一种电机用无源冷却器制造技术

一种电机用无源冷却器，涉及一种冷却器。现电机的冷却器均需要有耗能，本发明专利技术特征在于：包括底面能与电机相配的箱体、设于箱体内的复数根进口和出口均与外界相通的冷却管；所述的箱体顶面设有复数个与冷却管相配的冷却管出口连接孔，冷却管的上部为竖直设于箱体顶面的直管；所述的冷却管间隙排布，所述的箱体底部开设有内热风进口及内冷风出口，以将由内热风进口进入的热空气带至冷却管间隙处，经冷却管吸热后从内冷风出口吸回电机以冷却电机。本技术方案具有节能、环保的优点，有助于提高社会经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冷却器。
技术介绍
电机在运行时都会产生热量，该热量包括导电材料电磁线产生的铜耗、导磁材料硅钢片产生铁耗、风扇通风和轴承摩擦等产生的风摩耗以及杂散损耗等。这些损耗大部分转化成了无用的热量，并造成电机发热。当电机过热时会导致电机绝缘寿命缩短、零部件变形等、影响电机的安全运行，尤其是封闭式电机，因其内部冷却介质不能与电机外部的冷却介质进行自由交换，若内部热量不能及时被导走，将导致电机温升超标、性能恶化，因此很多中大型电机都采用了专用冷却器对其进行冷却，冷却器实际上就是换热器，即将电机内部的热量通过其换热元件交换到外部，并通过外加的流动介质，如空气、水等，将其带走，从而确保电机热态稳定，并维持在适当的温升范围内。目前中大型封闭式电机基本都是箱式结构，配备的冷却器主要有空-水冷却器和空-空冷却器。典型结构如下一、空-水冷却器的外部冷却介质为洁净水，其换热元件吸收电机内部的热量后，传导给冷却水管内的洁净水，洁净水在电机外部的专用管线和冷却系统中借助循环泵强迫循环流动，不断实现吸热、放热功能。(吸热为吸收电机内部热量，使电机降温；放热为冷却水放热，使冷却水降温)。不难发现，采用空-水冷的电机需要配备专门的外部水源、循环动力、传输管道和循环水降温设施等，存在以下弊端1.结构复杂、制造成本高；2.需配备专用的水源、动力、管线等附属装备，使用成本高；3.对环境要求苛刻，冬天气温低，冷却水易结冰，会导致电机失水而得不到冷却，因此应用场合往往受到较大限制；4.维护保养成本高。因管路系统不可避免的存在锈蚀、结垢现象，须定期停机清洗，必然浪费大量人力并造成设备闲置；5.安全隐患大，因冷却芯包内接头较多，极易酿成漏水事故，导致电机绝缘失效而影响正常工作。二、空-空冷却器的外部冷却介质为电机周边的空气，并依靠水平布置的冷却管换热，冷却管在吸收电机内的热量后温度升高，并将热量传递给管内的空气，因冷却管为水平布置，故必须依赖外部动力驱动其流动而实现冷却管的吸热、冷却功能。目前空-空冷却器主要有两种型式一种是借助电机自带的同轴风扇，将冷却器换热管内的热空气吹走并补充冷空气；另一种是借助冷却器本身自带的强迫风机将换热管内的热气吹走并补充冷空气。为了形成外部冷却空气流，风扇或风机都需要电力驱动不停旋转，一方面加工大电机噪声，同时也消耗一定的电能。据统计，外风消耗的电能约占电机功率的5%。，即一台IOOOkW的电机，为了实现外部冷却介质流动带走电机热量每小时就要耗电5度，对于连续工作制电机，一天就要耗电 120度，一年仅按工作8000小时计算，该电机每年就要多耗电43800度；工业用电电价按每度0.8元计，该IOOOkW的电机每年要多交电费35040元。目前我国或全世界装配空-空冷却器的中大型电机数量十分庞大，因此该处的浪费其实是一个十分惊人的数字。2010年，我国装配空-水冷却器、空-空冷却器的中大型电机约3000万千瓦；截至去年底，这类电机我国总总装机容量并在线运行的约有30000万千瓦，按外冷方式平均耗能4%。计算，这些电机投入使用将有120万千瓦用于外冷通风浪费，每年按运行8000小时计，每年将多消耗电能96亿度，相当于三个隔河岩水库的年发电量，放在世界范围来看， 该浪费更是触目惊心。由此可见，该类电机的冷却器其实消耗了大量的能源，已造成了巨大的能源浪费， 我国是一个资源短缺国家，能源十分宝贵，因此我们必须想方设法加以节省。因此针对中大型电机，专利技术一种新的、节能的冷却尤其重要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进， 提供一种电机用无源冷却器，以达到安装简单、工作安全、维护方便，具有节能、环保目的。 为此，本专利技术采取以下技术方案。一种电机用无源冷却器，其特征在于包括底面能与电机相配的箱体、设于箱体内的复数根进口和出口均与外界相通的冷却管；所述的箱体顶面设有复数个与冷却管相配的冷却管出口连接孔，冷却管的上部为竖直设于箱体顶面的直管；所述的冷却管间隙排布，所述的箱体底部开设有内热风进口及内冷风出口，以将由内热风进口进入的热空气带至冷却管间隙处，经冷却管吸热后从内冷风出口吸回电机以冷却电机。空气吸热后，体积膨胀、密度变小后会自然抬升，同时周边的冷空气会流来补充。现冷却管的出口和进口均与外界相通，其上部为与箱顶连接竖直的直管，可形成烟@效应。冷却管上部竖直，下部置于电机周边的冷源(温度相对低的地方)，冷却管与冷却管之间有一定的间隙，电机内部的热空气经由冷却管管外的间隙循环流动，将电机的热量传递给冷却管，冷却管吸热后，温度升高，管内空气(外冷空气介质)变热，外冷空气温度升高、体积膨胀从而密度变小，因此会往上“跑掉”，管内热空气“跑”掉后，管内压力降低，下部冷空气又从周边过来补充、冷却，这样周而复始的循环，将电机的热量不断的带走并释放到大气中。电机工作时，通过转子内部风扇压力，能将吸收了电机热量的内部空气通过内热风进口带到冷却管区域的管间间隙，并将热量传递给冷却管，冷却管吸热升温并将热量传递给管内的外部冷却空气(外冷介质)，内冷空气被吸热降温后又通过内冷风出口被内部风扇吸回，如此反复不停循环。本技术方案的外冷介质为设备周边的空气，并且冷却介质不要动力驱动，也就是不需消耗有效能源，完全不需要传统空-空冷却器必配的强迫风机或设备自带的冷却风扇，也不需要普通空-水冷却器的有价介质(洁净水)，适用范围广、适应能力强，与电机配套可显著提高电机效率、降低电机噪声，安装简单、工作安全、维护方便，具有节能、环保的优点，有助于提高社会经济效益。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本专利技术还包括以下附加技术特征。所述冷却管为“L”形冷却管，箱体前后侧面的下部设有与冷却管进口端相配的冷却管进口连接孔。或者所述的冷却管为直冷却管，箱体的底部设有底进风通道，进风通道的顶面为设有与冷却管进口端相配的冷却管进口连接孔的底板，所述的冷却管垂直穿设在底板和箱体顶面上。位于箱体中部的冷却管为“L”形冷却管，位于箱体左右两侧的冷却管为直管，箱体前后侧面的下部设有与“L”形冷却管进口端相配冷却管进口连接孔，“L”形冷却管的一端与箱体前后侧的冷却管进口连接孔连接，另一端与箱体顶面的冷却管出口连接孔连接；箱体的底部设有前后贯通的底进风通道，底进风通道的顶面为设有与直冷却管进口端相配的冷却管进口连接孔的抬升底板，所述的直冷却管垂直连接在抬升底板和箱体顶面上；所述的内热风进口位于“L”形冷却管下方，所述的内冷风出口开设于底进风通道的外侧的箱底。所述的“L”形冷却管前后对称设于箱体内，由箱体前侧到箱体中部的“L”形冷却管的直管及由箱体后侧到箱体中部的“L”形冷却管的直管长度递增。所述的箱体呈长方体，其包括构成箱体前侧面的前端板、构成箱体后侧面的后端板、构成箱体左侧面的左侧板、构成箱体右侧面的右侧板、构成箱体顶面的顶板和构成箱体底面的底板；其中左侧板和右侧板为整板，顶板中部开设复数个冷却管出口连接孔，所述的前、后端板中下部开设复数个冷却管进口连接孔，前、后端板的两侧底部开设相对的侧进风口，所述的底板包括与电机的连接板、安装边沿、高于连接板的抬升底板及位于抬升底板左右两侧用于连接连接板与抬升底板的挡板，所述挡板、抬升底板及侧进本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电机用无源冷却器，其特征在于：包括底面能与电机（１２）相配的箱体（１）、设于箱体（１）内的复数根进口和出口均与外界相通的冷却管（２）；所述的箱体（１）顶面设有复数个与冷却管（２）相配的冷却管出口连接孔（１６），冷却管（２）的上部为竖直设于箱体（１）顶面的直管；所述的冷却管（２）间隙排布，所述的箱体（１）底部开设有内热风进口（３）及内冷风出口（４），以将由内热风进口（３）进入的热空气带至冷却管（２）间隙处，经冷却管（２）吸热后从内冷风出口（４）吸回电机（１２）来冷却电机（１２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊前明，
申请(专利权)人：卧龙电气集团股份有限公司，卧龙电气武汉电机有限公司，
类型：发明
国别省市：33