多槽钢多分布的定子通风结构制造技术

本发明专利技术公开了多槽钢多分布的定子通风结构，主要包括分段定子铁心、径向通风沟及通风槽钢，其中分段定子铁心沿轴向分布，相邻的分段定子铁心之间为径向通风沟，其由沿圆周分布的通风槽钢形成，定子铁心包括定子齿和定子槽，相邻的分段定子铁心的定子齿和定子槽在轴向上一一对应，定子槽内放置有绕组，通风槽钢安装在相邻分段定子铁心的定子齿之间。所述相邻分段定子铁心的每个定子齿之间放置一根矩形截面直线型槽钢，一根矩形截面流线型槽钢和一根工字形截面流线型槽钢，本发明专利技术所述结构能够有效降低通风道内风磨损耗，解决了现有电机定子散热效果差，定子线圈尾部局部温升过高的问题。

【技术实现步骤摘要】
多槽钢多分布的定子通风结构
本专利技术涉及一种多槽钢多分布的定子通风结构，具体涉及一种电机定子径向通风系统，属于电机通风

技术介绍
对于采用径向通风系统的大型电机，电机定子部分的损耗主要通过径向通风沟冷却空气流动向外散热。但是，当冷却气体通过径向通风沟时，由于风路截面突然变窄，流速变大；当冷却气体从定子线棒尾部流出时，由于定子线棒两侧的气体与定子线棒尾部的气体流速相差很大，造成定子线圈尾部形成涡流，涡流中间部位风速极小，严重影响定子线圈尾部的散热。如果电机的通风结构设计不合理，导致电机局部温升过高或不均匀，严重影响电机的使用寿命。在电机径向通风系统中，通风槽钢一般采用直线型、V型及多转折结构。中国专利号为201220141957.4所述的的直线型定子通风槽钢，虽然结构简单，但是不能改变定子径向通风沟内气流方向，定子线圈尾部涡流损耗大；中国专利号为201520770017.5所述的V型定子通风槽钢，虽然可以改变定子风路流向，但是存在风路流向不均衡、定子整体温度较高；中国专利号201410835452.1所述的多转折结构的通风槽钢，由于其转折结构，其结构不光滑，冷却气体在通风沟内风磨损耗较大，散热效果不佳。另外，无论是直线型槽钢、V型槽钢还是多转折结构的通风槽钢，截面均为方型，方型通风槽钢机械性能较差，且通风沟内的风磨损耗较大，不利于定子部分通风散热。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种既能改变风路流向、又能减小风磨损耗的定子通风槽钢。本专利技术的技术解决方案为：多槽钢多分布的定子通风结构，主要包括分段定子铁心(1)、径向通风沟(2)及通风槽钢(3)，其中分段定子铁心(1)沿轴向分布，其段数n由定子铁心(1)的外径确定，为n＝D/55～D/50，D为电机定子铁心外径，相邻的分段定子铁心(1)之间为径向通风沟(2)，其由沿圆周分布的通风槽钢(3)形成，径向通风沟(2)的轴向宽度Ld与电机定子铁心外径D与轴向长度Lfe有关，Ld＝(0.1D+0.3Lfe)/55～(0.2D+0.1Lfe)/35，定子铁心(1)包括定子齿(4)和定子槽(5)，相邻的分段定子铁心(1)的定子齿(4)和定子槽(5)在轴向上一一对应，定子槽(5)内放置有绕组，通风槽钢(3)安装在相邻分段定子铁心(1)的定子齿(4)之间。所述相邻分段定子铁心(1)的每个定子齿之间放置三根槽钢，即一根矩形截面直线型槽钢，一根矩形截面流线型槽钢和一根工字形截面流线型槽钢，其中矩形截面直线型槽钢宽度为L1，L1与定子齿宽bt有关，存在以下关系：L1＝bt/5～bt/3，矩形截面直线型槽钢截面宽度为L2，L2与槽钢宽度L1有关，L2＝L1，截面厚度L3，其大小与通风沟轴向宽度Ld有关，存在以下关系：L3＝Ld，矩形截面流线型槽钢截面宽度为L4，L4与定子齿宽bt有关，存在以下关系：L4＝bt/5～3bt/7，矩形截面流线型槽钢截面厚度为L5，其与通风沟轴向宽度Ld有关，存在以下关系：L5＝Ld，矩形截面流线型槽钢宽度L6，L6与矩形截面流线型槽钢截面宽度L4有关，L6＝L4，矩形截面流线型槽钢弯曲距离r及弯曲角度θ与定子齿宽bt及定子齿高hs有关，即r＝bt/6～bt/3，其中弯曲距离r为矩形截面流线型槽钢最大弯曲点与相邻两个弯曲中点之间的径向距离，弯曲角度θ为相邻两个弯曲之间中点处的切线与相邻两个弯曲中点连线之间的夹角。所述工字形截面流线型槽钢脚板宽L7，其大小与定子齿宽bt有关，L7＝1bt/7～3bt/8，工字形截面流线型槽钢脚板厚度L10与通风沟轴向宽度Ld有关，为L10＝Ld/10～Ld/7，工字形截面流线型槽钢腹板宽L9，其大小与槽钢脚板宽L7有关，为L9＝L7/3～L7/2，工字形截面流线型槽钢截面厚度为L8，其大小与通风沟轴向宽度Ld有关，即L8＝Ld，工字形角度β与工字形截面流线型槽钢脚板宽L7及工字形截面流线型槽钢厚度L8有关，为其中工字形角度β为工字形截面流线型槽钢工字形截面横边与斜边之间的夹角。工字形截面流线型槽钢宽度为L11，L11与工字形截面流线型槽钢脚板宽L7有关，L11＝L7，工字形截面流线型槽钢弯曲距离r及弯曲角度θ与定子齿宽bt及定子齿高hs有关，即r＝bt/6～bt/3，其中弯曲距离r为工字形截面流线型槽钢最大弯曲点与相邻两个弯曲中点之间的径向距离，弯曲角度θ为相邻两个弯曲之间中点处的切线与相邻两个弯曲中点连线之间的夹角。所述相邻分段定子铁心(1)的每个定子齿(4)之间放置长、中、短三根槽钢，其中长槽钢为工字形截面流线型槽钢，由六个弯曲组成，中槽钢为矩形截面直线型槽钢，短槽钢为矩形截面流线型槽钢，由五个弯曲组成，各槽钢直线长度与电机定子铁心外径D及定子齿高hs有关，即长槽钢直线长度Ls1＝0.13(D-2hs)～0.18(D-2hs)，中槽钢直线长度Ls2＝0.1(D-2hs)～0.15(D-2hs)，短槽钢直线长度Ls3＝0.09(D-2hs)～0.11(D-2hs)，在槽钢近轴端，三根槽钢距离铁心边缘距离均为ht1，长度为7mm～10mm，中槽钢与长槽钢最大距离和最-小距离分别为为ht2和ht3，ht2和ht3大小与工字形截面流线型槽钢弯曲距离r、矩形截面直线型槽钢宽度L1、矩形截面流线型槽钢宽度L6及工字形截面流线型槽钢宽度L11均有关，ht2＝0.3L1+r-0.2L6-0.02L11～0.8L1+r-0.4L6+0.02L11，ht3＝0.5L1+0.8r-0.7L6-0.02L11～0.7L1-0.6r+0.3L6+0.02L11，中槽钢与短槽钢最大距离及最小距离与中槽钢与长槽钢最大距离及最小距离相同，长槽钢中心位置与近侧齿边距离bt1与短槽钢中心位置与近侧齿边距离bt4相等，其距离与定子齿宽bt及工字形截面流线型槽钢弯曲距离r有关，即bt1＝bt4＝0.15bt+0.3r～0.18bt+0.4r，中槽钢中心距离长槽钢中心距离bt2与距离短槽钢的中心距离bt3相等，且该距离与矩形截面流线型槽钢宽度L6、定子齿宽bt及工字形截面流线型槽钢弯曲距离r均有关，bt2＝bt3＝0.5bt-0.3L6-0.8r～0.5bt-0.55L6+0.2r，整体上，槽钢按周期分布于整个径向通风沟内，以三个齿为一个周期，在一个周期内的三齿上，槽钢优选安装方式按顺时针方向依次为“工字形截面流线型长槽钢”、“矩形截面直线型中槽钢”、“矩形截面流线型短槽钢”、“工字形截面流线型长槽钢”、“矩形截面直线型中槽钢”、“矩形截面流线型短槽钢”、“矩形截面流线型短槽钢”、“矩形截面直线型中槽钢”、“工字形截面流线型长槽钢”。本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术所述的通风系统与现有技术相比具有以下效果：所专利技术的矩形截面槽钢加工方便，但是不能改变通风道内冷却气体的流动方向，通过将矩形截面直线型槽钢、矩形截面流线型槽钢及工字形截面流线型槽钢有效结合，不但有效降低线圈尾部涡流损耗，而且通风沟内风磨损耗大大降低，另外，通过改变槽钢数量及长短分布，使电机散热效果增强，且电机散热效率增加13％左右。附图说明图1为电机定子铁心通风结构示意图；图2为电机定子径向通风沟结构放大图；图3为矩形截面直线型槽钢整体结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
多槽钢多分布的定子通风结构，其特征在于：主要包括分段定子铁心(1)、径向通风沟(2)及通风槽钢(3)，其中分段定子铁心(1)沿轴向分布，其段数n由定子铁心(1)的外径确定，为n＝D/55～D/50，D为电机定子铁心外径，相邻的分段定子铁心(1)之间为径向通风沟(2)，其由沿圆周分布的通风槽钢(3)形成，径向通风沟(2)的轴向宽度Ld与电机定子铁心外径D与轴向长度Lfe有关，Ld＝(0.1D+0.3Lfe)/55～(0.2D+0.1Lfe)/35，定子铁心(1)包括定子齿(4)和定子槽(5)，相邻的分段定子铁心(1)的定子齿(4)和定子槽(5)在轴向上一一对应，定子槽(5)内放置有绕组，通风槽钢(3)安装在相邻分段定子铁心(1)的定子齿(4)之间。所述相邻分段定子铁心(1)的每个定子齿之间放置三根槽钢，即一根矩形截面直线型槽钢，一根矩形截面流线型槽钢和一根工字形截面流线型槽钢，其中矩形截面直线型槽钢宽度为L1，L1与定子齿宽bt有关，存在以下关系：L1＝bt/5～bt/3，矩形截面直线型槽钢截面宽度为L2，L2与槽钢宽度L1有关，L2＝L1，截面厚度L3，其大小与通风沟轴向宽度Ld有关，存在以下关系：L3＝Ld，矩形截面流线型槽钢截面宽度为L4，L4与定子齿宽bt有关，存在以下关系：L4＝bt/5～3bt/7，矩形截面流线型槽钢截面厚度为L5，其与通风沟轴向宽度Ld有关，存在以下关系：L5＝Ld，矩形截面流线型槽钢宽度L6，L6与矩形截面流线型槽钢截面宽度L4有关，L6＝L4，矩形截面流线型槽钢弯曲距离r及弯曲角度θ与定子齿宽bt及定子齿高hs有关，即r＝bt/6～bt/3，...

【技术特征摘要】
1.多槽钢多分布的定子通风结构，其特征在于：主要包括分段定子铁心(1)、径向通风沟(2)及通风槽钢(3)，其中分段定子铁心(1)沿轴向分布，其段数n由定子铁心(1)的外径确定，为n＝D/55～D/50，D为电机定子铁心外径，相邻的分段定子铁心(1)之间为径向通风沟(2)，其由沿圆周分布的通风槽钢(3)形成，径向通风沟(2)的轴向宽度Ld与电机定子铁心外径D与轴向长度Lfe有关，Ld＝(0.1D+0.3Lfe)/55～(0.2D+0.1Lfe)/35，定子铁心(1)包括定子齿(4)和定子槽(5)，相邻的分段定子铁心(1)的定子齿(4)和定子槽(5)在轴向上一一对应，定子槽(5)内放置有绕组，通风槽钢(3)安装在相邻分段定子铁心(1)的定子齿(4)之间。所述相邻分段定子铁心(1)的每个定子齿之间放置三根槽钢，即一根矩形截面直线型槽钢，一根矩形截面流线型槽钢和一根工字形截面流线型槽钢，其中矩形截面直线型槽钢宽度为L1，L1与定子齿宽bt有关，存在以下关系：L1＝bt/5～bt/3，矩形截面直线型槽钢截面宽度为L2，L2与槽钢宽度L1有关，L2＝L1，截面厚度L3，其大小与通风沟轴向宽度Ld有关，存在以下关系：L3＝Ld，矩形截面流线型槽钢截面宽度为L4，L4与定子齿宽bt有关，存在以下关系：L4＝bt/5～3bt/7，矩形截面流线型槽钢截面厚度为L5，其与通风沟轴向宽度Ld有关，存在以下关系：L5＝Ld，矩形截面流线型槽钢宽度L6，L6与矩形截面流线型槽钢截面宽度L4有关，L6＝L4，矩形截面流线型槽钢弯曲距离r及弯曲角度θ与定子齿宽bt及定子齿高hs有关，即r＝bt/6～bt/3，其中弯曲距离r为矩形截面流线型槽钢最大弯曲点与相邻两个弯曲中点之间的径向距离，弯曲角度θ为相邻两个弯曲之间中点处的切线与相邻两个弯曲中点连线之间的夹角。所述工字形截面流线型槽钢脚板宽L7，其大小与定子齿宽bt有关，L7＝1bt/7～3bt/8，工字形截面流线型槽钢脚板厚度L10与通风沟轴向宽度Ld有关，为L10＝Ld/10～Ld/7，工字形截面流线型槽钢腹板宽L9，其大小与槽钢脚板宽L7有关，为L9＝L7/3～L7/2，工字形截面流线型槽钢截面厚度为L8，其大小与通风沟轴向宽度Ld有关，即L8＝Ld，工字形角度β与工字形截面流线型槽钢脚板宽L7及工字形截面流线型槽钢厚度L8有关，为其中工字形角度β为工字形截面流线型槽钢工字形截面横边与斜边之间的夹角。工字形截面流线型槽钢宽度为L11，L11与工字形截面流线型槽钢脚板宽L7有关，L1...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁树业，李海玲，李珊珊，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23