本實(shí)用新型涉及一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，屬于電機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

大型隱極發(fā)電機(jī)端部區(qū)域的軸向長度占整個(gè)發(fā)電機(jī)軸向長度的比例較高，隱極發(fā)電機(jī)端部區(qū)域內(nèi)各構(gòu)件的損耗以及溫升直接影響發(fā)電機(jī)的效率和安全運(yùn)行。為了適應(yīng)國家對(duì)電力能源的需求，需要不斷的增大隱極發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量來提高發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力，這必然會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的電磁負(fù)荷增加，發(fā)電機(jī)內(nèi)各構(gòu)件的損耗急劇增大。不合理的隱極發(fā)電機(jī)端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)會(huì)使得端部各構(gòu)件的熱量不能被及時(shí)帶走，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)端部各構(gòu)件的溫升明顯增大，嚴(yán)重威脅到隱極發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

為了能夠降低隱極發(fā)電機(jī)端部各構(gòu)件的溫度，可以采用新型端部通風(fēng)冷卻技術(shù)，通過提高發(fā)電機(jī)端部區(qū)域內(nèi)冷卻流體的利用率，有效地帶走發(fā)電機(jī)端部各構(gòu)件所產(chǎn)生的熱量，降低發(fā)電機(jī)端部各構(gòu)件的溫度，進(jìn)而提高隱極發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，以解決由于隱極發(fā)電機(jī)定子端部區(qū)域各構(gòu)件的損耗高，通風(fēng)設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致的端部構(gòu)件銅屏蔽、壓圈以及定子端部鐵芯溫度過高的問題，能夠有效地降低定子端部區(qū)域各構(gòu)件的溫度，提高隱極發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的能力。

本實(shí)用新型的一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，它包括銅屏蔽、壓圈、壓指、定子端部鐵芯、擋風(fēng)隔板、風(fēng)板、銅屏蔽和壓圈之間通風(fēng)溝、擋風(fēng)隔板和壓圈之間導(dǎo)風(fēng)溝、壓圈內(nèi)部軸向通風(fēng)道、壓圈內(nèi)部徑向通風(fēng)道、定子端部鐵芯內(nèi)部軸向通風(fēng)孔和定子端部鐵芯內(nèi)部徑向通風(fēng)孔。銅屏蔽由銅屏蔽內(nèi)圓段、銅屏蔽中間段和銅屏蔽外圓段組成，壓指由長壓指和短壓指組成。壓圈內(nèi)部開設(shè)有軸徑向通風(fēng)道，定子端部鐵芯內(nèi)部開設(shè)有軸徑向通風(fēng)孔。壓指壓裝在帶有軸徑向通風(fēng)孔的定子端部鐵芯上，帶有軸徑向通風(fēng)道的壓圈壓裝在壓指上，銅屏蔽和壓圈之間存在通風(fēng)溝，壓圈和風(fēng)板之間存在導(dǎo)風(fēng)溝，壓圈內(nèi)部軸向通風(fēng)道的圓孔和定子端部鐵芯內(nèi)部軸向通風(fēng)孔的圓孔均對(duì)著長壓指和短壓指之間的流體區(qū)域，壓圈內(nèi)部軸向通風(fēng)道沿軸向貫穿于整個(gè)壓圈，壓圈內(nèi)部徑向通風(fēng)道分別與靠近壓圈內(nèi)圓表面和外圓表面的軸向通風(fēng)道相連通。定子端部鐵芯內(nèi)部軸向通風(fēng)孔和徑向通風(fēng)孔相連通。

作為優(yōu)選，所述的壓圈內(nèi)部的軸向通風(fēng)道和徑向通風(fēng)道的截面均為圓形，圓形的直徑為5 mm至15 mm。將銅屏蔽和壓指之間的壓圈內(nèi)部軸向通風(fēng)道和徑向通風(fēng)道定義為壓圈的補(bǔ)充式軸徑向通風(fēng)道，將靠近風(fēng)板的壓圈內(nèi)部軸向通風(fēng)道和徑向通風(fēng)道定義為壓圈的自冷式軸徑向通風(fēng)道。壓圈的補(bǔ)充式軸徑向通風(fēng)道中軸向通風(fēng)道沿徑向方向的排數(shù)為4排至10排；徑向通風(fēng)道沿軸向方向的列數(shù)為2列至5列。壓圈的自冷式軸徑向通風(fēng)道中軸向通風(fēng)道沿徑向方向的排數(shù)為1排至3排；徑向通風(fēng)道沿軸向方向的列數(shù)為3列至6列。定子端部鐵芯內(nèi)部的軸向通風(fēng)孔和徑向通風(fēng)孔的截面同樣均為圓形，圓形的直徑為5 mm至15 mm。定子端部鐵芯內(nèi)部軸向通風(fēng)孔沿徑向方向的排數(shù)為3排至7排；徑向通風(fēng)孔沿軸向方向的列數(shù)為1列。

作為優(yōu)選，所述的銅屏蔽內(nèi)圓段與水平方向成一定的角度，該角度為15°至45°。如此設(shè)置，可以使得更多的隱極發(fā)電機(jī)端部冷卻流體進(jìn)入到銅屏蔽和壓圈之間的通風(fēng)溝內(nèi)，加快了通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體的速度，進(jìn)一步降低了銅屏蔽和壓圈的溫度。

作為優(yōu)選，所述的定子端部鐵芯內(nèi)部軸向通風(fēng)孔與水平方向成一定的角度，該角度為5°至35°。如此設(shè)置，可以使得更多的壓指之間冷卻流體進(jìn)入到定子端部鐵芯內(nèi)部軸徑向通風(fēng)孔內(nèi)，加快了定子端部鐵芯內(nèi)部冷卻流體的速度，進(jìn)一步降低了定子端部鐵芯的溫度。

作為優(yōu)選，所述的壓圈的補(bǔ)充式軸向通風(fēng)道與水平方向成一定的角度，該角度為6°至36°。如此設(shè)置，可以使得更多的壓指之間冷卻流體進(jìn)入到壓圈的補(bǔ)充式軸向通風(fēng)道內(nèi)，加快了壓圈內(nèi)部、銅屏蔽和壓圈之間通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體的速度，進(jìn)一步降低了銅屏蔽與壓圈的溫度。

作為優(yōu)選，所述的銅屏蔽內(nèi)圓段的上表面開設(shè)有矩形凹槽，矩形凹槽的深度為銅屏蔽厚度的1/3，矩形凹槽的寬度為20 mm，矩形凹槽的長度與銅屏蔽內(nèi)圓段的長度相等。矩形凹槽沿圓周方向均勻地分布，其數(shù)量為20個(gè)至40個(gè)。如此設(shè)置，一方面可以增大銅屏蔽和壓圈之間通風(fēng)溝的通風(fēng)截面積，使得端部區(qū)域內(nèi)更多的冷卻流體進(jìn)入銅屏蔽和壓圈之間通風(fēng)溝內(nèi)，加快通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體的速度，另一方面還增大了冷卻流體與銅屏蔽內(nèi)圓段的接觸面積，提高了冷卻流體帶走銅屏蔽內(nèi)圓段熱量的能力，有效地降低了發(fā)熱嚴(yán)重的銅屏蔽內(nèi)圓段的溫度。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：在原來實(shí)心壓圈內(nèi)部開設(shè)有補(bǔ)充式軸徑向通風(fēng)道和自冷式軸徑向通風(fēng)道以及在原來實(shí)心定子端部鐵芯內(nèi)部開設(shè)有軸徑向通風(fēng)孔后，形成了協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)。該通風(fēng)冷卻系統(tǒng)能夠確保端部構(gòu)件壓圈和定子端部鐵芯內(nèi)部具有較高的流體速度以及較大的表面散熱系數(shù)，同時(shí)加快了銅屏蔽和壓圈之間通風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體、擋風(fēng)隔板和壓圈之間導(dǎo)風(fēng)溝內(nèi)冷卻流體以及壓指之間冷卻流體的速度，有效地帶走了銅屏蔽、壓圈、壓指和定子端部鐵芯的熱量，明顯地降低了銅屏蔽、壓圈、壓指和定子端部鐵芯的溫度。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，便于實(shí)現(xiàn)，有效地增強(qiáng)了隱極發(fā)電機(jī)定子端部區(qū)域各構(gòu)件的冷卻效果，尤其可以顯著地降低發(fā)熱嚴(yán)重的定子端部鐵芯、壓圈以及銅屏蔽的溫度，提高了隱極發(fā)電機(jī)端部區(qū)域冷卻流體的利用率，并且節(jié)省了定子端部鐵芯和壓圈的材料，降低了成本。

附圖說明：

為了易于說明，本實(shí)用新型由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型所述一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的軸向剖視圖；

圖2為本實(shí)用新型所述一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)中壓指和擋風(fēng)板的圓周方向剖視圖；

圖3為本實(shí)用新型所述一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)中壓圈的圓周方向剖視圖；

圖4為本實(shí)用新型所述一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)中定子端部鐵芯的圓周方向剖視圖；

圖5為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式二所述的一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的軸向剖視圖；

圖6為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式三所述的一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的軸向剖視圖；

圖7為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式四所述的一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的軸向剖視圖；

圖8為本實(shí)用新型具體實(shí)施方式五所述的一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)中銅屏蔽的軸向剖視圖。

圖中：1-銅屏蔽；2-壓圈；3-壓指；4-定子端部鐵芯；5-擋風(fēng)隔板；6-風(fēng)板；7-銅屏蔽和壓圈之間通風(fēng)溝；8-擋風(fēng)隔板和壓圈之間導(dǎo)風(fēng)溝；9-壓圈內(nèi)部軸向通風(fēng)道；10-壓圈內(nèi)部徑向通風(fēng)道；11-定子端部鐵芯內(nèi)部軸向通風(fēng)孔；12-定子端部鐵芯內(nèi)部徑向通風(fēng)孔；13-矩形凹槽。圖中箭頭所示為一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)中冷卻流體的流動(dòng)方向。

具體實(shí)施方式：

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實(shí)施例來描述本實(shí)用新型。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1，圖2，圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種隱極發(fā)電機(jī)的協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，它包括銅屏蔽1、壓圈2、壓指3、定子端部鐵芯4、擋風(fēng)隔板5、風(fēng)板6、銅屏蔽和壓圈之間通風(fēng)溝7、擋風(fēng)隔板和壓圈之間導(dǎo)風(fēng)溝8、壓圈內(nèi)部軸向通風(fēng)道9、壓圈內(nèi)部徑向通風(fēng)道10、定子端部鐵芯內(nèi)部軸向通風(fēng)孔11和定子端部鐵芯內(nèi)部徑向通風(fēng)孔12。銅屏蔽1由銅屏蔽內(nèi)圓段1-1、銅屏蔽中間段1-2和銅屏蔽外圓段1-3組成，壓指3由長壓指3-1和短壓指3-2組成。壓圈2內(nèi)部開設(shè)有軸徑向通風(fēng)道，定子端部鐵芯4內(nèi)部開設(shè)有軸徑向通風(fēng)孔。壓指3壓裝在帶有軸徑向通風(fēng)孔的定子端部鐵芯4上，帶有軸徑向通風(fēng)道的壓圈2壓裝在壓指3上，銅屏蔽1和壓圈2之間存在通風(fēng)溝7，壓圈2和風(fēng)板6之間存在導(dǎo)風(fēng)溝8，壓圈2內(nèi)部軸向通風(fēng)道9的圓孔和定子端部鐵芯4內(nèi)部軸向通風(fēng)孔11的圓孔均對(duì)著長壓指3-1和短壓指3-2之間的流體區(qū)域，壓圈2內(nèi)部軸向通風(fēng)道9沿軸向貫穿于整個(gè)壓圈2，壓圈2內(nèi)部徑向通風(fēng)道10分別與靠近壓圈2內(nèi)圓表面和外圓表面的軸向通風(fēng)道9相連通。定子端部鐵芯4內(nèi)部軸向通風(fēng)孔11和徑向通風(fēng)孔12相連通。

壓圈2內(nèi)部的軸向通風(fēng)道9和徑向通風(fēng)道10的截面均為圓形，圓形的直徑為5 mm至15 mm，本實(shí)施例取為10 mm。將銅屏蔽1和壓指3之間的壓圈2內(nèi)部軸向通風(fēng)道9和徑向通風(fēng)道10定義為壓圈2的補(bǔ)充式軸徑向通風(fēng)道，將靠近風(fēng)板6的壓圈2內(nèi)部軸向通風(fēng)道9和徑向通風(fēng)道10定義為壓圈2的自冷式軸徑向通風(fēng)道。壓圈2的補(bǔ)充式軸徑向通風(fēng)道中軸向通風(fēng)道9沿徑向方向的排數(shù)為4排至10排，本實(shí)施例取為7排；徑向通風(fēng)道10沿軸向方向的列數(shù)為2列至5列，本實(shí)施例取為3列。壓圈2的自冷式軸徑向通風(fēng)道中軸向通風(fēng)道9沿徑向方向的排數(shù)為1排至3排，本實(shí)施例取為1排；徑向通風(fēng)道10沿軸向方向的列數(shù)為3列至6列，本實(shí)施例取為4列。定子端部鐵芯4內(nèi)部的軸向通風(fēng)孔11和徑向通風(fēng)孔12的截面同樣均為圓形，圓形的直徑為5 mm至15 mm，本實(shí)施例取為10 mm。定子端部鐵芯4內(nèi)部軸向通風(fēng)孔11沿徑向方向的排數(shù)為3排至7排，本實(shí)施例取為5排；徑向通風(fēng)孔12沿軸向方向的列數(shù)為1列。

在原來實(shí)心壓圈2和實(shí)心定子端部鐵芯4內(nèi)部分別開設(shè)有軸徑向通風(fēng)道和軸徑向通風(fēng)孔后，構(gòu)成了協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)。壓指3之間的冷卻流體分為四路來冷卻端部各構(gòu)件，一路壓指3之間的冷卻流體直接進(jìn)入銅屏蔽1和壓圈2之間通風(fēng)溝7內(nèi)，對(duì)銅屏蔽1和壓圈2進(jìn)行冷卻。一路壓指3之間的冷卻流體通過補(bǔ)充式軸徑向通風(fēng)道進(jìn)入到銅屏蔽1和壓圈2之間通風(fēng)溝7內(nèi)，一方面補(bǔ)充式軸徑向通風(fēng)道增大了冷卻流體與壓圈2的接觸面積，冷卻流體可以更多地帶走壓圈2的熱量。另一方面增加了銅屏蔽1和壓圈2之間通風(fēng)溝7內(nèi)冷卻流體的流量，加快了通風(fēng)溝7內(nèi)冷卻流體的速度，通風(fēng)溝7內(nèi)具有更高速度的冷卻流體進(jìn)一步降低了銅屏蔽1和壓圈2的溫度。從銅屏蔽1和壓圈2之間通風(fēng)溝7內(nèi)流出的冷卻流體，一部分進(jìn)入壓圈2和風(fēng)板6之間的導(dǎo)風(fēng)溝8，另一部分進(jìn)入壓圈2的自冷式軸徑向通風(fēng)道，自冷式軸徑向通風(fēng)道和導(dǎo)風(fēng)溝8內(nèi)的冷卻流體又進(jìn)一步降低了壓圈2的溫度。另一路壓指3之間的冷卻流體進(jìn)入到定子端部鐵芯4內(nèi)部的軸向通風(fēng)孔11和徑向通風(fēng)孔12，增大了冷卻流體與發(fā)熱嚴(yán)重的定子端部鐵芯4的接觸面積，有效地帶走了定子端部鐵芯4的熱量，明顯地降低了定子端部鐵芯4的溫度。最后一路壓指3之間的冷卻流體從擋風(fēng)隔板5與壓圈2之間的縫隙流出，這一路冷卻流體對(duì)壓圈2、壓指3和定子端部鐵芯4進(jìn)行了冷卻。這種協(xié)同式軸徑向定子端部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)可以有效地帶走發(fā)熱嚴(yán)重的銅屏蔽1、壓圈2、壓指3和定子端部鐵芯4的熱量，明顯地降低了銅屏蔽1、壓圈2、壓指3和定子端部鐵芯4的溫度，提高了隱極發(fā)電機(jī)端部區(qū)域內(nèi)冷卻流體的利用率，并且節(jié)省了定子端部鐵芯和壓圈的材料，降低了成本。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處在于銅屏蔽內(nèi)圓段1-1與水平方向成一定的角度，該角度為15°至45°，本實(shí)施例取為20°。如此設(shè)置，可以使得更多的隱極發(fā)電機(jī)端部冷卻流體進(jìn)入到銅屏蔽1和壓圈2之間的通風(fēng)溝7內(nèi)，加快了通風(fēng)溝7內(nèi)冷卻流體的速度，進(jìn)一步降低了銅屏蔽1和壓圈2的溫度。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處在于定子端部鐵芯4內(nèi)部軸向通風(fēng)孔11與水平方向成一定的角度，該角度為5°至35°，本實(shí)施例取為15°。如此設(shè)置，可以使得更多的壓指3之間冷卻流體進(jìn)入到定子端部鐵芯4內(nèi)部軸徑向通風(fēng)孔內(nèi)，加快了定子端部鐵芯4內(nèi)部冷卻流體的速度，進(jìn)一步降低了定子端部鐵芯4的溫度。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式四：結(jié)合圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處在于壓圈2的補(bǔ)充式軸向通風(fēng)道9與水平方向成一定的角度，該角度為6°至36°，本實(shí)施例取為10°。如此設(shè)置，可以使得更多的壓指3之間冷卻流體進(jìn)入到壓圈2的補(bǔ)充式軸向通風(fēng)道9內(nèi)，加快了壓圈2內(nèi)部、銅屏蔽1和壓圈2之間通風(fēng)溝7內(nèi)冷卻流體的速度，進(jìn)一步降低了銅屏蔽1與壓圈2的溫度。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式五：結(jié)合圖8說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處在于銅屏蔽內(nèi)圓段1-1的上表面開設(shè)有矩形凹槽13，矩形凹槽13的深度為銅屏蔽1厚度的1/3，矩形凹槽13的寬度為20 mm，矩形凹槽13的長度與銅屏蔽內(nèi)圓段1-1的長度相等。矩形凹槽13沿圓周方向均勻地分布，其數(shù)量為20個(gè)至40個(gè)，本實(shí)施例取為30個(gè)。如此設(shè)置，一方面可以增大銅屏蔽1和壓圈2之間通風(fēng)溝7的通風(fēng)截面積，使得端部區(qū)域內(nèi)更多的冷卻流體進(jìn)入銅屏蔽1和壓圈2之間通風(fēng)溝7內(nèi)，加快通風(fēng)溝7內(nèi)冷卻流體的速度，另一方面還增大了冷卻流體與銅屏蔽內(nèi)圓段1-1的接觸面積，提高了冷卻流體帶走銅屏蔽內(nèi)圓段1-1熱量的能力，有效地降低了發(fā)熱嚴(yán)重的銅屏蔽內(nèi)圓段1-1的溫度。其它組成及連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。