一種徑向通風冷卻電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種徑向通風冷卻電機，本發(fā)明的徑向通風冷卻電機由優(yōu)化截面缺口通風溝槽楔和“魚刺”結構固定槽楔組成，使得電機運行期間的通風溝處通風阻力得到顯著降低，冷卻空氣的流動性和紊流噪音得到明顯改善；同時，由于空氣流動阻力的減小，使得在風機功耗相同的條件下，將有更多的冷卻空氣進入通風溝內參與熱交換，從而提高了風機的冷卻效率；此外，固定槽楔“魚刺”結構，大大提高了電機浸漆后固定槽楔的摩擦力，有效的解決了線圈在鐵心中的軸向移動和松動所導致的絕緣損傷和損壞。同傳統(tǒng)的槽楔相比，本發(fā)明在流動、冷卻及噪音、線圈的固定和絕緣的保護等方面均有較大程度的優(yōu)化，適合在大、中型空冷徑向通風大功率電機中運用。
【專利說明】—種徑向通風冷卻電機

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電機【技術領域】，特別涉及大、中型空冷，徑向通風冷卻的大功率交流電機，具體是涉及一種徑向通風冷卻電機。

【背景技術】
[0002]在大、中型電機中，尤其在大功率交流電機中，定子繞組的發(fā)熱比較嚴重，同時繞組中的導體需要傳遞扭矩，流過繞組中的電流大，特別是在故障條件下(譬如負載短路)電流會更大，導致繞組的受力也比較大，如果處理不當，容易引起繞組的軸向移動和松動，定子槽楔發(fā)生松動會導致定子線棒在電磁力的作用下產生電磁振動，從而加劇定子線棒絕緣的機械磨損及槽內放電引起的絕緣腐蝕損壞鐵心中線圈絕緣，導致線圈對地短路和“放炮”，燒毀電機的嚴重后果。
[0003]通常情況下，一方面，為了降低繞組發(fā)熱導致的鐵心溫升，使空氣能直接冷卻鐵心的中間部分，以獲得較好的冷卻效果，常采用技術為徑向通風方式，即:在定子和轉子鐵心上，每隔一段設置一個徑向通風溝，每個鐵心段的長短或徑向通風溝的疏密，由設計者根據鐵心軸向溫升分布而定，冷卻空氣在徑向通風溝內進行熱交換，從而冷卻鐵心。所以通風溝處的風阻大小對鐵心的冷卻效果影響很大。
[0004]另一方面，為了固定鐵心中的線圈，傳統(tǒng)的技術是在鐵心槽口處打入槽楔，通過鐵心沖片槽口處的傾斜角來防止槽楔脫落，軸向通過線圈和槽楔的摩擦力來防止串動，而槽楔的形狀無論是在鐵心段還是在通風溝段都是一樣的。
[0005]顯然，隨著研究的不斷深入以及設計要求的不斷提高，傳統(tǒng)的槽楔沒有考慮通風溝段處槽楔的形狀對風阻的影響，而該處風阻對電機溫升和噪聲影響巨大；同時傳統(tǒng)的槽楔對繞組防止軸向移動的固定保護也存在缺陷和存在改進的地方。在大功率交流電機中，傳統(tǒng)的槽楔結構的不合理性就顯得更加突出。
[0006]如上所述，傳統(tǒng)的槽楔在流動阻力、冷卻效率、紊流噪音以及繞組受力很大情況下的固定保護等方面都有待進一步優(yōu)化。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術的缺點和不足，提供一種徑向通風冷卻電機。本發(fā)明的徑向通風大功率交流電機的槽楔可以減小電機徑向通風的流動阻力、提高冷卻效率、降低通風噪音和增強繞組固定保護提高電機的可靠性。
[0008]本發(fā)明的技術方案如下:
[0009]一種徑向通風冷卻電機，所述的電機包括定子3，定子3包括定子鐵心2、定子繞組2.2和槽楔；所述的槽楔由若干個通風溝槽楔5和兩個固定槽楔6組成，整個槽楔結構采用分段式從雙邊打入槽口，若干個通風溝槽楔5位于兩個固定槽楔6的中間；所述的通風溝槽楔5在安裝入槽口的兩個平行表面的中間位置均開有沿電機徑向的通槽，所述的通槽正對著定子鐵心通風溝1，長度L比定子鐵心通風溝I寬度長1_，寬度和定子繞組的寬度一致，并且在所述的通槽位置，以安裝入槽口的引入端面沿電機軸向的中心線為起點加工斜槽，所述的斜槽的斜面與安裝入槽口的引入端面的夾角與電機轉向一致，角度為30°?45°。
[0010]在一個優(yōu)選的技術方案中，所述的固定槽楔6為“魚刺”形結構，“魚刺”結構開口端為打入槽口的末端；所述的“魚刺”形結構為在安裝入槽口的兩個平行表面上均勻開有沿電機徑向的斜槽，斜槽對稱分布于固定槽楔6安裝入槽口的引入端面沿電機軸向的中心線的兩側，且與中心線呈α夾角，開槽寬度為1mm，高度為槽楔寬度的1/3，沿電機軸向的相臨間距LD為15?30mm。
[0011]在一個優(yōu)選的技術方案中，所述的通風溝槽楔5和固定槽楔6的打入槽口引入端均采用倒角處理，倒角按槽形尺寸的大小取R2mm-R5mm，槽形尺寸越大,倒角越大。
[0012]在一個優(yōu)選的技術方案中，所述的通風溝槽楔5和固定槽楔6為層壓玻璃布板或磁性層壓槽楔。
[0013]一種徑向通風冷卻電機，所述的電機包括轉子4，轉子4包括轉子鐵心、轉子繞組和槽楔；所述的槽楔由若干個通風溝槽楔和兩個固定槽楔組成，整個槽楔結構采用分段式從雙邊打入槽口，若干個通風溝槽楔位于兩個固定槽楔的中間；所述的通風溝槽楔在安裝入槽口的兩個平行表面的中間位置均開有沿電機徑向的通槽，所述的通槽正對著轉子鐵心通風溝，長度L比轉子鐵心通風溝I寬度長1mm，寬度和轉子繞組的寬度一致，并且在所述的通槽位置，以安裝入槽口的引入端面沿電機軸向的中心線為起點加工斜槽，所述的斜槽的斜面與安裝入槽口的引入端面的夾角與電機轉向一致，角度為30°?45°。
[0014]在一個優(yōu)選的技術方案中，所述的固定槽楔6為“魚刺”形結構，“魚刺”結構開口端為打入槽口的末端；所述的“魚刺”形結構為在安裝入槽口的兩個平行表面上均勻開有沿電機徑向的斜槽，斜槽對稱分布于固定槽楔6安裝入槽口的引入端面沿電機軸向的中心線的兩側，且與中心線呈α夾角，開槽寬度為1mm，高度為槽楔寬度的1/3，沿電機軸向的相臨間距LD為15?30mm。
[0015]在一個優(yōu)選的技術方案中，所述的通風溝槽楔5和固定槽楔6的打入槽口引入端均采用倒角處理，倒角按槽形尺寸的大小取R2mm-R5mm，槽形尺寸越大,倒角越大。
[0016]在一個優(yōu)選的技術方案中，所述的通風溝槽楔5和固定槽楔6為層壓玻璃布板或磁性層壓槽楔。
[0017]一種徑向通風冷卻電機，所述的電機包括上述技術方案中的定子、以及上述技術方案中的轉子。
[0018]本發(fā)明的徑向通風冷卻電機效果顯著。因采用了優(yōu)化截面缺口槽楔，使得電機運行期間的通風溝處通風阻力得到顯著降低，冷卻空氣的流動性和紊流噪音得到明顯改善；同時，由于空氣流動阻力的減小，使得在風機功耗相同的條件下，將有更多的冷卻空氣進入通風溝內參與熱交換，從而提高了風機的冷卻效率；此外，固定槽楔“魚刺”結構，大大提高了電機浸漆后固定槽楔的摩擦力，有效的解決了線圈在鐵心中的軸向移動和松動所導致的絕緣損傷和損壞，提高了電機的可靠性。
[0019]同傳統(tǒng)的槽楔相比，本發(fā)明在流動、冷卻及噪音、線圈的固定和絕緣的保護等方面均有較大程度的優(yōu)化，適合在大、中型空冷徑向通風大功率電機中運用。
[0020]說明書附圖
[0021]圖1為本發(fā)明的徑向通風冷卻電機的結構示意圖；
[0022]圖2為沿定子鐵心非通風溝槽的剖視結構示意圖；
[0023]圖3為沿定子鐵心通風溝槽的剖視結構示意圖；
[0024]圖4為通風溝槽楔的結構示意圖；
[0025]圖5為固定槽楔的結構示意圖；
[0026]圖6為通風溝槽楔和固定槽楔的裝配示意圖；
[0027]圖中:1-定子鐵心通風溝、2-定子鐵心、3-定子、4-轉子、2.1、2.3_為槽墊、2.2-定子繞組、2.4-非通風溝常規(guī)截面槽楔、2.5-通風溝優(yōu)化截面槽楔、5-通風溝槽楔、6-固定槽楔。

【具體實施方式】
[0028]下面結合說明書附圖1?6和【具體實施方式】詳細地說明本發(fā)明的一種徑向通風冷卻電機。
[0029]
【具體實施方式】
[0030]結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明如下:
[0031]如圖1?6所示，一種徑向通風冷卻電機，它由定子3，轉子4組成；其中定子3由定子鐵心2，定子繞組2.2，槽楔5和6，槽墊2.1,2.3組成；當然對需要采用槽楔固定的轉子同樣實用，以下僅以定子為例；
[0032]所述的槽楔是由通風溝槽楔5和固定槽楔6組成，通風溝槽楔5是采用兩種不同截面，一種截面形狀采用常規(guī)形狀2.4對應鐵心非通風溝，另一截面形狀采用優(yōu)化后缺口形狀2.5對應鐵心通風溝；固定槽楔6采用“魚刺”結構，其截面形狀亦采用常規(guī)形狀2.4。
[0033]整個槽楔結構裝配采用圖6所示，采用分段式，分段數(shù)和固定槽楔的數(shù)量由鐵心總長和電機容量來決定，先雙邊分別打入通風溝槽楔，然后打入固定槽楔，保證兩邊伸出長相等，本【具體實施方式】通風溝槽楔分段為11段，固定槽楔數(shù)量為2。
[0034]所述的徑向通風冷卻電機，其槽楔的優(yōu)化截面缺口幾何尺寸長度比通風溝寬度長約1mm，寬度和槽內線圈(含絕緣)的寬度一致，加工斜面傾斜角度與水平線為30°或45°夾角(傾角與電機轉向一致)。
[0035]所述的徑向通風冷卻電機，槽楔打入槽口引入端采用倒角處理，倒角一般按槽形尺寸的大小，取R2-R5，大者取較大值。
[0036]所述的徑向通風冷卻電機，固定槽楔為“魚刺”結構，其對稱分布于槽楔與線圈平行面的中心線的兩側，且與中心線呈α夾角，開槽寬度為1mm，高度約為槽楔寬度的1/3，相臨間距LD為15?30mm，開槽個數(shù)由電機鐵心的長度所分段的長度決定。
[0037]所述的徑向通風冷卻電機，槽楔打入槽口時從兩邊分別先打入通風溝槽楔，最后打入固定槽楔，“魚刺”結構縮小邊為打入槽口引入端，同時保證兩邊固定槽楔伸出長一致。
[0038]本發(fā)明的原理為:冷卻空氣在流經定子鐵心通風溝I的過程中，一方面由于通風溝槽楔5在通風溝處開口同時進行了截面優(yōu)化，使冷卻空氣的阻力得到明顯降低，漩渦得到明顯削弱，同時冷卻空氣的均勻性和穩(wěn)定性也都得以改善；另一方面由于固定槽楔6的采用“魚刺”結構，浸漆前順著小邊打入槽口引入端時阻力小，浸漆后如果線棒向大邊移動的話，將會引起開槽邊變形，大大提高了固定槽楔的摩擦力，有效的解決了線圈在鐵心中的軸向移動和松動所導致的絕緣損傷和損壞，從而提高了電機的可靠性。
[0039]本發(fā)明一種徑向通風冷卻電機由于提供了一種簡單、可行的通風冷卻結構，該結構能有效降低空冷過程中的流動阻力、提高空冷效率、降低通風噪音，因而適用于大、中型空冷電機徑向通風領域。
[0040]以上所述的僅是本發(fā)明的較佳【具體實施方式】，并不局限本發(fā)明。應當指出對于本領域的普通技術人員來說，在本發(fā)明所提供的技術啟示下，還可以做出其它等同變型和改進，均可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的，都應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種徑向通風冷卻電機，所述的電機包括定子(3)，定子(3)包括定子鐵心(2)、定子繞組(2.2)和槽楔；其特征在于:所述的槽楔由若干個通風溝槽楔(5)和兩個固定槽楔(6)組成，整個槽楔結構采用分段式從雙邊打入槽口，若干個通風溝槽楔(5)位于兩個固定槽楔￠)的中間；所述的通風溝槽楔(5)在安裝入槽口的兩個平行表面的中間位置均開有沿電機徑向的通槽，所述的通槽正對著定子鐵心通風溝(I)，長度L比定子鐵心通風溝(I)寬度長1_，寬度和定子繞組的寬度一致，并且在所述的通槽位置，以安裝入槽口的引入端面沿電機軸向的中心線為起點加工斜槽，所述的斜槽的斜面與安裝入槽口的引入端面的夾角與電機轉向一致，角度為30°?45°。
2.根據權利要求1所述的一種徑向通風冷卻電機，其特征在于:所述的固定槽楔(6)為“魚刺”形結構，“魚刺”結構開口端為打入槽口的末端；所述的“魚刺”形結構為在安裝入槽口的兩個平行表面上均勻開有沿電機徑向的斜槽，斜槽對稱分布于固定槽楔(6)安裝入槽口的引入端面沿電機軸向的中心線的兩側，且與中心線呈α夾角，開槽寬度為1mm，高度為槽楔寬度的1/3，沿電機軸向的相臨間距LD為15?30mm。
3.根據權利要求1或2所述的一種徑向通風冷卻電機，其特征在于:所述的通風溝槽楔(5)和固定槽楔￠)的打入槽口引入端均采用倒角處理，倒角按槽形尺寸的大小取R2mm-R5mm,槽形尺寸越大，倒角越大。
4.根據權利要求1或2所述的一種徑向通風冷卻電機，其特征在于:所述的通風溝槽楔(5)和固定槽楔(6)為層壓玻璃布板或磁性層壓槽楔。
5.一種徑向通風冷卻電機，所述的電機包括轉子(4)，轉子(4)包括轉子鐵心、轉子繞組和槽楔；其特征在于:所述的槽楔由若干個通風溝槽楔(5)和兩個固定槽楔(6)組成，整個槽楔結構采用分段式從雙邊打入槽口，若干個通風溝槽楔位于兩個固定槽楔的中間；所述的通風溝槽楔在安裝入槽口的兩個平行表面的中間位置均開有沿電機徑向的通槽，所述的通槽正對著轉子鐵心通風溝，長度L比轉子鐵心通風溝I寬度長1mm，寬度和轉子繞組的寬度一致，并且在所述的通槽位置，以安裝入槽口的引入端面沿電機軸向的中心線為起點加工斜槽，所述的斜槽的斜面與安裝入槽口的引入端面的夾角與電機轉向一致，角度為30。?45°。
6.根據權利要求5所述的一種徑向通風冷卻電機，其特征在于:所述的固定槽楔(6)為“魚刺”形結構，“魚刺”結構開口端為打入槽口的末端；所述的“魚刺”形結構為在安裝入槽口的兩個平行表面上均勻開有沿電機徑向的斜槽，斜槽對稱分布于固定槽楔(6)安裝入槽口的引入端面沿電機軸向的中心線的兩側，且與中心線呈α夾角，開槽寬度為1mm，高度為槽楔寬度的1/3，沿電機軸向的相臨間距LD為15?30mm。
7.根據權利要求5或6所述的一種徑向通風冷卻電機，其特征在于:所述的通風溝槽楔(5)和固定槽楔￠)的打入槽口引入端均采用倒角處理，倒角按槽形尺寸的大小取R2mm-R5mm,槽形尺寸越大，倒角越大。
8.根據權利要求5或6所述的一種徑向通風冷卻電機，其特征在于:所述的通風溝槽楔(5)和固定槽楔(6)為層壓玻璃布板或磁性層壓槽楔。
9.一種徑向通風冷卻電機，其特征在于，所述的電機包括權利要求1或2中所述的定子、以及權利要求5或6中所述的轉子。
【文檔編號】H02K3/487GK104283342SQ201410597576
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年10月31日
【發(fā)明者】周貴厚, 高升華, 文立輝, 諶瑾, 劉海龍 申請人:中國船舶重工集團公司第七一二研究所