[實用新型]定子繞組真空水冷式隱極發電機

有效

• 申請號: 201520392143.1
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN204761235U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 韓繼超;姜金剛;戈寶軍;李偉力
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02K9/197
• 分類號: H02K9/197;H02K1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及定子繞組真空水冷式隱極發電機，屬于電機領域。

背景技術

大型隱極發電機的性能對電力的供應和電網的穩定性都有很大的影響，如何提高隱極發電機的單機容量和運行性能已經成為發電機設計的重要任務。而要使隱極發電機的單機容量得到提高，就需要通過加大定子銅繞組內的電流密度，即增大發電機的電磁負荷來實現，但是這必然導致發電機內各構件損耗相應的增加，導致隱極發電機內各構件的溫升進一步地增大，尤其是定子銅繞組的溫升增加更為明顯，極容易超出定子銅繞組絕緣的溫升極限，威脅到了隱極發電機的穩定運行。

隱極發電機設計工作者需要面對的重要問題是如何有效地提高隱極發電機的散熱能力和限制發電機內定子銅繞組的溫升，來適應不斷增大的發電機的單機容量。因此，急需采用更加合理可行的冷卻技術來降低定子銅繞組的溫升，使其不超過定子銅繞組絕緣的溫升極限，確保隱極發電機能夠安全穩定運行。

發明內容

本實用新型的目的是提供定子繞組真空水冷式隱極發電機，以解決隱極發電機由于定子銅繞組損耗高、冷卻效果差而導致定子銅繞組溫度過高和沿軸向方向溫差較大的問題，可以有效地提高定子銅繞組和定子銅繞組絕緣的冷卻效果。

本實用新型的定子繞組真空水冷式隱極發電機，它包括定子銅繞組、定子水管、定子銅繞組絕緣、真空層、層間絕緣和槽楔。定子銅繞組由定子上層銅繞組和定子下層銅繞組組成，定子水管由定子上層水管和定子下層水管組成，定子銅繞組絕緣由定子上層銅繞組絕緣和定子下層銅繞組絕緣組成。定子水管沿圓周方向安裝在定子銅繞組與定子銅繞組絕緣之間，并且定子水管與定子銅繞組和定子銅繞組絕緣緊密地接觸，定子水管、定子銅繞組和定子銅繞組絕緣包圍的區域為真空層。定子水管內通有流動的冷卻水。

定子水管的截面為正方形，正方形的邊長取為5mm-9mm。定子水管內通有的冷卻水的流速為1m/s-4m/s，需要根據隱極發電機的單機容量和定子銅繞組內的電流大小來確定。將定子水管、定子銅繞組和定子銅繞組絕緣包圍的區域抽成真空層，起到了隔熱的作用，阻礙了定子銅繞組向定子銅繞組絕緣傳遞的熱量。沿定子銅繞組外表面安裝的定子水管的數量為10個-14個。

作為優選，所述的定子上層水管的數量進行了增加，有效地降低了發熱更為嚴重的定子上層銅繞組的溫度。

作為優選，所述的定子上層銅繞組和定子上層銅繞組絕緣的中間位置加裝隔熱板A，隔熱板A的厚度為3mm-4mm。在定子下層銅繞組和定子下層銅繞組絕緣的中間位置加裝隔熱板B，隔熱板B的厚度為1mm-2mm。將隔熱板與定子銅繞組絕緣之間的區域抽成外部真空層，并且將定子銅繞組與隔熱板之間的區域抽成內部真空層。加裝隔熱板后可以進一步阻礙定子銅繞組向定子銅繞組絕緣傳遞的熱量，降低了定子銅繞組絕緣的溫度。

本實用新型的優點：將定子水管、定子銅繞組和定子銅繞組絕緣包圍的區域抽成真空層，該真空層起到了隔熱的作用，有效地阻礙了定子銅繞組通過真空層傳遞到定子銅繞組絕緣的熱量。定子銅繞組周圍排布的定子水管內的冷卻水還可以高效地帶走定子銅繞組，定子銅繞組絕緣以及定子銅繞組和定子銅繞組絕緣之間真空層內的熱量。明顯地降低了定子銅繞組和定子銅繞組絕緣的溫度，解決了定子銅繞組沿軸向方向溫差較大的問題。該實用新型結構簡單，可以降低定子銅繞組絕緣的耐熱等級要求，節省了絕緣材料的成本，有效地限制了隱極發電機內發熱嚴重的定子銅繞組的溫升和其傳遞熱量的能力，確保了隱極發電機的安全穩定運行。

附圖說明：

為了易于說明，本實用新型由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。

圖1為本實用新型所述的真空水冷式定子繞組的結構示意圖；

圖2為本實用新型具體實施方式二所述的真空水冷式定子繞組的結構示意圖；

圖3為本實用新型具體實施方式三所述的真空水冷式定子繞組的結構示意圖。

圖中：1-定子銅繞組；2-定子水管；3-定子銅繞組絕緣；4-真空層；5-層間絕緣；6-槽楔；7-隔熱板A；8-隔熱板B；9-外部真空層；10-內部真空層。

具體實施方式：

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實施例來描述本實用新型。但是應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。