[發明專利]具有雙疊冷卻徑向增壓式通風系統的變速抽水蓄能發電電動機

在審

• 申請號: 202210685220.7
• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN115021438A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 韓繼超;戚海銘;孫玉田;張春莉;董桀辰;劉玉飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司;哈爾濱大電機研究所;哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02K1/20
• 分類號: H02K1/20;H02K1/32;H02K9/04;H02K9/08;H02K9/22
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊紅娟

本發明公開了具有雙疊冷卻徑向增壓式通風系統的變速抽水蓄能發電電動機，它涉及電機領域。本發明為了解決現有抽水蓄能發電電動機磁密和溫升較高的問題，定子鐵心內開設有定子疊式通風溝，在軸向和周向上相鄰定子疊式通風溝之間是實心鐵心，定子繞組與定子疊式通風溝相接觸，轉子鐵心內開設有轉子疊式通風溝，在軸向和周向上相鄰轉子疊式通風溝之間是實心鐵心，轉子繞組與轉子疊式通風溝相接觸，轉子疊式通風溝內安裝有增壓式通風槽鋼，轉子護套內開設軸向通風道和徑向通風孔，轉子徑向導風板和轉子軸向分段式導風板沿周向交替安裝在轉軸上，轉子徑向導風板兩側安裝有轉子三層離心式風扇。本發明提高了電機性能和冷卻效果，結構簡單，便于實現。

技術領域：

本發明涉及具有雙疊冷卻徑向增壓式通風系統的變速抽水蓄能發電電動機，屬于電機領域。

背景技術：

大容量變速抽水蓄能電站可為電力系統提供充足的有功支撐和一定的調峰、調頻能力。變速抽水蓄能電站內的核心設備大容量變速抽水蓄能發電電動機通過調節轉子電流的工作頻率來改變機組的運行轉速，可以擴大水泵水輪機運行水頭與揚程比范圍并獲得最佳性能指標，隨著變速抽水蓄能發電電動機容量的增大，發電電動機內各構件的磁密、損耗和溫升顯著地增大，不合理的變速抽水蓄能發電機通風冷卻系統會導致冷卻氣體的利用率較低以及定子鐵心、定子繞組、轉子鐵心、轉子繞組和端部構件的溫度過高，甚至導致燒毀繞組絕緣，嚴重威脅大容量變速抽水蓄能發電電動機的安全穩定運行。

為了能夠有效地解決大容量變速抽水蓄能發電電動機內構件溫度較高、冷卻氣體和材料利用率較低的問題，可以采用具有雙疊冷卻徑向增壓式通風系統的變速抽水蓄能發電電動機，能夠有效地提高大容量變速抽水蓄能發電電動機的電磁性能和功率密度，增大了變速抽水蓄能發電電動機內總流體流量，加快了各構件周圍的流體流動速度，提高了冷卻氣體的利用率，明顯地降低了定子區域和轉子區域的溫度，進一步減小了定子繞組和轉子繞組沿軸向方向的熱應力和溫差，確保大容量變速抽水蓄能發電電動機可以長期安全可靠運行。

發明內容：

本發明的目的是提供具有雙疊冷卻徑向增壓式通風系統的變速抽水蓄能發電電動機，以解決由于大容量變速抽水蓄能發電電動機內定子鐵心、定子繞組、轉子鐵心、轉子繞組和端部構件溫度較高的問題，改善了發電電動機內磁場分布，降低了定子鐵心和轉子鐵心的損耗，增大了定轉子鐵心內冷卻氣體的總流量，提高了冷卻氣體的利用率，通過具有雙疊冷卻徑向增壓式通風系統可以有效地降低變速抽水蓄能發電電動機內各構件的最高溫度，提高了大容量變速抽水蓄能發電電動機穩定運行的能力。

本發明的具有雙疊冷卻徑向增壓式通風系統的變速抽水蓄能發電電動機，它包括定子鐵心、定子繞組、定子疊式通風溝、增壓式通風槽鋼、定子定位筋、壓指、定子壓板、轉子鐵心、轉子繞組、轉子疊式通風溝、轉子壓板、轉子三層離心式風扇、轉子護套、軸向通風道、徑向通風孔、漸變式徑向通風道、轉子徑向導風板、轉子軸向分段式導風板、導熱齒、轉軸、散熱翅和凹槽；在軸向方向上每個定子疊式通風溝的寬度相等，在軸向方向上每個轉子疊式通風溝的寬度相等；轉子三層離心式風扇由內層離心式風扇、中層離心式風扇和外層離心式風扇組成；定子鐵心內開設有定子疊式通風溝，在軸向和周向上相鄰定子疊式通風溝之間是實心鐵心，定子繞組與定子疊式通風溝相接觸，轉子鐵心內開設有轉子疊式通風溝，在軸向和周向上相鄰轉子疊式通風溝之間是實心鐵心，轉子繞組與轉子疊式通風溝相接觸，轉子疊式通風溝內安裝有增壓式通風槽鋼，轉子護套內開設軸向通風道和徑向通風孔，轉子徑向導風板和轉子軸向分段式導風板沿周向交替安裝在轉軸上，轉子徑向導風板兩側安裝有轉子三層離心式風扇。

定子疊式通風溝的寬度為3mm至9mm；轉子疊式通風溝的寬度為3mm至9mm；在軸向方向上定子疊式通風溝之間實心鐵心的寬度是5mm至30mm；在周向方向上定子疊式通風溝之間實心鐵心的長度是20mm至50mm；漸變式徑向通風道的入口寬度是3mm至7mm；漸變式徑向通風道的出口寬度是8mm至15mm；在周向方向上內層離心式風扇的個數為5個-10個；在周向方向上中層離心式風扇的個數為10個-20個；在周向方向上外層離心式風扇的個數為20個-40個。