电机径向通风冷却结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种电机径向通风冷却结构。该电机径向通风冷却结构包括：至少三个铁芯段，相邻的所述铁芯段之间设置有通风槽钢，相邻的所述铁芯段与所述通风槽钢之间形成通风沟，多个所述通风沟的阻抗沿电机两端到电机中间方向逐渐增大。本实用新型专利技术提供的电机径向通风冷却结构，多个通风沟的阻抗沿电机两端到电机中间方向逐渐增大，可提高流经多个通风沟的风的流量的均衡性，从而提高线圈和多个铁芯段的温度沿电机轴向分布的均衡性，在不改变风的总流量的情况下，降低最高温度值，有效避免因局部温升过高导致的电机停机故障，同时降低铁芯支架热变形，保证电机正常运行。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电机
，尤其涉及一种电机径向通风冷却结构。
技术介绍
电机（包括电动机和发电机）在运行时，会在线圈、铁芯等部件上产生能量损耗， 这部分损耗最终以热能的形式散发出去。径向通风冷却形式是电机的常用冷却形式之一， 这种冷却方式可增加散热面积，提高发电机的功率密度，因此得到了广泛的应用。 图1为现有的电机径向通风冷却结构的结构示意图。如图1所示（仅示出了电机 对称结构中的一半），电机的铁芯（定子或转子铁芯）被分成多个铁芯段11，在相邻的铁芯 段11之间沿电机的径向设有通风槽钢12 (或称为通风条），通风槽钢12在对铁芯段11起 到支撑作用的同时，将相邻铁芯段11之间的空间分隔成通风沟13(或称为径向通风道）， 其循环通风路径为冷风从绕组（图1中未示出）的端部进入气隙14,经过通风沟13 (例如 图1中的支路通风沟1~8)到达两个铁芯支架15之间的空腔，最后通过管道将空腔中的 热空气抽出到电机外的换热器，经换热器变成冷空气后，再进入电机内部。图2为现有的电 机径向通风冷却结构中通风槽钢的结构示意图。如图2所示，通风槽钢12为横截面呈矩形 的条形通风槽钢，通风沟13在电机轴向方向上的高度，即通风槽钢12在电机轴向方向上的 高度h(如图1、2中所示），与相邻铁芯段11之间在电机轴向方向上的间距相等。 在实现上述通风冷却的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：气流 进入气隙后，由于通风沟的分流、局部及沿程阻力等原因，导致气流的速度越来越小，这样 从气隙进口处到气隙中间位置，静压越来越大，动压越来越小。但由于多个通风槽钢和多个 铁芯段的结构相同，因此导致多个通风沟的阻抗相同，从而导致流经多个通风沟的风的流 量越来越大。由于电机内部热源（线圈、铁芯等部件）产生的热量沿电机轴向分布是均匀 的，而通过多个通风沟的风的流量分布是不均匀的，从而导致线圈和多个铁芯段的温度沿 电机轴向分布是不均匀的，且从气隙进口处到气隙中间位置温度越来越低。线圈和多个铁 芯段的温度沿电机轴向分布不均匀，最高温度值较大，容易产生局部温升过高现象，导致 电机停机故障，同时容易导致铁芯支架热变形，影响电机正常运行。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种电机径向通风冷却结构，可提高流经多个通风沟的 风的流量的均衡性，从而提高线圈和多个铁芯段的温度沿电机轴向分布的均衡性，在不改 变风的总流量的情况下，降低最高温度值，有效避免因局部温升过高导致的电机停机故障， 同时降低铁芯支架热变形，保证电机正常运行。 为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案： 本技术提供一种电机径向通风冷却结构，包括至少三个铁芯段，相邻的所述 铁芯段之间设置有通风槽钢，相邻的所述铁芯段与所述通风槽钢之间形成通风沟，多个所 述通风沟的阻抗沿电机两端到电机中间方向逐渐增大。 如上所述的电机径向通风冷却结构中，多个所述通风沟所在的通风路径的阻抗相 等，所述通风路径的阻抗等于所述通风路径中的所述通风沟的阻抗和所述通风路径中的气 隙的阻抗之和。 如上所述的电机径向通风冷却结构中，所述通风槽钢包括多个分组，每个分组中 包括至少一个通风槽钢，每个分组采用如下结构中的一个：整体一字型、分段直线排布、分 段交错排布、分段品字排布、分段倒品字排布和整体S型；在通风槽钢的数量为多个的同一 分组中，按照如下处理方式设置所述通风槽钢的结构参数，所述处理方式包括如下方式中 的一个或多个的组合：在电机轴向方向上的高度沿电机两端到电机中间方向逐渐减小；在 电机圆周方向上的宽度沿电机两端到电机中间方向逐渐增大；包含通风槽钢段的数量沿电 机两端到电机中间方向逐渐增大；在电机径向方向上相邻的所述通风槽钢段之间的间距沿 电机两端到电机中间方向逐渐减小；在电机圆周方向上的最大宽度沿电机两端到电机中间 方向逐渐增大；包含拐弯的数量沿电机两端到电机中间方向逐渐增大；拐弯的弯曲角度沿 电机两端到电机中间方向逐渐减小。 如上所述的电机径向通风冷却结构中，每个所述通风槽钢采用如下结构中的一 个：整体一字型、分段直线排布、分段交错排布、分段品字排布、分段倒品字排布和整体S 型。 如上所述的电机径向通风冷却结构中，所述通风槽钢为整体一字型的条形通风槽 钢，且多个所述通风槽钢在电机轴向方向上的高度沿电机两端到电机中间方向逐渐减小和 /或在电机圆周方向上的宽度沿电机两端到电机中间方向逐渐增大。 如上所述的电机径向通风冷却结构中，所述通风槽钢包括分离的多个结构相同的 通风槽钢段，所述通风槽钢段为整体一字型的条形通风槽钢段，同一所述通风槽钢中在电 机径向方向上相邻的所述通风槽钢段之间的间距相同，且多个所述通风槽钢中通风槽钢段 的数量沿电机两端到电机中间方向逐渐增大和/或多个所述通风槽钢中在电机径向方向 上相邻的所述通风槽钢段之间的间距沿电机两端到电机中间方向逐渐减小。 如上所述的电机径向通风冷却结构中，所述通风槽钢的布局为分段直线排布、分 段交错排布、分段品字排布或分段倒品字排布。 如上所述的电机径向通风冷却结构中，所述通风槽钢为整体S型的条形通风槽 钢，同一所述通风槽钢中多个拐弯处的弯曲角度相同，且多个所述通风槽钢满足以下条件 中的一个或多个的组合：在电机圆周方向上的最大宽度沿电机两端到电机中间方向逐渐增 大；拐弯的数量沿电机两端到电机中间方向逐渐增大；拐弯的弯曲角度沿电机两端到电机 中间方向逐渐减小。 如上所述的电机径向通风冷却结构中，所述铁芯段中设置有沿电机轴向方向的通 风孔，所述通风孔连通所述铁芯段两侧的两个所述通风沟。 如上所述的电机径向通风冷却结构中，所述通风孔设置于所述铁芯段中靠近所述 通风沟的进风口的部分。 如上所述的电机径向通风冷却结构中，所述铁芯段靠近所述通风沟的进风口的部 分设置为倒角结构，多个所述倒角结构的开口宽度沿电机两端到电机中间方向逐渐减小。 本技术提供的电机径向通风冷却结构，多个通风沟的阻抗沿电机两端到电机 中间方向逐渐增大，可提高流经多个通风沟的风的流量的均衡性，从而提高线圈和多个铁 芯段的温度沿电机轴向分布的均衡性，在不改变风的总流量的情况下，降低最高温度值，有 效避免因局部温升过高导致的电机停机故障，同时降低铁芯支架热变形，保证电机正常运 行。【附图说明】 图1为现有的电机径向通风冷却结构的结构示意图； 图2为现有的电机径向通风冷却结构中通风槽钢的结构示意图； 图3为本技术提供的电机径向通风冷却结构的等效示意图； 图4为本技术提供的电机径向通风冷却结构一实施例中通风槽钢调整尺寸 后的结构不意图； 图5为图4所示的电机径向通风冷却结构中通风槽钢的结构示意图； 图6为调整通风槽钢的尺寸后流经多个通风沟的风的流量的分布示意图； 图7为本技术提供的电机径向通风冷却结构另一实施例中通风槽钢分段直 线排布的结构示意图； 图8为本技术提供的电机径向通风冷却结构另一实施例中通风槽钢分段交 错排布的结构示意图； 图9为本技术提供的电机径向通风冷却结构另一实施例中通风槽钢分段品 字排布的结构示意图； 图10为本技术提供的电机径向通风冷却结构另一实施例中通风槽钢分段倒 品字排布的结构不意图； 图11为本技术提供的电机径向通风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机径向通风冷却结构，包括至少三个铁芯段(11)，相邻的所述铁芯段(11)之间设置有通风槽钢(12)，相邻的所述铁芯段(11)与所述通风槽钢(12)之间形成通风沟(13)，其特征在于，多个所述通风沟(13)的阻抗沿电机两端到电机中间方向逐渐增大。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范文寿，马盛骏，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11