壁2’，其分別安裝在機(jī)殼1’上，定子密封 腔體壁2’的底部安裝套筒壁4’，套筒壁4’位于定子3’和轉(zhuǎn)子5’之間。密封腔體壁2’、 機(jī)殼1’和套筒壁4’形成定子密封腔體，整個(gè)定子3’位于定子密封腔體內(nèi)，且定子3’的端 部31’與定子密封腔體壁2’之間具有間隙，冷卻介質(zhì)6’設(shè)置在定子密封腔體內(nèi)，且圍繞在 定子3’周圍。上述相關(guān)的冷凝裝置的缺點(diǎn)是一、異步電動(dòng)機(jī)定子的端部主要由端部鐵心和端部繞組構(gòu)成，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，在定 子繞組上將產(chǎn)生很強(qiáng)的電動(dòng)力及電磁振動(dòng)等，必須對(duì)端部的定子繞組加以牢固的固定，如 采用端箍、綁扎帶、加強(qiáng)筋板等，但是上述端部的定子繞組伸出鐵心較長(zhǎng)一段，且定子端部 31’與定子密封腔體壁2’之間具有間隙，即定子端部31’是懸空的，因此容易在定子端部 31’處出現(xiàn)定子繞組松動(dòng)與脫落等事故。二、其定子密封套筒壁4’直接套接在定子密封腔體壁2’的底部，定子繞組端部 31’下面會(huì)有很大的空間被包括進(jìn)來(lái)，使得定子密封腔體的體積過(guò)大，需在該腔體內(nèi)存放較 大量的冷卻介質(zhì)，目前使用的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)是一種綠色環(huán)抱型的化工產(chǎn)品，其價(jià)格昂貴，因 此，使得異步電動(dòng)機(jī)的造價(jià)較高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置、冷凝裝置 及其制造方法，以減少或克服上述技術(shù)問(wèn)題。具體地，本發(fā)明的目的是提供一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置，其減少 了冷卻介質(zhì)用量，可以顯著降低蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)的制造成本。本發(fā)明的另一目的是，提供一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的冷凝裝置，其包括有 上述密封裝置，使得冷卻效果均勻。本發(fā)明的又一目的是提供一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置的制造方法。本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置，所述定子包括相互連接的定子鐵心和 定子繞組，所述密封裝置包括一個(gè)套筒，其連接在定子鐵心的內(nèi)圓表面上；兩個(gè)腔體側(cè)壁，每個(gè)腔體側(cè)壁的外緣密封連接在異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼上；兩個(gè)腔體 連接壁，每個(gè)腔體連接壁的外端連接腔體側(cè)壁，內(nèi)端沿著定子繞組的端部的彎曲形狀與定 子鐵心相連接；其中，上述套筒，腔體側(cè)壁，腔體連接壁和機(jī)殼構(gòu)成了定子密封腔體。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，每個(gè)所述腔體連接壁包括繞組端部容置件，所述定子繞組 的端部配合地設(shè)置在繞組端部容置件內(nèi)，繞組端部容置件的上部配合定子繞組端部的形狀而呈弧形，下部呈斜線形。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，每個(gè)腔體連接壁還包括側(cè)壁連接件，側(cè)壁連接件的一端連 接所述腔體側(cè)壁，另一端連接在所述繞組端部容置件的上部。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述定子鐵心的內(nèi)圓上沿圓周開(kāi)設(shè)有多個(gè)均勻分布的鐵心 槽，所述定子繞組嵌設(shè)在鐵心槽內(nèi)；每個(gè)腔體連接壁還包括多個(gè)周向均勻地連接在所述繞 組端部容置件的下部的定子鐵心連接件，每個(gè)定子鐵心連接件的一端壓設(shè)在嵌有定子繞組 的鐵心槽內(nèi)；定子鐵心連接件具有相互連接的楔下墊條和槽楔。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，每個(gè)所述腔體側(cè)壁為呈圓環(huán)形的板片，其外圓面配合連接 在機(jī)殼上，腔體側(cè)壁的內(nèi)圓一側(cè)設(shè)有多個(gè)連接孔，腔體連接壁的外端與連接孔通過(guò)螺釘連 接，所述腔體側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)通風(fēng)管安裝孔。本發(fā)明還提出了一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的冷凝裝置，其特征在于，所述冷 凝裝置包括上述蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置，所述定子密封腔體內(nèi)填充有冷卻介 質(zhì)，所述腔體側(cè)壁上連接有多個(gè)平行的通風(fēng)管。本發(fā)明還提出了一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置的制造方法，其包括步 驟A、所述定子包括相互連接的定子鐵心和定子繞組，將套筒粘接在定子鐵心的內(nèi)圓 表面上，套筒位于異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間；B、將兩個(gè)腔體側(cè)壁的外緣分別密封連接在異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼上，定子位于兩個(gè)腔 體側(cè)壁之間；C、提供兩個(gè)腔體連接壁，使每個(gè)腔體連接壁的外端連接腔體側(cè)壁，內(nèi)端沿著定子 繞組的端部的彎曲形狀與定子鐵心相連接，使上述套筒，腔體側(cè)壁，腔體連接壁和機(jī)殼構(gòu)成 了定子密封腔體。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述步驟C中，所述定子鐵心的內(nèi)圓上沿圓周開(kāi)設(shè)有多個(gè) 均勻分布的鐵心槽，定子繞組嵌設(shè)在鐵心槽內(nèi)，腔體連接壁的內(nèi)端將定子繞組壓進(jìn)并固定 在鐵心槽里。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述步驟C中，將定子整體進(jìn)行真空壓力浸漆處理，再使定 子鐵心與腔體連接壁相連。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述方法還包括步驟D、將腔體連接壁與定子鐵心的端部表 面間用絕緣漆封上。本發(fā)明實(shí)施例的密封裝置的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是1、腔體側(cè)壁是通過(guò)腔體連接壁與定子鐵心相連接的，腔體連接壁配合著定子繞組 的端部的彎曲形狀，以將伸出定子鐵心外端的定子繞組完全包裹起來(lái)，可使定子繞組的端 部與腔體連接壁緊密貼合，不留空間或留有很小的空間，去掉了不必要的端部空間，從而降 低了定子密封腔體的容積，使其內(nèi)的冷卻介質(zhì)液體分布趨于合理，冷卻介質(zhì)的用量也隨之 降低，因此可以顯著降低蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)的制造成本，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而能夠向 市場(chǎng)推出集可靠性、平穩(wěn)性、免維護(hù)性、低成本等于一身的蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)，同時(shí)也解 決了現(xiàn)有的異步電動(dòng)機(jī)存在的定子端部固定不牢的問(wèn)題。2、蒸發(fā)冷卻介質(zhì)的溫度分布均勻，特別是定子的端部，無(wú)局部過(guò)熱點(diǎn)，冷卻效果 好。
6
3、實(shí)驗(yàn)證明，浸潤(rùn)式蒸發(fā)冷卻定子，領(lǐng)先蒸發(fā)冷卻介質(zhì)液體本身的絕緣性與介電 常數(shù)，能夠均勻分布定子的鐵心槽內(nèi)的電場(chǎng)，防止高電壓定子繞組產(chǎn)生局部放電，定子可以 取消防暈處理。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是相關(guān)的蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置的剖面示意圖，其中只顯示了 異步電動(dòng)機(jī)的上半部分的視圖，下半部分與之對(duì)稱；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置的剖面示意圖，其中 只顯示了異步電動(dòng)機(jī)的上半部分的視圖，下半部分與之對(duì)稱；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的密封裝置的套筒的主視剖面示意圖；圖3A是本發(fā)明實(shí)施例的密封裝置的套筒的側(cè)視剖面示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的密封裝置的腔體側(cè)壁的主視示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的密封裝置的腔體連接壁的主視示意圖；圖5A是本發(fā)明實(shí)施例的密封裝置的腔體連接壁的左視示意圖；圖5B是沿著圖5A的A-A線剖面示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例的密封裝置的側(cè)壁連接件的主視示意圖；圖6A是本發(fā)明實(shí)施例的密封裝置的側(cè)壁連接件的左視示意圖；圖6B是沿著圖6A的A-A線剖面示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例的密封裝置的繞組端部容置件的主視示意圖；圖7A是本發(fā)明實(shí)施例的密封裝置的繞組端部容置件的左視示意圖；圖7B是沿著圖7A的A-A線剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施方式1參見(jiàn)圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的冷凝裝置， 所述定子1包括相互連接的定子鐵心11和定子繞組12。所述冷凝裝置包括蒸發(fā)冷卻異步 電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置，密封裝置包括一個(gè)套筒2，兩個(gè)腔體側(cè)壁3和兩個(gè)腔體連接壁4。套 筒2連接在定子鐵心11的內(nèi)圓表面上；每個(gè)腔體側(cè)壁3的外緣密封連接在異步電動(dòng)機(jī)的機(jī) 殼5上；每個(gè)腔體連接壁4的外端連接腔體側(cè)壁3，內(nèi)端沿著定子繞組12的端部121的彎 曲形狀與定子鐵心11相連接；其中，上述套筒2，腔體側(cè)壁3，腔體連接壁4和機(jī)殼5構(gòu)成了 定子密封腔體。定子密封腔體內(nèi)填充有冷卻介質(zhì)6，腔體側(cè)壁3上連接有多個(gè)平行的通風(fēng)管31。其中，冷卻介質(zhì)6可以是具有低沸點(diǎn)、高絕緣、不燃燒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)的任何冷卻 液。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行前，先將定子密封腔體抽成一定程度的真空，將常溫下為液態(tài)的冷卻 介質(zhì)6充入密封腔體內(nèi)，冷卻介質(zhì)6可以浸沒(méi)定子鐵心11，將定子1完全浸泡；但為了避免 減小密封腔體內(nèi)的蒸發(fā)空間，導(dǎo)致壓力過(guò)大，沸點(diǎn)溫度上升等不良現(xiàn)象出現(xiàn)，可在密封腔體 內(nèi)不要充入過(guò)多的冷卻介質(zhì)6。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子1整體因各種損耗產(chǎn)生大量的熱，加熱 了密封腔體內(nèi)的冷卻介質(zhì)6，液態(tài)的冷卻介質(zhì)6溫度升高，直到達(dá)到飽和溫度沸騰，冷卻介 質(zhì)6吸熱汽化上浮，遇到位于冷卻介質(zhì)6上方的通風(fēng)管31，由于通風(fēng)管31與汽化的冷卻介 質(zhì)6之間存在溫差，汽化的冷卻介質(zhì)6將熱量傳遞給通風(fēng)管31后液化，又滴回到冷卻介質(zhì) 6中，通風(fēng)管31通風(fēng)將熱量帶走，這樣就將定子1的熱量及時(shí)散到電動(dòng)機(jī)的外部，形成自循 環(huán)的蒸發(fā)冷卻過(guò)程。本發(fā)明實(shí)施例中，腔體側(cè)壁3是通過(guò)腔體連接壁4與定子鐵心11相連接的，腔體 連接壁4配合著定子繞組12的端部121的彎曲形狀，以將伸出定子鐵心11外端的定子繞 組12完全包裹起來(lái)，可使定子繞組12的端部121與腔體連接壁4緊密貼合，不留空間或留 有很小的空間，去掉了不必要的端部空間，從而降低了定子密封腔體的容積，使其內(nèi)的冷卻 介質(zhì)6液體分布趨于合理，冷卻介質(zhì)6的用量也隨之降低，因此可以顯著降低蒸發(fā)冷卻異步 電動(dòng)機(jī)的制造成本，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。其中，冷卻介質(zhì)6灌入的液面沒(méi)過(guò)定子鐵心11的 外圓表面即可。其中，參見(jiàn)圖3和圖3A所示，套筒2的長(zhǎng)度可與定子鐵子11的長(zhǎng)度相同，套筒2 的外壁可粘接在定子鐵心11的內(nèi)圓表面上，套筒2的材料可選用具備一定抗壓強(qiáng)度、抗沖 擊變形、耐高溫的絕緣材料。在異步電動(dòng)機(jī)中，套筒2套裝在定子1與轉(zhuǎn)子7之間。參見(jiàn)圖4所示，每個(gè)腔體側(cè)壁3為呈圓環(huán)形的板片，其外圓面配合連接在機(jī)殼5 上，腔體側(cè)壁3的內(nèi)圓一側(cè)設(shè)有多個(gè)連接孔32，此處為螺紋孔，腔體連接壁4的外端與連接 孔32通過(guò)螺釘連接。所述腔體側(cè)壁3上設(shè)有多個(gè)通風(fēng)管安裝孔33，通風(fēng)管31穿過(guò)通風(fēng)管 安裝孔33，并通過(guò)焊接等方法將腔體側(cè)壁4與通風(fēng)管31連接起來(lái)，連接處需具有密封性。 通風(fēng)管安裝孔33在腔體側(cè)壁3上的具體位置可根據(jù)安裝需要進(jìn)行設(shè)置，如圖4中所示，安 裝孔33只設(shè)置在腔體側(cè)壁3的局部。此外，安裝孔33的形狀可以根據(jù)通風(fēng)管31的結(jié)構(gòu)形 狀相應(yīng)設(shè)置，腔體側(cè)壁4的材料可以是導(dǎo)體或絕緣體，不作限制，只要保證具有一定抗壓強(qiáng) 度即可，通風(fēng)管31可以是導(dǎo)熱性能較好的銅管或鋁管，主要起冷凝作用。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，參見(jiàn)圖5、5A、5B和圖7、7A、7B所示，每個(gè)所述腔體連 接壁4包括繞組端部容置件41，所述定子繞組12的端部121配合地設(shè)置在繞組端部容置 件4內(nèi)，繞組端部容置件4的上部配合定子繞組端部的形狀而呈弧形，下部呈斜線形，下部 的傾斜角度和長(zhǎng)度均與定子繞組12的端部出線相吻合。定子繞組12被繞組端部容置件41 完全包裹，以去除了定子密封腔體內(nèi)的定子繞組12的下面的空間，從而減少了定子密封腔 體的容積。再配合圖6、6A、6B所示，每個(gè)腔體連接壁4還包括側(cè)壁連接件42，側(cè)壁連接件42 的一端連接腔體側(cè)壁3，另一端連接，例如粘接在繞組端部容置件41的上部。具體是，側(cè)壁 連接件42設(shè)有圓環(huán)部421，圓環(huán)部421的內(nèi)圓面向外凸設(shè)有翹起部422，圓環(huán)部421上設(shè)有 螺絲孔423，螺絲孔423與腔體側(cè)壁3的連接孔32配合，借助螺絲將側(cè)壁連接件42與腔體側(cè)壁3連接在一起。繞組端部容置件41和側(cè)壁連接件42均可使用具備一定抗壓強(qiáng)度、抗沖擊變形、耐 高溫的絕緣材料。所述定子鐵心11的內(nèi)圓上沿圓周開(kāi)設(shè)有多個(gè)均勻分布的鐵心槽，所述定子繞組 12嵌設(shè)在鐵心槽內(nèi)；每個(gè)腔體連接壁4還包括多個(gè)周向均勻地連接(例如粘接)在繞組端 部容置件41的下部的定子鐵心連接件，每個(gè)定子鐵心連接件的一端壓設(shè)在嵌有定子繞組 11的鐵心槽內(nèi)。具體是，定子鐵心連接件具有將定子繞組12固定在鐵心槽內(nèi)的楔下墊條 43和槽楔(圖中未示)，先將楔下墊條43壓進(jìn)容設(shè)有定子繞組12的定子鐵心11的鐵心槽 里，并應(yīng)盡可能地將繞組端部容置件41緊靠定子鐵心11端部表面，接著從一端將槽楔打進(jìn) 鐵心槽內(nèi)，使槽楔牢固地將楔下墊條43件和定子繞組12等固定在鐵心槽里。上述將定子1整個(gè)用定子密封腔體嚴(yán)格封起來(lái)，然后用絕緣的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)6液 體將共完全浸泡的浸潤(rùn)式蒸發(fā)冷卻，當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)時(shí)時(shí)，定子密封腔體內(nèi)會(huì)自然形成氣、液、 固三相的絕緣系統(tǒng)。經(jīng)試驗(yàn)表明，該絕緣系統(tǒng)能夠改善定子端部電場(chǎng)強(qiáng)度的分布、防止局部 放電的發(fā)生，即，出鐵心槽口的冷卻介質(zhì)6中電場(chǎng)最集中，但分布比較均勻，從內(nèi)到外變化 平衡，直至槽外的繞組端部，電場(chǎng)分布的過(guò)渡性很好，無(wú)局部突變點(diǎn)，且最大電場(chǎng)強(qiáng)度遠(yuǎn)小 于冷卻介質(zhì)6的擊穿值，說(shuō)明蒸發(fā)冷卻介質(zhì)對(duì)定子端部121電場(chǎng)的改善非常顯著，無(wú)須任何 防暈手段。定子繞組12在鐵心槽外的延伸長(zhǎng)度對(duì)電場(chǎng)分布的影響不明顯，因此可以盡可能 地適當(dāng)?shù)販p小定子繞組12在鐵心槽外的伸出長(zhǎng)度，經(jīng)模擬試驗(yàn)證明，對(duì)于IOKV電壓等級(jí)的 定子繞組，其端部伸出長(zhǎng)度可以減小至原來(lái)的85%。此外，經(jīng)工程實(shí)例測(cè)算出，相對(duì)于背景技術(shù)中相關(guān)的冷凝裝置的結(jié)構(gòu)而言，本發(fā)明 實(shí)施例的密封裝置的容積只有原來(lái)的六分之一，冷卻介質(zhì)用量不到100公斤。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置，關(guān)于該蒸發(fā)冷 卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置的具體結(jié)構(gòu)及有益效果參見(jiàn)對(duì)圖2-圖7B所示實(shí)施例的描 述，此處不再重復(fù)。實(shí)施方式2本發(fā)明實(shí)施例提出了一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置的制造方法，其包 括步驟A、所述定子包括相互連接的定子鐵心11和定子繞組12，將套筒2粘接在定子鐵心 11的內(nèi)圓表面上，套筒2位于異步電動(dòng)機(jī)的定子1和轉(zhuǎn)子7之間；B、將兩個(gè)腔體側(cè)壁3的外緣分別密封連接在異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼5上，定子1位于 兩個(gè)腔體側(cè)壁3之間；C、提供兩個(gè)腔體連接壁4，使每個(gè)腔體連接壁4的外端連接腔體側(cè)壁3，內(nèi)端沿著 定子繞組12的端部的彎曲形狀與定子鐵心11相連接，使上述套筒2，腔體側(cè)壁3，腔體連接 壁4和機(jī)殼5構(gòu)成了定子密封腔體。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，上述步驟C中，所述定子鐵心11的內(nèi)圓上沿圓周開(kāi) 設(shè)有多個(gè)均勻分布的鐵心槽，定子繞組12嵌設(shè)在鐵心槽內(nèi)，腔體連接壁4的內(nèi)端將定子繞 組12壓進(jìn)并固定在鐵心槽里。具體是，定子鐵心連接件具有楔下墊條43和槽楔，先將楔下 墊條43壓進(jìn)容設(shè)有定子繞組12的定子鐵心11的鐵心槽里，接著將槽楔設(shè)入鐵心槽內(nèi)，使 槽楔將楔下墊條43和定子繞組12固定在鐵心槽里。
上述步驟C中，將定子1整體進(jìn)行真空壓力浸漆處理，再使定子鐵心11與腔體連 接壁4相連，以加強(qiáng)定子密封腔體的連接的整體性。所述方法還包括步驟D、將腔體連接壁4與定子鐵心11的端部表面間用絕緣漆封 上，以進(jìn)一步提高密封效果。本實(shí)施方式的其他結(jié)構(gòu)、工作原理和有益效果與實(shí)施方式1的相同，在此不再贅 述。以上所述僅為本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)申請(qǐng)文件公開(kāi)的可以 對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)或變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置，所述定子包括相互連接的定子鐵心和定 子繞組，其特征在于，所述密封裝置包括一個(gè)套筒，其連接在定子鐵心的內(nèi)圓表面上；兩個(gè)腔體側(cè)壁，每個(gè)腔體側(cè)壁的外緣密封連接在異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼上；兩個(gè)腔體連接壁，每個(gè)腔體連接壁的外端連接腔體側(cè)壁，內(nèi)端沿著定子繞組的端部的 彎曲形狀與定子鐵心相連接；其中，上述套筒，腔體側(cè)壁，腔體連接壁和機(jī)殼構(gòu)成了定子密封腔體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置，其特征在于，每個(gè)所 述腔體連接壁包括繞組端部容置件，所述定子繞組的端部配合地設(shè)置在繞組端部容置件 內(nèi)，繞組端部容置件的上部配合定子繞組端部的形狀而呈弧形，下部呈斜線形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置，其特征在于，每個(gè)腔 體連接壁還包括側(cè)壁連接件，側(cè)壁連接件的一端連接所述腔體側(cè)壁，另一端連接在所述繞 組端部容置件的上部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置，其特征在于，所述定 子鐵心的內(nèi)圓上沿圓周開(kāi)設(shè)有多個(gè)均勻分布的鐵心槽，所述定子繞組嵌設(shè)在鐵心槽內(nèi)；每 個(gè)腔體連接壁還包括多個(gè)周向均勻地連接在所述繞組端部容置件的下部的定子鐵心連接 件，每個(gè)定子鐵心連接件的一端壓設(shè)在嵌有定子繞組的鐵心槽內(nèi)；定子鐵心連接件具有相 互連接的楔下墊條和槽楔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置，其特征在于，每個(gè)所 述腔體側(cè)壁為呈圓環(huán)形的板片，其外圓面配合連接在機(jī)殼上，腔體側(cè)壁的內(nèi)圓一側(cè)設(shè)有多 個(gè)連接孔，腔體連接壁的外端與連接孔通過(guò)螺釘連接，所述腔體側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)通風(fēng)管安 裝孔。
6.一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的冷凝裝置，其特征在于，所述冷凝裝置包括上述權(quán) 利要求1至5任意一項(xiàng)的蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置，所述定子密封腔體內(nèi)填充 有冷卻介質(zhì)，所述腔體側(cè)壁上連接有多個(gè)平行的通風(fēng)管。
7.一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置的制造方法，其特征在于，所述制造方法 包括步驟A、所述定子包括相互連接的定子鐵心和定子繞組，將套筒粘接在定子鐵心的內(nèi)圓表面 上，套筒位于異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間；B、將兩個(gè)腔體側(cè)壁的外緣分別密封連接在異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼上，定子位于兩個(gè)腔體側(cè) 壁之間；C、提供兩個(gè)腔體連接壁，使每個(gè)腔體連接壁的外端連接腔體側(cè)壁，內(nèi)端沿著定子繞組 的端部的彎曲形狀與定子鐵心相連接，使上述套筒，腔體側(cè)壁，腔體連接壁和機(jī)殼構(gòu)成了定 子密封腔體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，上述步驟C中，所述定子鐵心的內(nèi)圓 上沿圓周開(kāi)設(shè)有多個(gè)均勻分布的鐵心槽，定子繞組嵌設(shè)在鐵心槽內(nèi)，腔體連接壁的內(nèi)端將 定子繞組壓進(jìn)并固定在鐵心槽里。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于，上述步驟C中，將定子整體進(jìn)行真空 壓力浸漆處理，再使定子鐵心與腔體連接壁相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述方法還包括步驟D、將腔體連接 壁與定子鐵心的端部表面間用絕緣漆封上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)定子的密封裝置、冷凝裝置及其制造方法。定子包括相互連接的定子鐵心和定子繞組，密封裝置包括一個(gè)套筒，其連接在定子鐵心的內(nèi)圓表面上；兩個(gè)腔體側(cè)壁，每個(gè)腔體側(cè)壁的外緣密封連接在異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)殼上；兩個(gè)腔體連接壁，每個(gè)腔體連接壁的外端連接腔體側(cè)壁，內(nèi)端沿著定子繞組的端部的彎曲形狀與定子鐵心相連接；其中，上述套筒，腔體側(cè)壁，腔體連接壁和機(jī)殼構(gòu)成了定子密封腔體。本發(fā)明去掉了不必要的端部空間，從而降低了定子密封腔體的容積，使其內(nèi)的冷卻介質(zhì)液體分布趨于合理，冷卻介質(zhì)的用量也隨之降低，因此可以顯著降低蒸發(fā)冷卻異步電動(dòng)機(jī)的制造成本，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
文檔編號(hào)H02K15/02GK102097907SQ201110066278
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者欒茹, 肖富凱 申請(qǐng)人:中冶京誠(chéng)(湘潭)重工設(shè)備有限公司, 欒茹, 肖富凱