電機(jī)轉(zhuǎn)子及包含其的電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子和包含這種轉(zhuǎn)子的電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)內(nèi)部空氣流向的線路對(duì)電機(jī)成本有著很大的影響，因?yàn)檫@會(huì)大大影響電機(jī)內(nèi)部冷卻的效率，從而對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和成本產(chǎn)生重大的影響。例如對(duì)于雙饋式發(fā)電機(jī)而言，內(nèi)循環(huán)最關(guān)鍵的區(qū)域是在轉(zhuǎn)子銅條導(dǎo)體底部，也就是銅條之間的區(qū)域，這片區(qū)域是傳統(tǒng)內(nèi)循環(huán)風(fēng)路的瓶頸，有可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子冷卻氣流很大的氣壓降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種用于改進(jìn)電機(jī)內(nèi)循環(huán)風(fēng)路的轉(zhuǎn)子及使用這種轉(zhuǎn)子的電機(jī)。本發(fā)明所描述的結(jié)構(gòu)適用于發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，但是為了簡(jiǎn)化描述，以下的描述中簡(jiǎn)稱為電機(jī)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括層疊設(shè)置的多個(gè)疊片組，其中所述疊片組由多個(gè)轉(zhuǎn)子疊片層疊組成，其特征在于:所述電機(jī)轉(zhuǎn)子上設(shè)置有軸向通風(fēng)孔，各疊片組之間設(shè)置有徑向通風(fēng)孔，所述徑向通風(fēng)孔與軸向通風(fēng)孔連通以使軸向通風(fēng)孔中的氣流可以至少部分地經(jīng)由徑向通風(fēng)孔徑向向外流動(dòng)，所述轉(zhuǎn)子疊片的外周上設(shè)置有沿周向均勻排布的多個(gè)槽，用于以基本平行于轉(zhuǎn)子軸向的方式插入轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，其中所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的插入所述槽底部的一側(cè)被設(shè)置成沿著轉(zhuǎn)子徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄的結(jié)構(gòu)。
[0006]在一種實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的插入所述槽底部的一側(cè)的橫截面呈梯形、三角形、圓弧形或者頂部以圓弧過(guò)渡的三角形。
[0007]在一種實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)體包含沿徑向設(shè)置的兩根導(dǎo)體，設(shè)置在徑向內(nèi)側(cè)的導(dǎo)體被設(shè)置成沿著轉(zhuǎn)子徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄的結(jié)構(gòu)。
[0008]在一種實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)體包含呈“田”字形設(shè)置的四根導(dǎo)體，設(shè)置在徑向內(nèi)側(cè)的兩根導(dǎo)體設(shè)置成沿著徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄的結(jié)構(gòu)，其中每根導(dǎo)體僅在靠外的一側(cè)沿著徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄。
[0009]在一種實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)子是用于雙饋發(fā)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子。
[0010]本發(fā)明還公開了一種電機(jī)，其特征在于，包含如前任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子。
[0011]這種結(jié)構(gòu)降低了內(nèi)循環(huán)風(fēng)路中的壓降。當(dāng)壓降降低時(shí)，冷卻效果將會(huì)增強(qiáng)，同時(shí)電機(jī)的輸出將會(huì)增強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1示出了用于根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子疊片；
[0013]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的電機(jī)轉(zhuǎn)子的正視圖；
[0014]圖3示出了圖2所示電機(jī)轉(zhuǎn)子的A-A截面視圖；
[0015]圖4示出用于根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的橫截面示意圖；
[0016]圖5示出用于根據(jù)本發(fā)明另一種實(shí)施方式的電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的橫截面示意圖；和
[0017]圖6示出氣流圍繞根據(jù)用于本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體流動(dòng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下參考附圖，給出了本發(fā)明的可選實(shí)施方式的具體描述。
[0019]圖1示出了用于根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子疊片。如圖1所示，轉(zhuǎn)子疊片I的外周上設(shè)置有沿周向均勻排布的多個(gè)槽10，用于插入轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(圖1中未示出)，轉(zhuǎn)子疊片I的徑向大約中間位置還設(shè)置有沿周向均勻排布的多個(gè)軸向通風(fēng)孔20。
[0020]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的電機(jī)轉(zhuǎn)子的正視圖。如圖2所示，電機(jī)轉(zhuǎn)子由多個(gè)轉(zhuǎn)子疊片I層疊成多個(gè)疊片組30，然后再由多個(gè)疊片組30層疊而成，其中軸向通風(fēng)孔20彼此對(duì)齊以形成轉(zhuǎn)子的軸向通風(fēng)孔，各疊片組30之間還設(shè)置有徑向通風(fēng)孔40。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(圖2中未示出)以基本平行于轉(zhuǎn)子軸向的方式插入各個(gè)疊片上的槽10中。徑向通風(fēng)孔40與軸向通風(fēng)孔20連通，從而沿圖2中的箭頭A所示方向在軸向通風(fēng)孔20中流動(dòng)的氣流將在各個(gè)徑向通風(fēng)孔40處沿徑向向外流動(dòng)，從而對(duì)位于各個(gè)疊片組30之間的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體部分進(jìn)行冷卻。
[0021]圖3示出了圖2所示電機(jī)轉(zhuǎn)子的B-B截面視圖。如圖3所示，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體50插入槽10中。來(lái)自軸向通風(fēng)孔20中的氣流沿如3圖中的箭頭C (圖中僅作為示例的目的)所示的方向徑向向外流動(dòng)，從而冷卻轉(zhuǎn)子導(dǎo)體50。
[0022]圖4示出用于根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體50的橫截面示意圖。如圖4所示，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體50的插入槽10底部的一側(cè)被設(shè)置成沿著轉(zhuǎn)子徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄的結(jié)構(gòu)，使其橫截面例如呈梯形、三角形、圓弧形或者頂部以圓弧過(guò)渡的三角形等。在一種實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體50包含沿徑向設(shè)置的兩根導(dǎo)體時(shí)，將設(shè)置在徑向內(nèi)側(cè)的導(dǎo)體設(shè)置成沿著徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄的結(jié)構(gòu)，如圖4所示。在另一種實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體50’包含呈“田”字形設(shè)置的四根導(dǎo)體時(shí)，將設(shè)置在徑向內(nèi)側(cè)的兩根導(dǎo)體設(shè)置成沿著徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄的結(jié)構(gòu)，其中每根導(dǎo)體僅在靠外的一側(cè)沿著徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄，如圖5所示。
[0023]圖6示出氣流圍繞根據(jù)用于本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體流動(dòng)的示意圖，這種結(jié)構(gòu)降低了內(nèi)循環(huán)風(fēng)路中的壓降。當(dāng)壓降降低時(shí)，冷卻效果將會(huì)增強(qiáng)，同時(shí)電機(jī)的輸出將會(huì)增強(qiáng)。
[0024]盡管本發(fā)明的結(jié)構(gòu)適用于波形繞組的結(jié)構(gòu)，較為典型的是雙饋發(fā)電機(jī)中使用的兩層式的波形繞組，這種結(jié)構(gòu)也適用于其他結(jié)構(gòu)。
[0025]雖然已參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不背離由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其做出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括層疊設(shè)置的多個(gè)疊片組(30)，其中所述疊片組由多個(gè)轉(zhuǎn)子疊片(I)層疊組成，其特征在于: 所述電機(jī)轉(zhuǎn)子上設(shè)置有軸向通風(fēng)孔(20)，各疊片組(30)之間設(shè)置有徑向通風(fēng)孔(40)，所述徑向通風(fēng)孔(40)與軸向通風(fēng)孔(20)連通以使軸向通風(fēng)孔(20)中的氣流可以至少部分地經(jīng)由徑向通風(fēng)孔(40)徑向向外流動(dòng)， 所述轉(zhuǎn)子疊片(I)的外周上設(shè)置有沿周向均勻排布的多個(gè)槽(10)，用于以基本平行于轉(zhuǎn)子軸向的方式插入轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(50)，其中所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(50)的插入所述槽(10)底部的一側(cè)被設(shè)置成沿著轉(zhuǎn)子徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(50)的插入所述槽(10)底部的一側(cè)的橫截面呈梯形、三角形、圓弧形或者頂部以圓弧過(guò)渡的三角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(50)包含沿徑向設(shè)置的兩根導(dǎo)體，設(shè)置在徑向內(nèi)側(cè)的導(dǎo)體被設(shè)置成沿著轉(zhuǎn)子徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(50)包含呈“田”字形設(shè)置的四根導(dǎo)體，設(shè)置在徑向內(nèi)側(cè)的兩根導(dǎo)體設(shè)置成沿著徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄的結(jié)構(gòu)，其中每根導(dǎo)體僅在靠外的一側(cè)沿著徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子是用于雙饋發(fā)電機(jī)中的轉(zhuǎn)子。
6.一種電機(jī)，其特征在于，包含如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括層疊設(shè)置的多個(gè)疊片組，其中所述疊片組由多個(gè)轉(zhuǎn)子疊片層疊組成，其特征在于：所述電機(jī)轉(zhuǎn)子上設(shè)置有軸向通風(fēng)孔，各疊片組之間設(shè)置有徑向通風(fēng)孔，所述徑向通風(fēng)孔與軸向通風(fēng)孔連通以使軸向通風(fēng)孔中的氣流可以至少部分地經(jīng)由徑向通風(fēng)孔徑向向外流動(dòng)，所述轉(zhuǎn)子疊片的外周上設(shè)置有沿周向均勻排布的多個(gè)槽，用于以基本平行于轉(zhuǎn)子軸向的方式插入轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，其中所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的插入所述槽底部的一側(cè)被設(shè)置成沿著轉(zhuǎn)子徑向向內(nèi)的方向逐漸變窄的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供了一種使用上述電機(jī)轉(zhuǎn)子的電機(jī)。這種結(jié)構(gòu)降低了內(nèi)循環(huán)風(fēng)路中的壓降。當(dāng)壓降降低時(shí)，冷卻效果將會(huì)增強(qiáng)，同時(shí)電機(jī)的輸出將會(huì)增強(qiáng)。
【IPC分類】H02K1-32
【公開號(hào)】CN104810948
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510208661
【發(fā)明人】亞爾科·薩拉莫
【申請(qǐng)人】Abb技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日