[實用新型]一種具有減小渦流損耗的定子通風槽鋼結構

有效

• 申請號: 201621013354.0
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN206195492U
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 丁樹業;李海玲;張睿
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02K1/20
• 分類號: H02K1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種具有減小渦流損耗的定子通風槽鋼結構，具體涉及一種電機定子徑向通風系統，屬于電機通風技術領域。

背景技術

對于采用徑向通風系統的大型電機，電機定子部分的損耗主要通過徑向通風溝冷卻空氣流動向外散熱。但是，當冷卻氣體通過徑向通風溝時，由于風路截面突然變窄，流速變大；當冷卻氣體從定子線棒尾部流出時，由于定子線棒兩側的氣體與定子線棒尾部的氣體流速相差很大，造成定子線圈尾部形成渦流，渦流中間部位風速極小，嚴重影響定子線圈尾部的散熱。如果電機的通風結構設計不合理，導致電機局部溫升過高或不均勻，嚴重影響電機的使用壽命。

在電機徑向通風系統中，通風槽鋼一般采用直線型、V型及多轉折結構。中國專利號為201220141957.4所述的的直線型定子通風槽鋼，雖然結構簡單，但是不能改變定子徑向通風溝內氣流方向，定子線圈尾部渦流損耗大；中國專利號為201520770017.5所述的V型定子通風槽鋼，雖然可以改變定子風路流向，但是存在風路流向不均衡、定子整體溫度較高；中國專利號201410835452.1所述的多轉折結構的通風槽鋼，由于其轉折結構，其結構不光滑，冷卻氣體在通風溝內風磨損耗較大，散熱效果不佳。另外，無論是直線型槽鋼、V型槽鋼還是多轉折結構的通風槽鋼，截面均為方型，方型通風槽鋼機械性能較差，且通風溝內的風磨損耗較大，不利于定子部分通風散熱。

實用新型內容

本實用新型的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種既能改變風路流向、又能減小風磨損耗的定子通風槽鋼。

本實用新型的技術解決方案為：一種具有減小渦流損耗的定子通風槽鋼結構，主要包括分段定子鐵心(1)、徑向通風溝(2)及通風槽鋼(3)，其中分段定子鐵心(1)沿軸向分布，其段數n由定子鐵心(1)的外徑確定，為n＝D/55～D/50，D為電機定子鐵心外徑，相鄰的分段定子鐵心(1)之間為徑向通風溝(2)，其由沿圓周分布的通風槽鋼(3)形成，徑向通風溝(2)的軸向寬度L_d與電機定子鐵心外徑D與軸向長度L_fe有關，L_d＝(0.1D+0.3L_fe)/55～(0.2D+0.1L_fe)/35，定子鐵心(1)包括定子齒(4)和定子槽(5)，相鄰的分段定子鐵心(1)的定子齒(4)和定子槽(5)在軸向上一一對應，定子槽(5)內放置有繞組，通風槽鋼(3)安裝在相鄰分段定子鐵心(1)的定子齒(4)之間，所述相鄰分段定子鐵心(1)的每個定子齒之間放置三根長度各不相等的通風槽鋼(3)，即一根矩形截面直線型槽鋼，一根矩形截面流線型槽鋼和一根工字形截面流線型槽鋼，所述的矩形截面直線型槽鋼寬度為L₁，L₁與定子齒寬b_t有關，存在以下關系：L₁＝b_t/5～b_t/3，矩形截面直線型槽鋼的截面寬度為L₂，L₂與矩形截面直線型槽鋼寬度L₁有關，L₂＝L₁，截面厚度L₃與通風溝軸向寬度L_d有關，存在以下關系：L₃＝L_d；所述矩形截面流線型槽鋼整體結構的截面寬度為L₄，L₄與定子齒寬b_t有關，存在以下關系：L₄＝b_t/5～3b_t/7，截面厚度為L₅，同樣，L₅與通風溝軸向寬度L_d有關，存在以下關系：L₅＝L_d，矩形截面流線型槽鋼寬度L₆，L₆與矩形截面流線型槽鋼截面寬度L₄有關，L₆＝L₄，矩形截面流線型槽鋼彎曲距離r及彎曲角度θ與定子齒寬b_t及定子齒高h_s有關，即r＝b_t/6～b_t/3，其中彎曲距離r為流線型槽鋼最大彎曲點與相鄰兩個彎曲中點之間的徑向距離，彎曲角度θ為相鄰兩個彎曲之間中點處的切線與相鄰兩個彎曲中點連線之間的夾角；所述工字形截面流線型槽鋼腳板寬L₇，其大小與定子齒寬b_t有關，L₇＝1b_t/7～3b_t/8，工字形截面流線型槽鋼腳板厚度L₁₀與通風溝軸向寬度L_d有關，為L₁₀＝L_d/10～L_d/7，工字形截面流線型槽鋼腹板寬L₉，其大小與工字形截面流線型槽鋼腳板寬L₇有關，為L₉＝L₇/3～L₇/2，工字形截面流線型槽鋼截面厚度為L₈，其大小與通風溝軸向寬度L_d有關，即L₈＝L_d，工字形角度β與工字形截面流線型槽鋼腳板寬L₇及工字形截面流線型槽鋼厚度L₈有關，根據優化設計，其中工字形角度β為槽鋼工字形截面橫邊與斜邊之間的夾角。工字形截面流線型槽鋼寬度L₁₁，L₁₁與工字形截面流線型槽鋼腳板寬L₇有關，L₁₁＝L₇，工字形截面流線型槽鋼彎曲距離r及彎曲角度θ與定子齒寬b_t及定子齒高h_s有關，即r＝b_t/6～b_t/3，其中彎曲距離r為流線型槽鋼最大彎曲點與相鄰兩個彎曲中點之間的徑向距離，彎曲角度θ為相鄰兩個彎曲之間中點處的切線與相鄰兩個彎曲中點連線之間的夾角。