本實(shí)用新型涉及電機(jī)冷卻技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種轉(zhuǎn)子磁極線圈內(nèi)冷導(dǎo)風(fēng)裝置。
背景技術(shù):
在凸極同步電機(jī)中,磁極掛裝在磁軛外表面,磁軛內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子支架連接。
所述磁極由磁極鐵心、磁極壓板、磁極線圈、阻尼繞組、磁極拉桿等組成。其中,所述磁極線圈由多層載流排互相絕緣堆疊而成。將磁極線圈套于磁極鐵心外,通電流以后,將類似于螺形線圈,能產(chǎn)生磁場(chǎng),而磁極鐵心對(duì)磁極線圈起支撐作用且能將磁場(chǎng)增強(qiáng)。
所述磁軛大多采用一定厚度的磁軛片疊裝而成,磁軛片之間形成磁軛通風(fēng)道。
所述磁極的冷卻方式一般為氣體冷卻。轉(zhuǎn)子支架和磁軛在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生風(fēng)壓頭,將冷卻氣體經(jīng)磁軛吹至磁極極間,冷卻氣體在流過磁極極間并進(jìn)入氣隙和定子鐵心通風(fēng)溝的過程中,會(huì)掠過磁極線圈而處于極間的表面,冷卻氣體在磁極線圈表面與磁極線圈發(fā)生熱交換,將磁極線圈的熱量帶走,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)磁極線圈的冷卻。但由于磁極線圈參與換熱的表面僅有處于極間的沿磁極載流排厚度方向的小部分,因此冷卻效果不太理想。
此外,轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中,所述磁極的磁極線圈朝向旋轉(zhuǎn)方向的面為“迎風(fēng)面”,朝向旋轉(zhuǎn)方向的反方向的面為“背風(fēng)面”。兩相鄰磁極之間的磁極線圈表面,則一個(gè)為“背風(fēng)面”,另一個(gè)為“迎風(fēng)面”。磁極旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生周向風(fēng)壓,使“迎風(fēng)面”的風(fēng)壓高于“背風(fēng)面”的風(fēng)壓,即通過線圈外表面的冷卻氣體的風(fēng)壓在磁極旋轉(zhuǎn)的影響下會(huì)出現(xiàn)“迎風(fēng)面”風(fēng)壓高于“背風(fēng)面”風(fēng)壓的情況,由此會(huì)導(dǎo)致“背風(fēng)面”的冷卻效果比“迎風(fēng)面”的冷卻效果更差,“背風(fēng)面”和“迎風(fēng)面”溫升差異較大,從而可能影響磁極線圈及其絕緣的可靠性和使用壽命。
我公司申請(qǐng)?zhí)枮?01420032751.7的專利申請(qǐng)中提出一種轉(zhuǎn)子磁極內(nèi)冷與外冷獨(dú)立通風(fēng)的分區(qū)裝置。該裝置通過在兩磁極線圈之間的通道內(nèi)設(shè)置內(nèi)外通風(fēng)分區(qū)塊,冷卻氣體可同時(shí)對(duì)磁極線圈內(nèi)部和外部進(jìn)行冷卻,經(jīng)磁極線圈內(nèi)冷通道進(jìn)入兩磁極線圈之間的氣體和直接從兩磁極線圈進(jìn)風(fēng)端進(jìn)入兩磁極線圈之間的氣體被完全隔開,形成獨(dú)立的通風(fēng)風(fēng)路,冷卻效果好。但是,該裝置的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,制造成本高,且工地現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)操作較為復(fù)雜,有待進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問題,提供一種凸極電機(jī)磁極線圈內(nèi)冷導(dǎo)風(fēng)裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,冷卻效果更好。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:
一種凸極電機(jī)磁極線圈內(nèi)冷導(dǎo)風(fēng)裝置,包括轉(zhuǎn)子支架、磁軛和若干磁極,所述磁極掛裝在磁軛外表面,所述磁軛內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子支架連接,所述磁軛由若干磁軛片疊裝而成且各磁軛片之間形成磁軛通風(fēng)道,所述磁極的磁極線圈由若干層載流排堆疊而成,每層載流排上或相鄰載流排之間沿其寬度方向設(shè)有過流通道,過流通道與磁軛通風(fēng)道連通形成磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道,所述磁軛通風(fēng)道中設(shè)置導(dǎo)風(fēng)片,導(dǎo)風(fēng)片將磁軛通風(fēng)道外徑出風(fēng)口分為2~3個(gè)出風(fēng)道,其中,2個(gè)出風(fēng)道分別與對(duì)應(yīng)位置的磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道的入口相鄰,將冷卻氣體導(dǎo)入磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道中對(duì)磁極線圈進(jìn)行冷卻。
導(dǎo)風(fēng)片有兩種優(yōu)選設(shè)置方式。
第一種:所述導(dǎo)風(fēng)片有1片,導(dǎo)風(fēng)片呈V型或U型,將磁軛通風(fēng)道分成兩個(gè)入風(fēng)口截面面積比可調(diào)的出風(fēng)道。進(jìn)一步優(yōu)選,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)前方的入風(fēng)口截面積與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后方的入風(fēng)口截面積之比的調(diào)節(jié)范圍為0.2~2。這樣可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)前方的入風(fēng)口截面積與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后方的入風(fēng)口截面積之比來進(jìn)入調(diào)整磁極“迎風(fēng)面”和“背風(fēng)面”磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道的冷卻氣體流量和流速。從而能夠減小“迎風(fēng)面”和“背風(fēng)面”溫差,利于提高磁極安全性、可靠性以及使用壽命。
第二種:所述導(dǎo)風(fēng)片有2片,2片導(dǎo)風(fēng)片形成八字型,將磁軛通風(fēng)道分成三個(gè)入風(fēng)口截面面積比可調(diào)的出風(fēng)道。進(jìn)一步優(yōu)選,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)前方的入風(fēng)口截面積為S1,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后方的入風(fēng)口截面積為S2,中間的入風(fēng)口截面積為S3,截面積之比的調(diào)節(jié)范圍為S1/S3=0.2~2, (S1+S3)/S2=0.2~10。這樣可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)前方的入風(fēng)口截面積與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后方的入風(fēng)口截面積之比來進(jìn)入調(diào)整磁極“迎風(fēng)面”和“背風(fēng)面”磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道的冷卻氣體流量和流速。從而能夠減小“迎風(fēng)面”和“背風(fēng)面”溫差,利于提高磁極安全性、可靠性以及使用壽命。另外,還利于調(diào)整進(jìn)入磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道的冷卻氣體流量與進(jìn)入磁極極間的冷卻氣體流量之間的匹配關(guān)系,使本實(shí)用新型導(dǎo)風(fēng)裝置適用性更廣。
作為優(yōu)選,徑向通風(fēng)道在軸向上間隔設(shè)置,并與過流通道在數(shù)量和位置上對(duì)應(yīng)。這樣能保證導(dǎo)風(fēng)片能精確地將冷卻空氣導(dǎo)入磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道。
作為優(yōu)選,所述導(dǎo)風(fēng)片沿磁軛外側(cè)邊沿固定設(shè)置,并向磁軛內(nèi)側(cè)徑向延伸。所述導(dǎo)風(fēng)片完全固定于磁軛通風(fēng)道中,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝簡(jiǎn)便,并且,由于沒有在磁極極間設(shè)置額外結(jié)構(gòu),磁極拆裝更加容易和簡(jiǎn)便。
作為優(yōu)選,所述磁極線圈在其靠轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)上設(shè)置絕緣板,絕緣板的內(nèi)側(cè)面設(shè)置成導(dǎo)風(fēng)斜面。這樣能進(jìn)一步增加導(dǎo)風(fēng)作用。
作為優(yōu)選,所述絕緣板與導(dǎo)風(fēng)片外側(cè)端頭之間的間距為1~20mm。可以通過設(shè)置不同的間距來滿足不同的使用要求。
綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型的有益效果是:
通過在磁軛通風(fēng)道中設(shè)置導(dǎo)風(fēng)片,將磁軛通風(fēng)道外徑出風(fēng)口分為2-3個(gè)出風(fēng)道,通過將進(jìn)入磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道和磁極極間的冷卻氣體的風(fēng)路獨(dú)立分開并保證進(jìn)入磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道的冷卻氣體流量和流速均增加,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有效增強(qiáng)了對(duì)磁極線圈的冷卻效果。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子俯視圖;
圖2為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子剖面圖;
圖3、4、5為本實(shí)用新型的實(shí)施例1中導(dǎo)風(fēng)片向磁軛內(nèi)側(cè)徑向不同程度延伸的示意圖;
圖6、圖7為本實(shí)用新型的實(shí)施例2中導(dǎo)風(fēng)片向磁軛內(nèi)側(cè)徑向不同程度延伸的示意圖;
圖8本實(shí)用新型實(shí)施例1的放大視圖A。
圖中標(biāo)記:1-轉(zhuǎn)子支架,2-磁軛,3-磁極,4-磁極線圈,5-載流排,6-導(dǎo)風(fēng)片,7-磁軛通風(fēng)道,8-出風(fēng)道1,9-出風(fēng)道2,10-出風(fēng)道3,11-磁軛外側(cè)邊沿,12-磁軛內(nèi)側(cè)表面,13-徑向通風(fēng)道,14-過流通道,15-絕緣板。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1:
如圖1、2、3或4,或5、8所示,一種凸極電機(jī)磁極線圈內(nèi)冷導(dǎo)風(fēng)裝置,包括轉(zhuǎn)子支架1、磁軛2和若干磁極3,所述磁極3掛裝在磁軛2外表面,所述磁軛2內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子支架1連接,所述磁軛2由若干磁軛片疊裝而成且各磁軛片之間形成磁軛通風(fēng)道7,所述磁極3的磁極線圈4由若干層載流排堆疊而成,每層載流排上或相鄰載流排之間沿其寬度方向設(shè)有過流通道14,過流通道14與磁軛通風(fēng)道7連通形成磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道,所述磁軛通風(fēng)道7中設(shè)置導(dǎo)風(fēng)片6,導(dǎo)風(fēng)片6將磁軛通風(fēng)道7外徑出風(fēng)口分為2~3個(gè)出風(fēng)道,其中,2個(gè)出風(fēng)道分別與對(duì)應(yīng)位置的磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道的入口相鄰,將冷卻氣體導(dǎo)入磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道中對(duì)磁極線圈4進(jìn)行冷卻。
所述導(dǎo)風(fēng)片6有1片,導(dǎo)風(fēng)片6呈V型或U型,將磁軛通風(fēng)道7分成兩個(gè)入風(fēng)口截面面積比可調(diào)的出風(fēng)道。進(jìn)一步優(yōu)選,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)前方的入風(fēng)口截面積與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后方的入風(fēng)口截面積之比的調(diào)節(jié)范圍為0.2~2。
所述導(dǎo)風(fēng)片6沿磁軛外側(cè)邊沿11固定設(shè)置,并向磁軛2內(nèi)側(cè)徑向延伸。
所述磁極線圈4在其靠轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)上設(shè)置絕緣板15,絕緣板15的內(nèi)側(cè)面設(shè)置成導(dǎo)風(fēng)斜面。
所述絕緣板15與導(dǎo)風(fēng)片6外側(cè)端頭之間的間距為1~20mm。
實(shí)施例2:
如圖1、2、6或7所示,一種凸極電機(jī)磁極線圈內(nèi)冷導(dǎo)風(fēng)裝置,包括轉(zhuǎn)子支架1、磁軛2和若干磁極3,所述磁極3掛裝在磁軛2外表面,所述磁軛2內(nèi)表面與轉(zhuǎn)子支架1連接,所述磁軛2由若干磁軛片疊裝而成且各磁軛片之間形成磁軛通風(fēng)道7,所述磁極3的磁極線圈4由若干層載流排堆疊而成,每層載流排上或相鄰載流排之間沿其寬度方向設(shè)有過流通道14,過流通道14與磁軛通風(fēng)道7連通形成磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道,所述磁軛通風(fēng)道7中設(shè)置導(dǎo)風(fēng)片6,導(dǎo)風(fēng)片6將磁軛通風(fēng)道7外徑出風(fēng)口分為2~3個(gè)出風(fēng)道,其中,2個(gè)出風(fēng)道分別與對(duì)應(yīng)位置的磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道的入口相鄰,將冷卻氣體導(dǎo)入磁極線圈內(nèi)冷通風(fēng)道中對(duì)磁極線圈4進(jìn)行冷卻。
所述導(dǎo)風(fēng)片6有2片,2片導(dǎo)風(fēng)片6形成八字型,將磁軛通風(fēng)道7分成三個(gè)入風(fēng)口截面面積比可調(diào)的出風(fēng)道。進(jìn)一步優(yōu)選,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)前方的入風(fēng)口截面積為S1,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后方的入風(fēng)口截面積為S2,中間的入風(fēng)口截面積為S3,截面積之比的調(diào)節(jié)范圍為S1/S3=0.2~2, (S1+S3)/S2=0.2~10。
徑向通風(fēng)道13在軸向上間隔設(shè)置,并與過流通道14在數(shù)量和位置上對(duì)應(yīng)。
所述導(dǎo)風(fēng)片6沿磁軛外側(cè)邊沿11固定設(shè)置,并向磁軛2內(nèi)側(cè)徑向延伸。
所述磁極線圈4在其靠轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)上設(shè)置絕緣板15,絕緣板15的內(nèi)側(cè)面設(shè)置成導(dǎo)風(fēng)斜面。
所述絕緣板15與導(dǎo)風(fēng)片6外側(cè)端頭之間的間距為1~20mm。