本發(fā)明涉及電機(jī)轉(zhuǎn)子冷卻，尤其涉及一種雙軸勵(lì)磁電機(jī)混合通風(fēng)冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、由于大型發(fā)電機(jī)的裝機(jī)容量不斷增大，其電磁負(fù)荷和熱負(fù)荷也不斷增大，繞組和鐵芯溫度很高，嚴(yán)重影響發(fā)電-調(diào)相機(jī)壽命和安全。因此，為了降低定轉(zhuǎn)子繞組和鐵芯溫度，提出了相應(yīng)的大型發(fā)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)，如水氫氫冷卻系統(tǒng)，其原理是定子繞組內(nèi)股線分為實(shí)心股線和空心股線，空心股線內(nèi)通水，而在發(fā)電-調(diào)相機(jī)內(nèi)部充氫，為了進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)子繞組溫度，在轉(zhuǎn)子鐵芯開副槽，在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部開徑向通風(fēng)溝，以便于氫氣通過降低轉(zhuǎn)子繞組溫度，降低轉(zhuǎn)子繞組過熱的風(fēng)險(xiǎn)。

2、但是，由于氫氣通過轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)溝冷卻轉(zhuǎn)子繞組，而出來的氫氣，其流動(dòng)性受到旋轉(zhuǎn)、離心力以及所處紊流狀態(tài)的影響，進(jìn)入定子徑向通風(fēng)溝并不是線性正規(guī)進(jìn)入的，再加之定子通入水在一端定子繞組鼻端沿軸向流動(dòng)，吸收熱量，從另一端定子繞組鼻端流出，整個(gè)過程水溫度不斷升高，直至出水口。由此，在定子繞組出水口處附近定子繞組溫度最高，這樣導(dǎo)致定子繞組溫度沿軸向分布是不均勻的，容易引起熱應(yīng)力，造成空心股線折彎，絕緣老化，造成嚴(yán)重事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種雙軸勵(lì)磁電機(jī)混合通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)有效地降低發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子溫度，保證大容量發(fā)電機(jī)安全可靠運(yùn)行。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。

3、一種雙軸勵(lì)磁電機(jī)混合通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，包括：

4、定子鐵心(1)、定子徑向通風(fēng)溝(2)、階梯截面式副槽通風(fēng)道(3)、雙徑向直風(fēng)道(4)、矩形截面式副槽通風(fēng)道(5)、交替徑向風(fēng)道(6)、氣隙(7)和圓環(huán)式圓周氣隙隔板(8)；

5、所述圓環(huán)式圓周氣隙隔板(8)安裝在定子徑向通風(fēng)溝(2)內(nèi)，所述圓環(huán)式圓周氣隙隔板(8)的厚度為通風(fēng)溝寬度的1/4，寬度為氣隙長(zhǎng)度的1/2；所述圓環(huán)式圓周氣隙隔板(8)設(shè)置在定子高溫區(qū)的徑向通風(fēng)溝內(nèi)，所述圓環(huán)式圓周氣隙隔板(8)的數(shù)量為定子徑向通風(fēng)溝數(shù)量的1/2；

6、所述定子徑向通風(fēng)溝(2)位于相鄰的兩個(gè)定子鐵心(1)疊片段之間，所述氣隙(7)位于定子和轉(zhuǎn)子之間；

7、所述階梯截面式副槽通風(fēng)道(3)位于定子高溫區(qū)對(duì)應(yīng)位置，所述階梯截面式副槽通風(fēng)道(3)的入口為階梯形狀，即靠近轉(zhuǎn)軸的位置面積小，靠近槽底的位置面積大，從轉(zhuǎn)子端部至轉(zhuǎn)子中心位置，階梯截面面積不變；

8、所述雙徑向直風(fēng)道(4)為轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部?jī)蓷l截面為長(zhǎng)矩形的通風(fēng)道，位于定子高溫區(qū)對(duì)應(yīng)位置，所述雙徑向直風(fēng)道(4)的底部與所述階梯截面式副槽(3)相連，所述雙徑向直風(fēng)道(4)的上部與槽楔通風(fēng)道相連；

9、所述矩形截面式副槽通風(fēng)道(5)位于定子低溫區(qū)對(duì)應(yīng)位置，所述矩形截面式副槽通風(fēng)道(5)的入口為矩形形狀。從轉(zhuǎn)子端部至轉(zhuǎn)子中心位置，矩形截面面積不變。

10、所述交替徑向風(fēng)道(6)位于定子低溫區(qū)對(duì)應(yīng)位置，所述交替徑向風(fēng)道(6)的底部與矩形截面式副槽(5)相連，所述交替徑向風(fēng)道(6)的上部與槽楔通風(fēng)道(6-3)相連，所述交替徑向風(fēng)道(6)由單徑向直風(fēng)道(6-2)與雙徑向直風(fēng)道(6-1)交替排列形成。

11、優(yōu)選地，所述圓環(huán)式圓周氣隙隔板(8)采用導(dǎo)熱、不導(dǎo)電和不導(dǎo)磁材料，焊接在定子鐵心(1)疊片段上。

12、優(yōu)選地，所述階梯形狀的階梯數(shù)至少為1。

13、優(yōu)選地，所述交替徑向風(fēng)道(6)中的單徑向直風(fēng)道(6-2)與雙徑向直風(fēng)道(6-1)的最小數(shù)目為2。

14、優(yōu)選地，所述單徑向直風(fēng)道(6-2)與雙徑向直風(fēng)道(6-1)的徑向高度不等，周向?qū)挾炔坏取?/p>

15、由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種雙軸勵(lì)磁電機(jī)混合通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，保證定子徑向通風(fēng)溝氫氣流量，冷卻定子繞組，使定子繞組溫度沿軸向分布盡量均勻；同時(shí)，提高轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)溝內(nèi)流量分配均勻性，降低轉(zhuǎn)子繞組軸向熱不平衡，最終降低發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子溫度，保證大容量發(fā)電機(jī)安全可靠運(yùn)行。

16、本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

1.一種雙軸勵(lì)磁電機(jī)混合通風(fēng)冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圓環(huán)式圓周氣隙隔板(8)采用導(dǎo)熱、不導(dǎo)電和不導(dǎo)磁材料，焊接在定子鐵心(1)疊片段上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述階梯形狀的階梯數(shù)至少為1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述交替徑向風(fēng)道(6)中的單徑向直風(fēng)道(6-2)與雙徑向直風(fēng)道(6-1)的最小數(shù)目為2。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單徑向直風(fēng)道(6-2)與雙徑向直風(fēng)道(6-1)的徑向高度不等，周向?qū)挾炔坏取?/p>
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種雙軸勵(lì)磁電機(jī)混合通風(fēng)冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括定子鐵心、定子徑向通風(fēng)溝、圓環(huán)式圓周氣隙隔板、階梯截面式副槽通風(fēng)道、雙徑向直風(fēng)道、交替徑向風(fēng)道、氣隙。兩個(gè)定子鐵心疊片段之間形成定子徑向通風(fēng)溝，在定子繞組高溫區(qū)內(nèi)的徑向通風(fēng)溝內(nèi)設(shè)置有圓環(huán)式圓周氣隙隔板。在裝有圓周氣隙隔板的一側(cè)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子副槽為階梯截面式副槽通風(fēng)道，徑向通風(fēng)溝為雙徑向直風(fēng)道，徑向通風(fēng)溝為交替徑向風(fēng)道。圓周氣隙隔板可以使得雙徑向直風(fēng)道出來的氫氣直接進(jìn)入定子徑向通風(fēng)溝。階梯截面式副槽通風(fēng)道與雙徑向直風(fēng)道可以增加風(fēng)量分配的均勻性，減小風(fēng)阻，降低轉(zhuǎn)子溫度；矩形截面式副槽通風(fēng)道與交替徑向風(fēng)道也使轉(zhuǎn)子軸向溫度分布更為均勻。

技術(shù)研發(fā)人員：張建承,李偉力,喬田懷,陳峰,華文,林進(jìn)鈿,李亞磊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6