[實用新型]立式水輪發電機轉子和定子的通風冷卻裝置

無效

• 申請號: 200820074660.4
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN201191790Y
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 趙洪志;駱君強;劉秀華;安云強
• 申請（專利權）人: 天津市天發重型水電設備制造有限公司
• 主分類號: H02K9/10
• 分類號: H02K9/10
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司
• 代理人: 崔繼民

技術領域

本實用新型涉及一種立式水輪發電機通風冷卻裝置，尤其是一種立式水輪發電機轉子和定子的通風冷卻裝置。

背景技術

水輪發電機的設計過程中必須將電磁設計，結構設計，通風設計三者有機的結合起來，進行整體協調和優化，以期達到最佳設計方案。通風設計是一個不可忽視的方面，多年來，電機的通風冷卻問題一直是國內外制造廠家及研究機構重點關注的問題，水輪發電機通風冷卻效果的好壞，將直接影響到機組的出力和溫升的控制以及關系到機組能否安全穩定運行。公知的通風冷卻裝置包括有通風系統的壓力元件和風阻元件。在立式水輪發電機封閉徑向自循環通風系統中，通風壓力元件由轉子支架、磁軛風溝、磁極和上下風扇組成，而風阻元件則由定轉氣隙，經向風溝、空氣冷卻器、風洞、上下風路及轉子風道等構成。壓力元件中風扇型式的選擇根據通風的要求而確定，風扇由風扇座和風扇葉片組成，風扇座安裝在電機轉子磁軛鐵心的上下兩端，而風扇葉片則位于磁極的上下端。在機組運行中通過轉子支架、磁軛風溝、磁極以及風扇的綜合扇風作用，將冷空氣吹過轉子線圈、定子鐵心和其上下兩端的定子線圈端部，將電機運行中轉子線圈銅損、定子鐵心鐵損及定子線圈銅損所產生的熱量帶走。經過定子通風溝和定子機座上下環板的通風孔，進入空氣冷卻器，將熱空氣冷卻。冷空氣再經過定子機座上下端，通過導風板冷空氣再次進入轉子支架。這樣就完成了通風冷卻的循環過程。因此這種結構的缺點是風磨損耗大(風路長)、浪費材料，安裝和維護困難。

發明內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種風磨損耗小、易于安裝維護的立式水輪發電機轉子和定子的通風冷卻裝置。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種立式水輪發電機轉子和定子的通風冷卻裝置，包括安裝在機坑內的下機架、安裝在機坑內的定子機座及其定子、安裝在定子機座上的上機架、安裝在上機架和下機架上的帶有轉子支架的主軸、安裝在轉子支架上的磁軛和磁極、以及通風冷卻裝置組成，所述上機架的下端面安裝有阻擋氣流向上通過的內環上擋板，上機架的外周邊與機坑壁之間也安裝有阻擋氣流向上通過的外環上擋板；所述下機架的上端面安裝有阻擋氣流向下通過的內環下擋風板，下機架的外周邊與機坑壁之間也安裝有阻擋氣流向下通過的外環下擋風板；所述磁極和磁軛的上端面和下端面分別安裝有氣流導向的環形旋轉擋風板；所述定子機座的兩端開有通風孔。

本實用新型還可以采用如下技術方案：

所述內環上擋風板和內環下擋風板由若干塊大扇形板構成，外環上擋風板和外環下擋風板由若干塊小扇形板構成。

所述環形旋轉擋風板由與磁極數量相同的扇形板構成，各扇形板內端制有四個與磁軛螺栓匹配的孔和兩個與磁極壓板螺孔匹配的孔，各孔下端焊接有支承套筒和連接墊圈，各扇形板的四邊制有向下的折邊。

本實用新型具有的優點和積極效果是：

由于在上機架的下端與機坑壁安裝有內外環上擋風板、下機架的上端與機坑壁安裝有內外環下擋風板，這樣就在上機架與下機架間及定子機坑之間形成密閉空間。在轉子磁軛和磁極的上下兩端分別安裝有旋轉擋風板，在定子機座的兩端開有通風孔，這樣就形成了冷卻空氣流通的通道。通過轉子支架、磁軛和磁極旋轉產生的風扇作用，使冷卻空氣進入轉子支架入口，流經磁軛通風溝、磁極極間、氣隙、定子徑向通風溝、空氣冷卻器，散熱后重新分上下兩路再進入轉子支架，構成密閉自循環通風冷卻系統，因此不僅冷卻效果好而且減小了風磨損耗(風路短)；另外本實用新型還具有結構簡單、易于安裝和制造的優點。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1中上擋風板7的結構圖；

圖3是圖1中下擋風板13的結構圖；

圖4是圖1中旋轉擋風板9和14的結構圖；

圖5是圖4的右視圖；

圖6是圖4的A-A剖視圖。

圖中：1、主軸；2、下機架；3、轉子支架；4、定子機座；5、定子；6、機坑；7、外環上擋風板；7-1、小扇形板；7-2、上梯形板；7-3、下梯形板；8、上機架；9、旋轉擋風板；10、磁極；11、空氣冷卻器；12、磁軛；13、外環下擋風板；13-1、小扇形板；13-2、大扇形板；14、旋轉擋風板；15、支承套筒；16、連接墊板；17、安裝孔；18、擋圈。

具體實施方式

為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1，在機坑內安裝有下機架2和定子機座4及其定子5，定子機座的外側安裝有空氣冷卻器11，在定子機座上安裝有上機架8，在上機架和下機架上安裝帶有轉子支架3的主軸1，在轉子支架上安裝有磁軛12和磁極10。通風冷卻裝置是在上機架的下端面安裝有阻擋氣流向上通過的內環上擋板，該內環上擋風板由6塊大扇形板構成，如圖2所示，而內環上擋風板的大扇形板又由上下兩塊梯形板構成，上梯形板7-2的上邊制有與轉子支架內周邊配合的凹弧邊，下梯形板7-3的下邊制有與轉子支架外周邊配合的凸弧邊。上機架的外周邊與機坑壁之間也安裝有阻擋氣流向上通過的外環上擋板7，外環上擋風板由18塊小扇形板7-1構成。如圖3所示，下機架的上端面安裝有阻擋氣流向下通過的內環下擋風板，該內環下擋風板由6塊大扇形板13-2構成，下機架的外周邊與機坑壁之間也安裝有阻擋氣流向下通過的外環下擋風板13，該外環下擋風板由18塊小扇形板13-1構成。如圖4、圖5、圖6所示，磁極和磁軛的上端面和下端面分別安裝有氣流導向的環形旋轉擋風板9、14，該環形旋轉擋風板由18塊扇形板構成，各扇形板內端制有四個與磁軛螺栓匹配的孔，各孔下端焊接有支承套筒15和連接墊圈16，支承套筒的上端焊接有擋圈18，各扇形板的四邊制有向下的折邊，各扇形板的上端制有兩個安裝孔17。定子機座的兩端開有通風孔。這樣就在上機架與下機架間及定子機坑之間形成密閉空間，形成了冷卻空氣流通的通道。通過轉子支架、磁軛和磁極旋轉產生的風扇作用，使冷卻空氣進入轉子支架入口，流經磁軛通風溝、磁極極間、氣隙、定子徑向通風溝、空氣冷卻器，散熱后重新分上下兩路再進入轉子支架，構成密閉自循環通風冷卻系統，因此不僅冷卻效果好而且減小了風磨損耗；另外本實用新型還具有結構簡單、易于安裝和制造的優點。