径向逆流式喷射冷却系统技术方案

本发明专利技术提供一种径向逆流式喷射气体冷却系统。所述径向逆流式喷射气体冷却系统可包括：定心销；数个轴向进气管道；数个径向排气管道，其与所述轴向进气管道连通；轴向子槽，其定位在所述轴向进气管道周围；以及径向逆流式管道，其与所述轴向子槽连通且沿着所述定心销延伸。

【技术实现步骤摘要】
径向逆流式喷射冷却系统
本专利技术大体上涉及例如用于产生电力的发电机的电机，且更明确地说涉及使用径向-轴向喷射冷却系统(radial-axialjetcoolingsystem)来改进对电机转子的冷却。
技术介绍
一般来说，用于产生电力的大型涡轮驱动式发电机等可包括转子和定子。转子充当由卷绕在其上的线圈产生的磁通量线的源。转子在定子内旋转。定子可包括可在其中诱发交流电的数个导电体。具体来说，此旋转在转子与定子之间的狭窄气体间隙中产生磁场。归因于定子部件和/或转子部件中堆积的热量，发电机的整个电力输出可由于不能提供额外电流而受限。应将此所产生的热量消散到冷却气体或其它介质，以便避免绝缘失效等。此外，缺少充分冷却可能引起转子绕组热点。举例来说，典型的转子绕组热点可在转子的中心线周围发现。具体来说，许多转子设计可具有沿着定心线定位的非有效冷却定心销。因此，减少定心销和别处周围的热点温度可能增加对转子绕组和发电机的整个电力输出的使用。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种用于电机转子的径向逆流式喷射气体冷却系统(radialcounterflowjetgascoolingsystem)。所述径向逆流式喷射气体冷却系统可包括：定心销；数个轴向进气管道；数个径向排气管道，其与所述轴向进气管道连通；轴向子槽，其定位在所述轴向进气管道周围；以及径向逆流式管道，其与所述轴向子槽连通，且沿着所述定心销延伸以为所述定心销提供冷却。其中，所述径向逆流式管道包括径向组合管道；所述定心销包括多个交叉式狭槽，且所述多个轴向进气管道包括多个流分离器。其中，所述径向逆流式管道包括一个或多个倾斜的径向逆流式管道。所述径向逆流式喷射气体冷却系统还包括与所述径向逆流式管道连通的专用径向排气管道。其中，所述轴向子槽包括连续轴向子槽；所述定心销包括与所述连续轴向子槽连通的定心销子槽孔径。所述多个轴向进气管道中的一对与所述径向排气管道中的一个连通。其中，所述多个轴向进气管道和所述多个径向排气管道定位在多个棒形导电体周围。其中，所述多个轴向进气管道包括第一大小，所述轴向子槽包括第二大小，且所述第二大小为所述第一大小的约一半。本专利技术还提供一种对电机转子进行冷却的方法。所述方法可包括以下步骤：使冷却气体流过数个轴向进气管道和数个径向排气管道以对数个棒形导电体进行冷却，使冷却气体流过轴向子槽和径向逆流式管道以对定心销进行冷却，以及使所述冷却气体从所述径向逆流式管道流到所述轴向进气管道中和所述径向排气管道中的一个或多个中。本专利技术还提供一种电机转子。所述转子可包括：定心销；数个轴向进气管道，其具有一个或多个气流分离器；数个径向排气管道，其与所述轴向进气管道连通；轴向子槽，其定位在所述轴向进气管道周围；以及径向逆流式管道，其与所述轴向子槽连通、沿着所述定心销延伸且与所述轴向进气管道连通。对于结合若干附图和所附权利要求书审阅过以下详细描述的本领域的普通技术人员来说，本专利技术的这些和其它特征和改进将变得显而易见。附图说明图1是具有径向轴向冷却方案的转子的一部分的示意图。图2是具有如本说明书中可描述的径向逆流式喷射气体冷却系统的转子的一部分的示意图。图3是如本说明书中可描述的径向逆流式喷射气体冷却系统的替代实施例的示意图。图4是如本说明书中可描述的径向逆流式喷射气体冷却系统的替代实施例的示意图。图5是如本说明书中可描述的径向逆流式喷射气体冷却系统的替代实施例的示意图。图6是如本说明书中可描述的径向逆流式喷射气体冷却系统的替代实施例的示意图。图7是如本说明书中可描述的径向逆流式喷射气体冷却系统的替代实施例的示意图。图8是如本说明书中可描述的径向逆流式喷射气体冷却系统的替代实施例的示意图。具体实施方式现参看图式，其中贯穿若干视图相同数字指代相同元件，图I是电机100的一部分的实例的示意图。具体来说，示出转子20的一部分。转子20可包括绕定心销40轴向地定位的数个棒形导电体30。转子20可包括气体冷却系统50。气体冷却系统50可包括数个轴向进气管道60。在此实例中，示出具有第一轴向进气管道61、第二轴向进气管道62、第三轴向进气管道63……和第十轴向进气管道70的十个(10)轴向进气管道60。每对轴向进气管道60可通往至径向排气管道80。在此实例中，第一径向排气管道81从第一轴向进气管道61和第二轴向进气管道62延伸，第二径向排气管道82从第三轴向进气管道63和第四轴向进气管道64延伸，…且第五径向排气管道85从第九轴向进气管道69和第十轴向进气管道70延伸。可以使用任何数量的轴向进气管道60和径向进气管道80。轴向进气管道60可包括在每一径向排气管道80周围或别处的一个或多个气流分离器90(即，阻断器或卷曲(crimping))，以便阻断气流55。气流55可延伸到轴向进气管道60中，并且经由径向排气管道80朝向气隙向外延伸。如所示出，仅第一轴向进气管道61和第二轴向进气管道62可在定心销40周围延伸。结果，定心销40的剩余长度可能未经有效冷却，且因此可导致热点(hotspot)等。本说明书中所描述的转子20仅是出于实例的目的。可已知许多其它和不同类型的转子和转子部件。图2是如本说明书中可描述的电机100的一部分的实例的示意图。具体来说，示出转子110的一部分。转子110可包括绕定心销40定位的棒形导电体30。转子110还可包括径向逆流式喷射气体冷却系统120。径向逆流式喷射气体冷却系统120可包括轴向进气管道60和径向排气管道80。可在本说明书中使用呈任何合适的大小、形状或构型的任何数量的轴向进气管道60和径向排气管道80。在此实例中，径向逆流式喷射气体冷却系统120可包括径向逆流式喷口130。径向逆流式喷口130可包括轴向子槽140。轴向子槽140可定位在轴向进气管道60下方。轴向子槽140可通向径向逆流式管道150。径向逆流式管道150可与轴向进气管道60和第一径向排气管道81连通。轴向子槽140可为现有轴向进气管道60的约一半大小，但轴向子槽140和径向逆流式管道150可具有任何合适的大小、形状或构型。本说明书中可以使用其它部件和其它构型。在使用中，径向逆流式喷射气体冷却系统120可经由径向逆流式喷口130的轴向子槽140和径向逆流式管道150提供接近于定心销40的冷却气体55。具体来说，冷却气体55可沿着定心销40的长度延伸通过径向逆流式管道150，以为定心销提供冷却。冷却气体55接着可沿着轴向进气管道60以逆流式方向排出，并经由第一径向排气管道81或以其它方式向外排出。本说明书中也可以使用其它部件和构型。图3示出径向逆流式喷射气体冷却系统160的替代实施例。在此实例中，气体冷却系统160可包括径向交叉式冷却喷口170。径向交叉式冷却喷口170可包括轴向子槽140。轴向子槽140可通向径向交叉式管道180。径向交叉式管道180可与定位在定心销40内的数个交叉式狭槽(crossoverslots)190连通。冷却气体55因此可穿过轴向子槽140、进入径向交叉式管道180，且经由交叉式狭槽190交叉穿过定心销40。冷却气体55接着可经由轴向进气管道60和径向排气管道80在定心销40的另一侧上离开。径向交叉式管道180和交叉式狭槽190可具有任何合适的大小、形状或构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电机转子的径向逆流式喷射气体冷却系统，包括：定心销；多个轴向进气管道；多个径向排气管道，其与所述多个轴向进气管道连通；轴向子槽，其定位在所述多个轴向进气管道周围；以及径向逆流式管道，其与所述轴向子槽连通且沿着所述定心销延伸。

【技术特征摘要】
2016.10.20 US 15/2984531.一种用于电机转子的径向逆流式喷射气体冷却系统，包括：定心销；多个轴向进气管道；多个径向排气管道，其与所述多个轴向进气管道连通；轴向子槽，其定位在所述多个轴向进气管道周围；以及径向逆流式管道，其与所述轴向子槽连通且沿着所述定心销延伸。2.根据权利要求1所述的径向逆流式喷射气体冷却系统，其中，所述多个轴向进气管道中包括一个或多个流分离器。3.根据权利要求1所述的径向逆流式喷射气体冷却系统，其中，所述径向逆流式管道与所述多个轴向进气管道连通。4.根据权利要求1所述的径向逆流式喷射气体冷却系统，其中，所述径向逆流式管道包括径向交叉式管道。5.根据权利要求4所述的径向逆流式喷射气体冷却系统，其中，所述定心销包括与所述径向交叉式管道连通的多个交叉式狭槽。6.一种对电机转子进行冷却的方法，包括：使冷却气体流过多个轴向进气管道和多个径向排气管道以对多个棒形导电体进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：MM比努，S斯里尼瓦桑，
申请(专利权)人：通用电器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH