一种兆瓦级的大功率高速电机风路结构制造技术

本发明专利技术公开了一种兆瓦级的大功率高速电机风路结构，该电机风路结构包括机座、转子、定子、冷却器，所述机座是箱式机座，所述转子通过端盖和轴承与机座连接，所述转子轴上无内风扇，所述定子固定在所述机座上，所述定子两端设有中间支板，定子外壁上设有多个进口腔体和通风孔，定子内设有多个通风道，所述冷却器设在所述机座顶端，且连通所述机座内部，所述电机风路结构是对称结构。该电机风路结构可以整机风阻较小，且能充分满足冷却实心转子的冷却效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种兆瓦级的大功率高速电机风路结构


[0001]本专利技术涉及电机
，特别涉及一种兆瓦级大功率高速电机风路结构。

技术介绍

[0002]不同于普通电机，高速电机一般都采用永磁结构，但不适合兆瓦级的大功率应用场合，为保证转子具有足够强度，通常采用实心转子结构，但是转子涡流损耗严重，且高转速运行时转子表面摩擦损耗较大，转子发热问题突出。特别是对于兆瓦级的大功率高速电机需解决由于结构紧凑、电压谐波多而带来的散热面积小、损耗密度大、温升过高等关键问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术实施例提出一种兆瓦级大功率高速电机风路结构，该兆瓦级大功率高速电机风路结构整机风阻较小，且能充分满足冷却实心转子的冷却效果。
[0005]根据本专利技术实施例的兆瓦级大功率高速电机风路结构，包括机座、转子、定子、冷却器。
[0006]所述定子固定在所述机座上，所述定子由多个冲片沿着轴向间隔分布组成，，所述定子的两端均设有中间支板，所述中间支板将所述机座内部分隔为两个进风区和一个出风区，所述定子位于所述出风区内；所述中间支板上设有多个进风口，所述进风口沿着所述中间支板的周向间隔分布，所述定子外壁上还设有多个分隔罩，所述多个分隔罩形成多个进口腔体，所述多个进口腔体周向间隔分布在所述定子的外壁上，所述进口腔体连通所述进风区，所述各冲片之间具有多个第一间隙或多个第二间隙，所述第一间隙和所述第二间隙沿着轴向依次交替间隔分布，所述第一间隙具有多个沿着周向分布的第一通风道和第四通风道，所述第一通风道和所述第四通风道之间通过第一通风槽片分隔，所述第二间隙具有多个沿着周向分布的第二通风道和第三通风道，所述第二通风道与所述第三通风道之间通过第二通风槽片分隔，所述第一通风道或第四通风道均连通所述进口腔体和所述定子的齿部，所述第二通风道或所述第三通风道均连通所述定子的齿部和所述出风区；冷却器，所述冷却器设在所述机座的顶端，且与所述机座固定连接，所述冷却器的进风口连通所述出风区，所述冷却器的出风口连通所述进风区。
[0007]在一些实施例中，所述分隔罩包括多个支撑筋板和多个盖板。
[0008]在一些实施例中，还设有圆环板，所述圆环板设在所述铁心中段，所述铁心相对所述圆环板对称，所述圆环板用于将所述铁心分隔成两段。
[0009]在一些实施例中，所述第一通风槽片与所述第二通风槽片均为折弯结构，且二者折弯方向相反。
[0010]在一些实施例中，所述进口腔体有6个，所述出风口有12个，其中每两个出风口对
应一个进口腔体。
[0011]在一些实施例中，所述冷却器具有两个水冷芯体，所述两个水冷芯体对称分布。
[0012]在一些实施例中，所述水冷芯体出口处设有离心风机。
[0013]在一些实施例中，还设有第一导流板和第二导流板，所述第一导流板设在所述两个水冷芯体之间，所述第二导流板设在所述离心风机下方。
[0014]在一些实施例中，所述第一导流板是Y型结构。
[0015]在一些实施例中，所述兆瓦级大功率高速电机风路结构是对称结构，所述兆瓦级大功率高速电机风路结构相对其中心对称分布。
[0016]本专利技术所具有的有益效果为：1.电机采用对称风路结构，结构紧凑。
[0017]2.转子不设置风扇部件，电机内部主风路主要依靠冷却器内的离心风机风扇作用将风从冷却器出口鼓入定子背部，CFD仿真分析显示风路流畅。
[0018]3.定子背部及径向通风道风速分布比较均匀，定子和线圈整体温度分布集中，整体温差变化较小。
[0019]4.实心转子内部的热源经过冷却气体在定转子间气隙处对流强化传热，带走转子部件的热量，实心转子中间段最高温度相比常规风路结构的箱式电机降低了25%
‑
30%，满足了兆瓦级的大功率高速电机通风散热效果。
[0020]5.定子背部作为主进风区和定子周向分区的风路结构整机风阻较小，且能充分满足冷却实心转子的冷却效果。
[0021]6.第一通风槽片和第二通风槽片用于增强通风道的结构强度，同时具有引流作用。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例的兆瓦级大功率高速电机风路结构示意图；图2为本专利技术实施例的部分定子示意图；图3为本专利技术实施例的定子冲片剖视图；图4为本专利技术实施例的另一定子冲片剖视图；图5为本专利技术实施例的中间支板示意图；图6为本专利技术实施例的风路流动示意图。
[0023]图7为本专利技术实施例的定子外部风路流动示意图；图8为本专利技术实施例的定子内部风路流动示意图；图9为本专利技术实施例的另一种定子内部风路流动示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术进一步描述。
[0025]如图1所示，根据本专利技术实施例的兆瓦级大功率高速电机风路结构，包括机座1、转子2、定子3、冷却器10。
[0026]具体地，机座1是箱式机座，机座两端分别设有端盖，端盖上设有轴承，转子2的两端分别与轴承转动配合，转子2包括转子实心转轴及转子导条，转子导条两端与铜端环涨接
后焊紧，端部安装有带平衡作用的钢环部件。
[0027]图2中所示定子是整个定子3的一半，另一半与其结构相同，二者左右对称分布，二者之间通过圆环板分隔。定子3套设在转子2上，定子3是中空圆柱体，定子由冲片叠压制成，多个冲片沿着定子3的轴向平均间隔分布。定子3外壁上设有沿着定子3周向和轴向间隔分布的通风孔，每个通风孔连通对应的通风道。定子3两端分别设有中间支板8，中间支板8将机座1内部分为两侧的进风区和中间的出风区，定子3位于出风区内。
[0028]定子3外壁上沿圆周间隔分布多个呈倒U型的分隔罩，每个分隔罩沿轴向延伸布置，具体的每个分隔罩由盖板7和两侧的支撑筋板6连接组成。
[0029]每个分隔罩和定子外壁之间形成进口腔体，进口腔体有6个，且沿着周向平均间隔分布在定子3外壁上。相邻的分隔罩之间形成敞开的出口腔体。
[0030]定子上各冲片之间分别形成有间隙，间隙分别为第一间隙和第二间隙，第一间隙和第二间隙沿着定子轴向依次交替分布。
[0031]第一间隙具有第一通风道A和第四通风道D，第二间隙具有第二通风道B和第三通风道C。多。第一通风道A、第二通风道B、第三通风道C和第四通风道D均是径向通风道。
[0032]第一通风道A与第四通风道D沿着顺时针方向倾斜并周向分布在第一间隙，相邻的第一通风道A或第四通风道D之间通过第一通风槽片4分隔。第一通风道A与第四通风道D的径向内端延伸至定子3齿部。第一通风道A在第一间隙位置其径向外端连通进口腔体，第四通风道D在第一间隙位置其径向外端连通出口腔体。
[0033]第二通风道B与第三通风槽C沿着逆时针方向周向分布在两个冲片之间，相邻的第二通风道B或第三通风道 C之间通过第二通风槽片5分隔。第二通风道B或第三通风道 C的径向内端延伸至定子3齿部。第二通风道B在第一间隙位置其径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兆瓦级大功率高速电机风路结构，其特征在于，包括：机座；转子，定子，所述定子固定在所述机座上，所述定子由多个冲片沿着轴向间隔分布组成，所述定子的两端均设有中间支板，所述中间支板将所述机座内部分隔为两个进风区和一个出风区，所述定子位于所述出风区内；所述中间支板上设有多个进风口，所述进风口沿着所述中间支板的周向间隔分布；所述定子外壁上还设有多个分隔罩，所述多个分隔罩形成多个进口腔体，所述多个进口腔体周向间隔分布在所述定子的外壁上，所述进口腔体连通所述进风区，两个相邻所述进口腔体之间形成敞开的出口腔体，所述出口腔体连通所述出风区；所述各冲片之间分别形成有间隙，所述间隙包括第一间隙和第二间隙，所述第一间隙和所述第二间隙沿着轴向依次交替间隔分布，所述第一间隙具有多个沿着周向分布的第一通风道和第四通风道，所述第一通风道和所述第四通风道之间通过第一通风槽片分隔，所述第二间隙具有多个沿着周向分布的第二通风道和第三通风道，所述第二通风道与所述第三通风道之间通过第二通风槽片分隔，所述第一通风道或第四通风道连通所述进口腔体和所述定子的齿部，所述第二通风道或所述第三通风道连通所述定子的齿部和所述出口腔体；冷却器，所述冷却器设在所述机座的顶端，且与所述机座固定连接，所述冷却器的进风口连通所述出风区，所述冷却器的出风口连通所述进风区。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓俊，赵强，蔡合超，吴宣东，周少正，孙庆玲，高重阳，刘平顺，蒋娟，张磊，陈伟伟，包猛，
申请(专利权)人：卧龙电气驱动集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：