一种屏蔽电机及其绕组端部散热机构及散热方法技术

本发明专利技术公开了一种屏蔽电机及其屏蔽电机绕组端部散热机构及散热方法，屏蔽电机绕组端部散热机构包括设置在定子铁芯内壁的屏蔽套；屏蔽套两端与电机机座密封连接形成一个密闭空腔，将定子铁芯和绕组线圈密封在该密闭空腔内，密闭空腔内在绕组线圈的端部处填充有导热系数高于空气的导热材料。本发明专利技术在屏蔽电机绕组端部的空腔中填充导热材料，提高绕组端部至电机机座的导热系数，从而提高绕组端部的散热效果，避免绕组端部的绝缘因温度超过限值而加速老化、失效。

【技术实现步骤摘要】
一种屏蔽电机及其绕组端部散热机构及散热方法
本专利技术涉及电机
，具体涉及一种屏蔽电机及其绕组端部散热机构及散热方法。
技术介绍
屏蔽电机由于全密封无泄漏、辅助系统少的优点被广泛应用于核能系统，以避免带放射性的冷却剂泄露到大气环境中。屏蔽电机运行时其内部转子腔室充满所输送的介质，为避免屏蔽电机绕组与输送介质的接触，设置了定子屏蔽套将电机绕组与介质隔离。屏蔽电机绕组和定子铁芯处于电机机座、定子屏蔽套所围成的、充满空气的密闭空腔内。现有的屏蔽电机冷却方法是在电机外部通水冷却，绕组端部的热量需首先散发到绕组所在空腔内的空气中，再通过空气将热量传导至电机机座，然后由电机外部的冷却水将热量带走。屏蔽电机运行时产生的热量主要位于绕组端部，空气的导热系数较低导致绕组产生的热量不易散发至环境中，绕组端部产生的热量传导至电机机座的效果差，绕组端部的热量不能有效导出，绕组端部的温度相对较高，经常导致绕组端部绝缘损坏、击穿，造成屏蔽电机失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种屏蔽电机绕组端部散热机构，解决绕组端部的热量不能有效导出的问题，在屏蔽电机绕组端部的空腔中填充导热材料，提高绕组端部至电机机座的导热系数，从而提高绕组端部的散热效果，避免绕组端部的绝缘因温度超过限值而加速老化、失效。本专利技术还提供可一种屏蔽电机绕组端部散热方法以及一种屏蔽电机。本专利技术通过下述技术方案实现：一种屏蔽电机绕组端部散热机构，包括设置在定子铁芯内壁的屏蔽套；屏蔽套两端与电机机座密封连接形成一个密闭空腔，将定子铁芯和绕组线圈密封在该密闭空腔内，所述密闭空腔内在绕组线圈的端部处填充有导热系数高于空气的导热材料。在核能装置高温高压全密封结构的屏蔽泵电机定子中，为了避免电机的定子铁芯和绕组线圈与反应堆冷却剂液体接触而造成电机故障，采用了将薄壁不锈钢屏蔽套装入电机定子铁芯内壁、并在不锈钢屏蔽套两端进行密封焊接，以达到密封隔离的目的，但采用这种结构后，密闭空腔内空气的导热系数较低导致绕组产生的热量不易散发至环境中，造成绕组端部散热条件较差，经常导致绕组端部绝缘损坏、击穿，使屏蔽电机失效，于是，本申请的专利技术人在密闭空腔内绕组端部所在的位置填充导热材料，利用导热材料导热系数高于空气的特性，提高绕组端部的散热效果，避免绕组端部的绝缘因温度超过限值而加速老化、失效。相较于水冷方式，本申请中的技术方案存在以下优势：a、不需要在电机定子腔内设置冷却水管，结构更为简单；b、不存在冷却水管泄漏的隐患，有利于电机绕组安全；c、定子腔内填充物与绕组直接接触，更利于实现绕组与电机机座的热量传递，散热效果更好。作为本专利技术的进一步改进，上述电机机座两端开设有填充孔，该填充孔与密闭空腔连通，主要用于使用前向密闭空腔填充导热材料或者使用后从密闭空腔取出导热材料，在使用中该填充孔通过密封结构(例如螺栓)密封。进一步，所述导热材料为固体颗粒，固体颗粒一方面能够更好地接触绕组端部和电机机座，另一方面也便于使用结束后通过填充孔移出屏蔽套与电机机座形成的密闭空腔。优选的，所述导热材料为石英砂，石英砂具有良好的电绝缘性能，提高绕组线圈与定子铁芯、电机机座的电绝缘性能；且石英砂的导热系数大幅高于空气的导热系数，可显著提高屏蔽泵电机定子绕组线圈的散热效果。优选的，所述导热材料的直径不大于2mm。一种屏蔽电机，包括电机机座、定子铁芯和连接在定子铁芯上的绕组线圈，所述定子铁芯和绕组线圈位于电机机座内，所述定子铁芯内壁设置有屏蔽套，屏蔽套两端还与电机机座密封连接形成一个密闭空腔，所述定子铁芯和绕组线圈密封在该密闭空腔内，所述密闭空腔内在绕组线圈的端部处填充有导热系数高于空气的导热材料。一种屏蔽电机绕组端部散热方法，在绕组线圈的端部处填充导热系数高于空气的导热材料。进一步，所述导热材料采用固体颗粒，直径不大于2mm。进一步，所述导热材料采用石英砂。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术在屏蔽电机绕组端部的空腔中填充导热材料，提高绕组端部至电机机座的导热系数，从而提高绕组端部的散热效果，避免绕组端部的绝缘因温度超过限值而加速老化、失效；2、本专利技术的导热材料采用固体颗粒，一方面能够更好地接触绕组端部和电机机座，另一方面也便于使用结束后通过填充孔移出屏蔽套与电机机座形成的密闭空腔；3、本专利技术的导热材料采用石英砂，石英砂具有良好的电绝缘性能，提高绕组线圈与定子铁芯、电机机座的电绝缘性能；且石英砂的导热系数大幅高于空气的导热系数，可显著提高屏蔽泵电机定子绕组线圈的散热效果。4、本专利技术中石英砂的当量直径小于2mm，可以尽量增大与绕组线圈、电机机座的接触面积，提高导热效果。5、相较于现有技术的水冷方式，本专利技术不需要在电机定子腔内设置冷却水管，结构更为简单；本专利技术不存在冷却水管泄漏的隐患，有利于电机绕组安全；本专利技术定子腔内填充物与绕组直接接触，更利于实现绕组与电机机座的热量传递，散热效果更好。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的一种实施方式的结构示意图。附图标记及对应的零部件名称：1-绕组线圈，2-定子铁芯，3-屏蔽套；4-电机机座；5-导热材料；6-填充孔。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。【实施例1】现有技术中，高温高压全密封结构的屏蔽泵的电机部分与水力部件连成一个整体处于全密封主泵压力边界之内的液体之中，为了避免电机的绕组线圈1和定子铁芯2与输送液体接触而造成电机故障，采用了将薄壁不锈钢屏蔽套3装入电机定子铁芯2内壁、并在定子铁芯2两端进行密封焊接，以达到密封隔离的目的。但采用这种结构后，屏蔽套3两端与电机机座4密封连接形成一个密闭空腔，定子铁芯2和绕组线圈1密闭在屏蔽套3与电机机座4形成的密闭空腔内，对电机定子的散热较为不利。有鉴于此，本申请的专利技术人提供了以下的散热方案，具体为一个屏蔽电机绕组端部散热机构，该散热结构包括了上述的设置在定子铁芯2内壁的屏蔽套3，并且在屏蔽套3与电机机座4形成的密闭空腔内在绕组线圈1的端部处(即定子铁芯2两端)填充有导热系数高于空气的导热材料；此外，所述电机机座4两端开设有填充孔6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种屏蔽电机绕组端部散热机构，包括设置在定子铁芯(2)内壁的屏蔽套(3)；屏蔽套(3)两端与电机机座(4)密封连接形成一个密闭空腔，将定子铁芯(2)和绕组线圈(1)密封在该密闭空腔内，其特征在于，所述密闭空腔内在绕组线圈(1)的端部处填充有导热系数高于空气的导热材料(5)。

【技术特征摘要】
1.一种屏蔽电机绕组端部散热机构，包括设置在定子铁芯(2)内壁的屏蔽套(3)；屏蔽套(3)两端与电机机座(4)密封连接形成一个密闭空腔，将定子铁芯(2)和绕组线圈(1)密封在该密闭空腔内，其特征在于，所述密闭空腔内在绕组线圈(1)的端部处填充有导热系数高于空气的导热材料(5)。2.根据权利要求1所述的一种屏蔽电机绕组端部散热机构，其特征在于，所述电机机座(4)两端开设有填充孔(6)，该填充孔(6)与密闭空腔连通。3.根据权利要求1或2所述的一种屏蔽电机绕组端部散热机构，其特征在于，所述导热材料(5)为固体颗粒。4.根据权利要求3所述的一种屏蔽电机绕组端部散热机构，其特征在于，所述导热材料(5)为石英砂。5.根据权利要求3所述的一种屏蔽电机绕组端部散热机构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立志，杨松，邓礼平，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川,51