通風(fēng)槽鋼、通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種通風(fēng)槽鋼、通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)。本實用新型提供的通風(fēng)槽鋼，其包括通風(fēng)槽鋼本體，在所述通風(fēng)槽鋼本體的兩個相對的側(cè)面中的至少一個側(cè)面上設(shè)有多個齒。本實用新型提供的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其包括至少兩個鐵心段，在所述鐵心段上設(shè)有多個齒部，同一鐵心段上的相鄰的齒部之間構(gòu)成用于容納繞組的槽，在相鄰鐵心段的對應(yīng)的齒部之間設(shè)有所述通風(fēng)槽鋼，所述通風(fēng)槽鋼的所述齒朝向所述的槽。本實用新型提供的通風(fēng)槽鋼，其中的齒可有效地打破通風(fēng)槽鋼與流過通風(fēng)溝的冷卻氣體之間的邊界層，增加散熱面積，強(qiáng)化冷卻散熱效果，同時易于工藝實現(xiàn)，制造難度低。
【專利說明】 通風(fēng)槽鋼、通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電機(jī)的冷卻，尤其涉及通風(fēng)槽鋼、通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)(包括電動機(jī)和發(fā)電機(jī))在運行時，會在線圈、鐵心等部件上產(chǎn)生能量損耗，這部分損耗最終將以熱能的形式散發(fā)出去，如果電機(jī)的通風(fēng)設(shè)計不合理，會導(dǎo)致電機(jī)的溫升過高或者局部溫升不均勻。溫升過高會導(dǎo)致絕緣老化，長時間運行時會使絕緣電氣性能下降，而局部溫升不均勻會產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，造成電機(jī)結(jié)構(gòu)上的永久性損害，最終導(dǎo)致電機(jī)故障。因此降低電機(jī)的溫升對于提高電機(jī)的安全余量、延長電機(jī)的使用壽命和減少電機(jī)的維護(hù)成本都具有重要意義。
[0003]徑向通風(fēng)冷卻形式是中小型發(fā)電機(jī)的常用冷卻形式之一，這種冷卻方式可增加散熱面積，提高發(fā)電機(jī)的功率密度，因此得到了廣泛的應(yīng)用。為了實現(xiàn)徑向通風(fēng)，電機(jī)的鐵心一般被分成多個鐵心段，在相鄰的鐵心段之間沿電機(jī)的徑向設(shè)有通風(fēng)槽鋼(或稱為通風(fēng)條)，通風(fēng)槽鋼在對各鐵心段起到支撐作用的同時，將相鄰鐵心段之間的空間分隔成通風(fēng)溝(或稱為徑向通風(fēng)道)，該通風(fēng)溝便可用來進(jìn)行徑向通風(fēng)以對鐵心和繞組進(jìn)行冷卻散熱。目前普遍采用的通風(fēng)槽鋼一般為傳統(tǒng)的條形通風(fēng)槽鋼和工字形通風(fēng)槽鋼，條形通風(fēng)槽鋼的橫截面呈矩形，工字形通風(fēng)槽鋼的橫截面呈“工”字形或者接近于“工”字形。
[0004]在實現(xiàn)上述技術(shù)方案的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:
[0005]傳統(tǒng)通風(fēng)槽鋼及通風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計并未特別關(guān)注通風(fēng)槽鋼對冷卻氣體的冷卻效果造成的影響。傳統(tǒng)的通風(fēng)槽鋼在相鄰鐵心段之間只起到支撐和隔出通風(fēng)溝的作用，而發(fā)明人經(jīng)過分析思考發(fā)現(xiàn)，通風(fēng)槽鋼的形狀可以對通風(fēng)溝內(nèi)冷卻氣體的流動產(chǎn)生很大影響，決定了電機(jī)冷卻性能的優(yōu)劣，因為在不同通風(fēng)槽鋼形狀下，流經(jīng)通風(fēng)溝的冷卻氣體的紊流情況可以不同，這將影響電機(jī)表面散熱系數(shù)及局部壓降，從而最終影響電機(jī)的溫升。因此通風(fēng)槽鋼的形狀設(shè)計是關(guān)鍵技術(shù)，但同時通風(fēng)槽鋼的設(shè)計還需要考慮工藝性、安裝的可靠性及成本等因素，這使得通風(fēng)槽鋼的設(shè)計具有一定的難度，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)雖然通風(fēng)槽鋼具備重要作用，但目前關(guān)于這方面的研宄較少。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型目的在于提供一種可用于強(qiáng)化冷卻散熱效果、易于工藝實現(xiàn)的通風(fēng)槽鋼，并提供一種冷卻散熱效果更好的通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種通風(fēng)槽鋼，其包括通風(fēng)槽鋼本體，在所述通風(fēng)槽鋼本體的兩個相對的側(cè)面中的至少一個側(cè)面上設(shè)有多個齒。
[0008]優(yōu)選地，其中所述齒可以為三角形齒、波浪形齒、矩形齒或者梯形齒。
[0009]進(jìn)一步地，其中所述三角形齒的齒廓線可以為兩條共端點的線段，兩條所述線段中的靠近所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端的線段的長度大于、小于或者等于靠近所述通風(fēng)槽鋼本體的下風(fēng)端的線段的長度。
[0010]優(yōu)選地，其中所述多個齒之間的齒距可以自所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端到下風(fēng)端逐漸變小。
[0011]優(yōu)選地，其中所述通風(fēng)槽鋼本體的基準(zhǔn)寬度可以自所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端到下風(fēng)端逐漸變大。
[0012]優(yōu)選地，其中所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端位于頭部上，所述頭部的寬度可以沿向著上風(fēng)端的方向逐漸變小。
[0013]進(jìn)一步地，其中所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端的端頂兩側(cè)的面可以為平面，所述兩個平面之間的夾角為銳角。
[0014]優(yōu)選地，其中所述通風(fēng)槽鋼本體的個數(shù)可以為兩個，兩個所述通風(fēng)槽鋼本體之間留有間距，所述通風(fēng)槽鋼本體上的多個齒設(shè)置在與所述間距相對的側(cè)面上。
[0015]優(yōu)選地，其中可以在所述通風(fēng)槽鋼本體的兩個所述側(cè)面上均設(shè)有多個齒。
[0016]優(yōu)選地，其中所述通風(fēng)槽鋼本體可以包括多片疊在一起的沖片，在所述沖片的至少一個邊緣上有多個齒片，多片所述沖片的所述齒片構(gòu)成所述的齒。
[0017]本實用新型還提供了一種通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其包括至少兩個鐵心段，在所述鐵心段上設(shè)有多個齒部，同一鐵心段上的相鄰的齒部之間構(gòu)成用于容納繞組的槽，在相鄰鐵心段的對應(yīng)的齒部之間設(shè)有任一上述的通風(fēng)槽鋼，所述通風(fēng)槽鋼的所述齒朝向所述的槽。
[0018]本實用新型還提供了一種電機(jī)，其包括上述的通風(fēng)結(jié)構(gòu)。
[0019]本實用新型提供的上述通風(fēng)槽鋼的主要有益效果在于:齒可以有效地打破通風(fēng)槽鋼與流過通風(fēng)溝的冷卻氣體之間的邊界層，顯著地增大冷卻氣體的紊流，使冷卻氣體與通風(fēng)槽鋼及其側(cè)邊的繞組充分地接觸，從而加強(qiáng)冷卻氣體的冷卻能力，強(qiáng)化冷卻散熱效果；齒可以加大通風(fēng)槽鋼的邊界，增加其散熱面積，強(qiáng)化通風(fēng)槽鋼本身的散熱；齒易于采用常用的制造工藝得到，制造難度低，對應(yīng)的加工成本也較低；在流過各齒的齒頂和各齒之間的齒槽時，冷卻氣體基本是在通風(fēng)槽鋼的寬度方向被擾亂，這種擾亂氣流的方式不僅可以加寬通風(fēng)槽鋼側(cè)邊的高紊流狀態(tài)的氣流的寬度，使得冷卻氣體對通風(fēng)槽鋼側(cè)邊的繞組的冷卻效果更好，而且也可以使得通風(fēng)槽鋼本身的厚度相對地做得較薄。
[0020]本實用新型提供的上述通風(fēng)結(jié)構(gòu)和上述電機(jī)可以承接通風(fēng)槽鋼的上述優(yōu)點，冷卻散熱效果更好，可有效降低溫升，提高可靠性，降低成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型實施例一的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實用新型實施例二的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本實用新型實施例三的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本實用新型實施例四的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本實用新型實施例五的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為本實用新型實施例六的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7為本實用新型實施例七的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖8為本實用新型實施例八的通風(fēng)槽鋼的立體示意圖；
[0029]圖9為本實用新型實施例九的通風(fēng)槽鋼的立體爆炸示意圖；
[0030]圖10為本實用新型實施例十的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0031]圖11為本實用新型實施例十的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的剖視示意圖；
[0032]圖12為本實用新型實施例^^一的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖；
[0033]圖13為本實用新型實施例十二的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖；
[0034]圖14為本實用新型實施例十三的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖。
[0035]附圖標(biāo)號說明:
[0036]1-通風(fēng)槽鋼；11-通風(fēng)槽鋼本體；111-上風(fēng)端；112-下風(fēng)端；113-沖片；1131-齒片；12-齒；121- 二角形齒；122-波浪形齒；123-矩形齒；13-間距；14-氣流通道；2_鐵心段;21_齒部；3-繞組；4-槽楔。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例的通風(fēng)槽鋼、其制造方法、通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0038]實施例一
[0039]如圖1所示，其為本實用新型實施例一的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型實施例一的通風(fēng)槽鋼，其包括通風(fēng)槽鋼本體11，在通風(fēng)槽鋼本體11的兩個相對的側(cè)面中的至少一個(例如圖中所示為兩個)側(cè)面上設(shè)有多個齒12。
[0040]本實用新型實施例一的通風(fēng)槽鋼不同于常用的傳統(tǒng)“工”字形通風(fēng)槽鋼和條形通風(fēng)槽鋼，其在通風(fēng)槽鋼本體11的側(cè)面上設(shè)置的齒12至少可以帶來以下優(yōu)點:
[0041]1、可以有效地打破通風(fēng)槽鋼與流過通風(fēng)溝的冷卻氣體之間的邊界層，顯著地增大冷卻氣體的紊流，使冷卻氣體與通風(fēng)槽鋼及其側(cè)邊的繞組充分地接觸，從而加強(qiáng)冷卻氣體的冷卻能力，強(qiáng)化冷卻散熱效果。
[0042]2、可以加大通風(fēng)槽鋼的邊界，增加其散熱面積，強(qiáng)化通風(fēng)槽鋼本身的散熱。
[0043]3、齒形結(jié)構(gòu)易于采用常用的制造工藝得到，制造難度低，對應(yīng)的加工成本也較低。特別是，很容易地就可以通過制造，使多個齒12與通風(fēng)槽鋼本體11是一體結(jié)構(gòu)。
[0044]4、在流過各齒12的齒頂和各齒12之間的齒槽時，冷卻氣體基本是在通風(fēng)槽鋼的寬度方向被擾亂，這種擾亂氣流的方式不僅可以加寬通風(fēng)槽鋼側(cè)邊的高紊流狀態(tài)的氣流的寬度，使得冷卻氣體對通風(fēng)槽鋼側(cè)邊的繞組的冷卻效果更好，而且也可以使得通風(fēng)槽鋼本身的厚度相對地做得較薄。
[0045]除了具有上述特點之外，本實施例的通風(fēng)槽鋼還具有其他特點，以下分別進(jìn)行說明。
[0046]在本實施例中，通風(fēng)槽鋼本體11的兩個側(cè)面上均設(shè)有齒12，這樣在通風(fēng)槽鋼的兩側(cè)均可以帶來前述的效果。本實施例中的多個齒12在通風(fēng)槽鋼本體11的兩側(cè)呈不對稱地分布，這種分布形式適用于通風(fēng)槽鋼兩側(cè)通風(fēng)溝的風(fēng)路本身不對稱的情形，通過這種不對稱的設(shè)計可以使通風(fēng)槽鋼兩側(cè)的冷卻散熱能力達(dá)到基本一致。
[0047]通風(fēng)槽鋼一般具有上風(fēng)端和下風(fēng)端，上風(fēng)端為對應(yīng)冷卻氣體上游的一端，下風(fēng)端為對應(yīng)冷卻氣體下游的一端。本實施例中的通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端111位于頭部上，該頭部的寬度沿向著上風(fēng)端111的方向逐漸變小，這種設(shè)計可以帶來很好的導(dǎo)風(fēng)效果，降低風(fēng)阻，可實現(xiàn)在對電機(jī)冷卻系統(tǒng)阻力增加不大的情況下有效地降低電機(jī)繞組的溫度。具體地，通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端111的端頂兩側(cè)的面可以為平面，這兩個平面之間具有夾角。在本實施例中，這個夾角為銳角。不過，這個夾角也可以設(shè)計為鈍角，而銳角比鈍角的導(dǎo)風(fēng)效果更好。除此之外，通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端111的端頂兩側(cè)的側(cè)面也還可以設(shè)計為曲面，例如橢圓弧面，即通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端111的輪廓線可以為橢圓弧，這樣也可以起到較好的導(dǎo)風(fēng)效果。
[0048]在本實施例中，齒12為三角形齒121 (可以理解為多個齒12構(gòu)成鋸齒狀)。三角形齒121的齒頂兩側(cè)的齒面為平面，這兩個平面之間具有夾角。本實施例中的三角形齒121，其齒廓線(齒面被垂直于齒面的面所截得的輪廓線)為兩條共端點的線段，這兩條線段中的靠近通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端111的線段的長度大于靠近通風(fēng)槽鋼本體11的下風(fēng)端112的線段的長度，即該三角形齒121的尖部更加朝向冷卻氣體的下游一側(cè)，這樣可以起到降低風(fēng)阻的作用。
[0049]在本實施例中，多個齒12之間的齒距(相鄰的齒12之間的間距)是均勻的，且多個齒12緊挨著依次排布。除了前面所說的上風(fēng)端111的導(dǎo)風(fēng)部位以外，通風(fēng)槽鋼本體11的基準(zhǔn)寬度是自上風(fēng)端111到下風(fēng)端112不變的，即若以穿過各齒12的中部的面為基準(zhǔn)面(或稱分度面)，通風(fēng)槽鋼本體11兩側(cè)的基準(zhǔn)面之間的間距為基準(zhǔn)寬度，則該基準(zhǔn)寬度自上風(fēng)端111到下風(fēng)端112是相等的，或者說通風(fēng)槽鋼本體11兩側(cè)的基準(zhǔn)面是平行的。另外，整個通風(fēng)槽鋼是一體的結(jié)構(gòu)。通風(fēng)槽鋼本體11的個數(shù)為一個。
[0050]實施例二
[0051]如圖2所示，其為本實用新型實施例二的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的通風(fēng)槽鋼的齒同樣為三角形齒121，其齒廓線同樣為兩條共端點的線段，本實施例的通風(fēng)槽鋼與實施例一的通風(fēng)槽鋼的區(qū)別在于:這兩條線段中的靠近通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端111的線段的長度小于靠近通風(fēng)槽鋼本體11的下風(fēng)端112的線段的長度，即該三角形齒121的尖部更加朝向冷卻氣體的上游一側(cè)，這樣可以有效地增加三角形齒121與冷卻風(fēng)的碰撞面積，產(chǎn)生更大的紊流效果，加寬通風(fēng)槽鋼側(cè)邊的高紊流狀態(tài)的氣流的寬度。
[0052]實施例三
[0053]如圖3所示，其為本實用新型實施例三的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的通風(fēng)槽鋼的齒同樣為三角形齒121，其齒廓線同樣為兩條共端點的線段，本實施例的通風(fēng)槽鋼與之前實施例的通風(fēng)槽鋼的主要區(qū)別在于:這兩條線段中的靠近通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端111的線段的長度等于靠近通風(fēng)槽鋼本體11的下風(fēng)端112的線段的長度，即該三角形齒121的尖部朝向垂直于通風(fēng)槽鋼本體11的方向，這個形狀為實施例一和實施例二中的齒形的折中形狀，相比實施例一可以產(chǎn)生更大的紊流效果，相比實施例二可以降低風(fēng)阻。
[0054]另外，在本實施例中，多個齒(三角形齒121)在通風(fēng)槽鋼本體11的兩側(cè)是呈對稱地分布的。
[0055]實施例四
[0056]如圖4所示，其為本實用新型實施例四的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的通風(fēng)槽鋼與之前實施例的通風(fēng)槽鋼的區(qū)別主要有以下幾個方面:
[0057]本實施例的通風(fēng)槽鋼中的齒為波浪形齒122。對于波浪形齒122，可以理解為多個齒的齒廓線構(gòu)成波浪線。采用波浪形齒122，可以增大與冷卻風(fēng)的接觸面積，增強(qiáng)散熱效果。
[0058]另外，除了前面所說的上風(fēng)端111的導(dǎo)風(fēng)部位以外，本實施例的通風(fēng)槽鋼本體11的基準(zhǔn)寬度(穿過各齒的中部的面為基準(zhǔn)面，通風(fēng)槽鋼本體11兩側(cè)的基準(zhǔn)面之間的間距即基準(zhǔn)寬度)是自上風(fēng)端111到下風(fēng)端112逐漸變大的，這樣通風(fēng)槽鋼本體11與其兩側(cè)繞組之間構(gòu)成的通風(fēng)溝的寬度則是自上風(fēng)端111到下風(fēng)端112逐漸變窄的，由于冷卻風(fēng)在流動過程中會吸收熱量而逐漸升溫，這種設(shè)計可以使得對繞組的冷卻效果在徑向方向上相對地更均勻，避免繞組因溫升不均而帶來的損害。
[0059]實施例五
[0060]如圖5所示，其為本實用新型實施例五的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的通風(fēng)槽鋼與之前實施例的通風(fēng)槽鋼的區(qū)別在于:本實施例的通風(fēng)槽鋼中的齒為矩形齒123。采用矩形齒123可以增加紊流，提高散熱效果。
[0061]除了前面幾個實施例描述的幾種齒形以外，齒12還可以為梯形齒，其也可以增加素流，提尚散熱效果。
[0062]實施例六
[0063]如圖6所示，其為本實用新型實施例六的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。之前各實施例的通風(fēng)槽鋼，其中的齒12在沿著通風(fēng)槽鋼本體11的方向上是均勻分布的，本實施例的通風(fēng)槽鋼與它們的區(qū)別在于:在本實施例中，多個齒12之間的齒距自通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端111到下風(fēng)端112是逐漸變小的，也就是說，靠近下風(fēng)端112的齒12比靠近上風(fēng)端111的齒12布置得更密，這樣越是靠近下風(fēng)端112，冷卻氣體的紊流程度越高，而冷卻氣體自上風(fēng)端111向下風(fēng)端112流動時，其溫度是逐漸升高的，因此這種設(shè)計也可以實現(xiàn)對通風(fēng)槽鋼、鐵心和繞組的冷卻效果在徑向方向上相對地更均勻，避免通風(fēng)槽鋼、鐵心和繞組因溫升不均而帶來的損害。
[0064]實施例七
[0065]如圖7所示，其為本實用新型實施例七的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。之前各實施例的通風(fēng)槽鋼，其中的通風(fēng)槽鋼本體11的個數(shù)均為一個，本實施例的通風(fēng)槽鋼與它們的區(qū)別有:
[0066]在本實施例中，通風(fēng)槽鋼本體11的個數(shù)為兩個，兩個通風(fēng)槽鋼本體11之間留有間距13，各通風(fēng)槽鋼本體11上的多個齒12設(shè)置在與間距13相對的側(cè)面上，這樣本實施例的各通風(fēng)槽鋼本體11上只有一側(cè)有齒12，而兩個通風(fēng)槽鋼本體11之間的通路可以供冷卻氣體流過，這樣通風(fēng)槽鋼被一分為二，可以增加通風(fēng)槽鋼與冷卻氣體的接觸面積，加強(qiáng)對通風(fēng)槽鋼的散熱效果，同時該通路也可以在一定程度上起到降低風(fēng)阻的作用。
[0067]另外，在本實施例中，盡管通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端111所在的頭部的寬度沿向著上風(fēng)端111的方向也是逐漸變小的，但是其具體的設(shè)計不一樣，本實施例的通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端111的端頂兩側(cè)的側(cè)面也為平面，不過其中一個平面與通風(fēng)槽鋼本體11的側(cè)面是同一個面。而本實施例的通風(fēng)槽鋼本體11的上風(fēng)端111所在的頭部也可以像之前的實施例一樣設(shè)計成兩側(cè)均為傾斜平面的形式。
[0068]實施例八
[0069]如圖8所示，其為本實用新型實施例八的通風(fēng)槽鋼的立體示意圖。本實施例的通風(fēng)槽鋼與之前實施例的通風(fēng)槽鋼的區(qū)別在于:本實施例中，在通風(fēng)槽鋼本體11上設(shè)有貫穿通風(fēng)槽鋼本體11的氣流通道14。這里的氣流通道14可以增加通風(fēng)槽鋼與冷卻氣體的接觸面積，加強(qiáng)對通風(fēng)槽鋼的散熱效果，同時氣流通道14也可以在一定程度上起到降低風(fēng)阻的作用。
[0070]實施例九
[0071]如圖9所示，其為本實用新型實施例九的通風(fēng)槽鋼的立體爆炸示意圖。本實施例的通風(fēng)槽鋼與之前實施例的通風(fēng)槽鋼的區(qū)別在于:在本實施例中，通風(fēng)槽鋼本體11包括多片疊在一起的沖片113，在沖片113的至少一個(例如圖中所示為兩個)邊緣上有多個齒片1131，多片沖片113的齒片1131構(gòu)成齒12。這種特別的結(jié)構(gòu)適于實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，可大幅節(jié)約生產(chǎn)成本。具體地，可以先根據(jù)需要的形狀沖出沖片，然后將多片沖片迭壓成型即可，例如，若最終的通風(fēng)槽鋼厚8mm，可以先沖出八片沖片，每片沖片厚1mm，然后將它們迭壓(或稱為疊壓)成一個通風(fēng)槽鋼。
[0072]前面對本實用新型各實施例的通風(fēng)槽鋼進(jìn)行了說明，根據(jù)前面的說明可知，本實用新型提供的通風(fēng)槽鋼，其結(jié)構(gòu)具有較大的靈活性，例如，通風(fēng)槽鋼可以兩側(cè)開齒，齒間距可為均勻的，也可為不均勻的；兩側(cè)可以是波浪形齒，波浪形齒的間距可為均勻也可不均勻；各種形狀的齒在左右兩側(cè)可以均勻?qū)ΨQ，也可相錯一定的距離；通風(fēng)槽鋼兩端的寬度可為相同，可為不相同，并可以根據(jù)繞組的重點散熱部位是槽口還是槽底而進(jìn)行調(diào)整。而且本實用新型提供的通風(fēng)槽鋼，其結(jié)構(gòu)本身易于實現(xiàn)，這樣的話就可以在此基礎(chǔ)上很容易地對通風(fēng)槽鋼的設(shè)計進(jìn)行調(diào)整，使其滿足各種實際的冷卻散熱要求。
[0073]基于本實用新型提供的通風(fēng)槽鋼具有齒的特點，本實用新型提供的通風(fēng)槽鋼也可以被稱為“開齒通風(fēng)槽鋼”，不過，值得一提的是，這里的“通風(fēng)槽鋼”是電機(jī)冷卻【技術(shù)領(lǐng)域】約定俗成的叫法，它不同于其他領(lǐng)域中的截面呈槽型的“槽鋼”鋼材，而且其材料本身也并不限于“鋼”，除了可以是金屬以外，其材料還可以是具有較高導(dǎo)熱系數(shù)的非金屬。下面將對本實用新型實施例的通風(fēng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0074]實施例十
[0075]如圖10和圖11所示，其中圖10為本實用新型實施例十的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的立體示意圖，其示出了從通風(fēng)結(jié)構(gòu)的外部進(jìn)行觀察時的狀態(tài)，圖11為本實用新型實施例十的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的剖視示意圖，其示出了從通風(fēng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部進(jìn)行觀察時的狀態(tài)，本實用新型實施例的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其包括至少兩個(例如圖中所示為三個)鐵心段2，在鐵心段2上設(shè)有多個(例如圖中所示為五個)齒部21，同一鐵心段2上的相鄰的齒部21之間構(gòu)成用于容納繞組3的槽(圖中槽未標(biāo)出，已被繞組3填充)，在相鄰鐵心段2的對應(yīng)的齒部21之間設(shè)有任一上述實施例的通風(fēng)槽鋼1，通風(fēng)槽鋼I的齒朝向槽設(shè)置(即通風(fēng)槽鋼I的設(shè)有齒的側(cè)面面向繞組3)。
[0076]本實施例的通風(fēng)結(jié)構(gòu)在工作時，冷卻氣體在通風(fēng)溝內(nèi)沿圖11中虛線箭頭所示的方向流動，在流動過程中，冷卻氣體會與通風(fēng)槽鋼I兩側(cè)的齒產(chǎn)生碰撞，從而在通風(fēng)槽鋼I的寬度方向上被擾亂，形成較寬的紊流氣流，該紊流氣流能夠與通風(fēng)槽鋼I兩側(cè)的繞組3和齒部21進(jìn)行有效的對流換熱，從而顯著地提高冷卻氣體的冷卻效果，同時，通風(fēng)槽鋼I上的齒也可以加大通風(fēng)槽鋼I的散熱面積，強(qiáng)化通風(fēng)槽鋼I本身的散熱。
[0077]發(fā)明人在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用流場計算軟件進(jìn)行了仿真對比，并通過實驗平臺驗證，結(jié)果表明，上述不同實施例的通風(fēng)槽鋼相比傳統(tǒng)通風(fēng)槽鋼，可有效地降低5?1K的電機(jī)繞組溫升，這將大幅提高電機(jī)的安全余量，延長其使用壽命并減少其維護(hù)成本。而如果保持電機(jī)溫升不變，則可以配合電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)功率密度增加、減重和成本的降低，例如，如按照電機(jī)絕緣B級設(shè)計，保持溫升90K不變，配備上述通風(fēng)槽鋼能直接節(jié)約用銅5%。
[0078]在本實施例中，相鄰的齒部21之間還連接有槽楔4用以鎖緊槽內(nèi)的繞組3，防止其產(chǎn)生徑向位移。具體地，本實施例的鐵心段2可以是定子鐵心的鐵心段(“鐵心”或稱為“鐵芯”)，也可以是轉(zhuǎn)子鐵心的鐵心段。而對于有些電機(jī)的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其在相鄰的鐵心段2之間還設(shè)有通風(fēng)槽板，這種情況下，可以用點焊等焊接工藝將上述實施例的通風(fēng)槽鋼焊接在通風(fēng)槽板上。
[0079]本實施例提供的通風(fēng)結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用到現(xiàn)有的采用風(fēng)冷形式的發(fā)電機(jī)、電動機(jī)等電機(jī)中，例如可以應(yīng)用到大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、中小型發(fā)電機(jī)和中小型電動機(jī)中，其中的通風(fēng)槽鋼除了能夠顯著地提升冷卻散熱效果以外，還易于工藝實現(xiàn)，因此具備廣泛的應(yīng)用前景。下面對本實用新型實施例的通風(fēng)槽鋼的制造方法進(jìn)行說明，在閱讀本實用新型實施例的通風(fēng)槽鋼的制造方法時，可以同時參見之前的附圖。
[0080]實施例^^一
[0081]如圖12所示，其為本實用新型實施例十一的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖。本實施例的制造方法，其包括:
[0082]步驟101:切割下料，得到長條形坯料；
[0083]步驟102:對長條形坯料進(jìn)行分段切割，得到通風(fēng)槽鋼坯料；
[0084]步驟103:對通風(fēng)槽鋼坯料進(jìn)行切削加工，得到通風(fēng)槽鋼本體11，并使通風(fēng)槽鋼本體11的兩個相對的側(cè)面中的至少一個側(cè)面上有多個齒12。
[0085]本實施例的通風(fēng)槽鋼的制造方法中的切割及切削加工均易于實現(xiàn)，制造過程簡單，可用于制造上述實施例一至實施例八中的任意一種通風(fēng)槽鋼，其得到的通風(fēng)槽鋼本體11與齒12是整體一體的結(jié)構(gòu)。
[0086]具體地，在步驟101中，可以使用切割機(jī)切割下料，下料具體可以為鋼板。通過選擇相應(yīng)厚度的鋼板，可以滿足通風(fēng)槽鋼本體11的厚度要求。在步驟102中，可以使用切割機(jī)對通風(fēng)槽鋼坯料進(jìn)行分段切割。在步驟103中，可以使用切削機(jī)床對通風(fēng)槽鋼坯料進(jìn)行切削加工。
[0087]進(jìn)一步地，如果要制造的通風(fēng)槽鋼，其中通風(fēng)槽鋼本體11的個數(shù)是兩個(例如實施例七的通風(fēng)槽鋼)，那么在該制造方法中:
[0088]步驟103具體可以包括:對通風(fēng)槽鋼坯料進(jìn)行切削加工，得到通風(fēng)槽鋼本體11，并使通風(fēng)槽鋼本體11的兩個相對的側(cè)面中的一個側(cè)面上有多個齒12 ；
[0089]而該制造方法還包括:放置兩個通風(fēng)槽鋼本體11，使兩個通風(fēng)槽鋼本體11之間留有間距13，并使通風(fēng)槽鋼本體11上的多個齒12位于與間距13相對的側(cè)面上。
[0090]實施例十二
[0091]如圖13所示，其為本實用新型實施例十二的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖。本實施例的制造方法，其包括:
[0092]步驟201:將坯料放入壓模的模腔內(nèi)；
[0093]步驟202:對坯料進(jìn)行擠壓，得到通風(fēng)槽鋼本體11，并使通風(fēng)槽鋼本體11的兩個相對的側(cè)面中的至少一個側(cè)面上有多個齒12。
[0094]本實施例的通風(fēng)槽鋼的制造方法中的擠壓易于實現(xiàn)，可一次成型，制造過程簡單，可用于制造上述實施例一至實施例八中的任意一種通風(fēng)槽鋼，其得到的通風(fēng)槽鋼本體11與齒12也是整體一體的結(jié)構(gòu)。
[0095]具體地，步驟201中，壓模的模腔的形狀可以與上述實施例一至實施例八中的任意一種通風(fēng)槽鋼的外形相吻合。在步驟202中，可以使用擠壓機(jī)對坯料進(jìn)行擠壓。
[0096]進(jìn)一步地，如果要制造的通風(fēng)槽鋼，其中通風(fēng)槽鋼本體11的個數(shù)是兩個(例如實施例七的通風(fēng)槽鋼)，那么在該制造方法中:
[0097]步驟201具體可以包括:對坯料進(jìn)行擠壓，得到通風(fēng)槽鋼本體11，并使通風(fēng)槽鋼本體11的兩個相對的側(cè)面中的一個側(cè)面上有多個齒12 ；
[0098]而該制造方法還包括:放置兩個通風(fēng)槽鋼本體11，使兩個通風(fēng)槽鋼本體11之間留有間距13，并使通風(fēng)槽鋼本體11上的多個齒12位于與間距13相對的側(cè)面上。
[0099]實施例十三
[0100]如圖14所示，其為本實用新型實施例十三的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖。本實施例的制造方法，其包括:
[0101]步驟301:沖出多片沖片113，使沖片113的至少一個邊緣帶有多個齒片1131 ；
[0102]步驟302:將多片沖片113疊在一起并迭壓成通風(fēng)槽鋼本體11，使多片沖片113上的齒片1131構(gòu)成通風(fēng)槽鋼本體11的側(cè)面上的齒12。
[0103]本實施例的通風(fēng)槽鋼的制造方法中的沖片、迭壓過程均易于實現(xiàn)，制造過程簡單，可用于制造上述實施例九的通風(fēng)槽鋼，其得到的沖片113與其上的齒片1131是一體的，但是整個通風(fēng)槽鋼本體11不是一體的。本實施例的通風(fēng)槽鋼的制造方法適合于大批量的生產(chǎn)，可以大幅的節(jié)約生產(chǎn)成本。具體地，在步驟301中，可以使用沖片機(jī)沖出多片沖片113。
[0104]綜上所述，本實用新型實施例提供的優(yōu)選技術(shù)方案至少具備以下特點:
[0105]1、本實用新型通過在通風(fēng)槽鋼兩側(cè)增加齒狀結(jié)構(gòu)，有效打破了槽鋼與冷卻空氣之間的邊界層，增大了紊流效果，使冷卻風(fēng)與槽鋼及兩側(cè)的繞組充分接觸，極大強(qiáng)化了散熱效果，增強(qiáng)了冷卻氣體的冷卻能力，彌補(bǔ)了通風(fēng)槽鋼形式單一的空白。同時，開齒也使通風(fēng)槽鋼邊界加大，增加了散熱面積。根據(jù)有限元仿真及實測結(jié)果表明，不同形式的槽鋼可有效降低電機(jī)繞組溫度5-10K ;
[0106]2、通風(fēng)槽鋼頭部采用尖狀形式(可以呈銳角或弧形)，具備很好的導(dǎo)風(fēng)效果，實現(xiàn)了在對電機(jī)冷卻系統(tǒng)阻力增加不大的情況下，有效降低了電機(jī)繞組溫度；
[0107]3、易于工藝實現(xiàn)。
[0108]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種通風(fēng)槽鋼，其特征在于，包括通風(fēng)槽鋼本體，在所述通風(fēng)槽鋼本體的兩個相對的側(cè)面中的至少一個側(cè)面上設(shè)有多個齒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)槽鋼，其特征在于，所述齒為三角形齒、波浪形齒、矩形齒或者梯形齒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通風(fēng)槽鋼，其特征在于，所述三角形齒的齒廓線為兩條共端點的線段，兩條所述線段中的靠近所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端的線段的長度大于、小于或者等于靠近所述通風(fēng)槽鋼本體的下風(fēng)端的線段的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)槽鋼，其特征在于，所述多個齒之間的齒距自所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端到下風(fēng)端逐漸變小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)槽鋼，其特征在于，所述通風(fēng)槽鋼本體的基準(zhǔn)寬度自所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端到下風(fēng)端逐漸變大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)槽鋼，其特征在于，所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端位于頭部上，所述頭部的寬度沿向著上風(fēng)端的方向逐漸變小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通風(fēng)槽鋼，其特征在于，所述通風(fēng)槽鋼本體的上風(fēng)端的端頂兩側(cè)的面為平面，所述兩個平面之間的夾角為銳角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的通風(fēng)槽鋼，其特征在于，所述通風(fēng)槽鋼本體的個數(shù)為兩個，兩個所述通風(fēng)槽鋼本體之間留有間距，所述通風(fēng)槽鋼本體上的多個齒設(shè)置在與所述間距相對的側(cè)面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)槽鋼，其特征在于，在所述通風(fēng)槽鋼本體的兩個所述側(cè)面上均設(shè)有多個齒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通風(fēng)槽鋼，其特征在于，所述通風(fēng)槽鋼本體包括多片疊在一起的沖片，在所述沖片的至少一個邊緣上有多個齒片，多片所述沖片的所述齒片構(gòu)成所述的齒。
11.一種通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括至少兩個鐵心段，在所述鐵心段上設(shè)有多個齒部，同一鐵心段上的相鄰的齒部之間構(gòu)成用于容納繞組的槽，在相鄰鐵心段的對應(yīng)的齒部之間設(shè)有權(quán)利要求1至10中任一權(quán)利要求所述的通風(fēng)槽鋼，所述通風(fēng)槽鋼的所述齒朝向所述的槽。
12.一種電機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求11所述的通風(fēng)結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H02K15/02GK204243929SQ201420848186
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】張新麗 申請人:北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司