本實(shí)用新型涉及到電機(jī)冷卻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種轉(zhuǎn)子磁極繞組內(nèi)冷與外冷聯(lián)合冷卻結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的磁極線圈冷卻技術(shù)條件下，為保證磁極線圈溫升滿足使用要求，需要通過增加磁極線圈匝數(shù)和重量來降低磁極線圈電流密度，這樣一來，磁極重量會(huì)顯著增加，從而會(huì)使磁極、磁軛、轉(zhuǎn)子支架等部件的應(yīng)力顯著增加。對(duì)于高轉(zhuǎn)速機(jī)組而言，其應(yīng)力本身就非常大，如果磁極重量過大，則可能使磁極、磁軛、轉(zhuǎn)子支架等的應(yīng)力超過大部分材料的許用應(yīng)力，從而會(huì)顯著增加設(shè)計(jì)制造難度和成本。因此，對(duì)于每極容量較高的，特別是每極容量超高的高速機(jī)組，就迫切需要通過改善磁極通風(fēng)冷卻效果，以減小磁極線圈的匝數(shù)和重量。凸極同步電機(jī)磁極主要由磁極鐵心、磁極線圈等組成，其中磁極線圈用于通電流，磁極線圈套于磁極鐵心外，磁極線圈由多層載流排堆疊而成，載流排間有絕緣材料。所述載流排也稱母線或母排，是承載電流的一種導(dǎo)體，用于承載凸極同步電機(jī)的勵(lì)磁電流，互相絕緣堆疊而成的載流排中通以電流后，類似于螺形線圈，能產(chǎn)生磁場(chǎng)，而磁極鐵心則將磁場(chǎng)增強(qiáng)，同時(shí)磁極鐵心對(duì)磁極線圈起支撐作用。凸極電機(jī)的磁極冷卻方式一般為氣體冷卻。轉(zhuǎn)子支架在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生風(fēng)壓頭，將冷卻氣體經(jīng)磁軛吹至磁極極間，冷卻氣體在流過磁極極間進(jìn)入氣隙和定子鐵心通風(fēng)溝的過程中，會(huì)掠過磁極線圈處于極間的表面，冷卻氣體在磁極線圈表面與磁極線圈發(fā)生熱交換，從而冷卻磁極線圈。特別的，高轉(zhuǎn)速機(jī)組一般在磁軛上下兩端裝有風(fēng)葉，在風(fēng)葉作用下，形成軸向冷卻風(fēng)，冷卻風(fēng)進(jìn)入磁極極間，對(duì)磁極線圈處于極間的表面進(jìn)行冷卻。上述冷卻方式，磁極線圈參與換熱的表面僅有處于極間的沿磁極載流排厚度方向的小部分，冷卻效果并不理想。

公開號(hào)為CN 203734404U，公開日為2014年07月23日的中國專利文獻(xiàn)公開了一種轉(zhuǎn)子磁極內(nèi)冷與外冷分區(qū)冷卻裝置，包括套在磁極鐵心上的磁極線圈，磁極線圈由多層載流排堆疊形成，所述磁極線圈內(nèi)側(cè)和磁極鐵心之間有間隙，所述載流排上開有過流通道或任意相鄰載流排之間有過流通道，所述間隙和過流通道形成內(nèi)冷通風(fēng)道，兩磁極線圈的進(jìn)風(fēng)端上蓋有導(dǎo)向板，導(dǎo)向板由擋風(fēng)部和開設(shè)的通風(fēng)窗口構(gòu)成，擋風(fēng)部位于過流通道處于載流排長度方向上的對(duì)應(yīng)位置處，通風(fēng)窗口位于任意兩個(gè)擋風(fēng)部之間。

該專利文獻(xiàn)公開的轉(zhuǎn)子磁極內(nèi)冷與外冷分區(qū)冷卻裝置，雖然可以將內(nèi)冷和外冷在磁極線圈之間的通風(fēng)風(fēng)路隔開，使內(nèi)冷和外冷在磁極線圈之間的風(fēng)路互不干涉，以提高轉(zhuǎn)子磁極冷卻效果；但是，其內(nèi)冷效果是通過徑向通風(fēng)風(fēng)路帶來的，不僅制造加工工藝更難，成本高，而且適用性受限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種轉(zhuǎn)子磁極繞組內(nèi)冷與外冷聯(lián)合冷卻結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型通過在磁極線圈軸向線圈邊的載流排上設(shè)置縱向過流通道，使整個(gè)磁極線圈形成一個(gè)軸向內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路，冷卻氣體對(duì)磁極線圈內(nèi)部和外部進(jìn)行聯(lián)合冷卻，較現(xiàn)有技術(shù)徑向通風(fēng)風(fēng)路而言，不僅具有較好的磁極線圈冷卻效果，而且制造加工工藝更簡(jiǎn)單，制造成本更低，適用范圍廣。

本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種轉(zhuǎn)子磁極繞組內(nèi)冷與外冷聯(lián)合冷卻結(jié)構(gòu)，包括磁極線圈，磁極線圈由多層載流排堆疊而成，其特征在于：磁極線圈軸向線圈邊的載流排上設(shè)置有縱向過流通道，所述設(shè)置有縱向過流通道的載流排相鄰排布或間隔排布。

所述載流排的寬度方向上還開有橫向過流通道，橫向過流通道與所述縱向過流通道連通。

所述縱向過流通道為多個(gè)，任意兩個(gè)相鄰縱向過流通道的間距相同。

所述橫向過流通道為兩個(gè)，一個(gè)橫向過流通道位于載流排的寬度方向的上端，另一個(gè)橫向過流通道位于載流排的寬度方向的下端。

所述橫向過流通道為兩個(gè)，兩個(gè)橫向過流通道均位于載流排的寬度方向的中部。

所述縱向過流通道的橫截面呈方形、梯形、圓形或腰形。

本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在以下方面：

一、本實(shí)用新型，磁極線圈軸向線圈邊的載流排上設(shè)置有縱向過流通道，設(shè)置有縱向過流通道的載流排相鄰排布或間隔排布，通過在磁極線圈軸向線圈邊的載流排上設(shè)置縱向過流通道，冷卻氣體同時(shí)形成兩組風(fēng)路，內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路和外冷通風(fēng)風(fēng)路，內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路為軸向內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路，較現(xiàn)有技術(shù)徑向通風(fēng)風(fēng)路而言，制造加工工藝更簡(jiǎn)單，制造成本更低，且適用范圍廣，通過內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路和外冷通風(fēng)風(fēng)路對(duì)磁極線圈內(nèi)部和外部進(jìn)行聯(lián)合冷卻，磁極線圈的通風(fēng)換熱面積大大增加，極大的提高了磁極線圈的冷卻效果。

二、本實(shí)用新型，載流排的寬度方向上還開有橫向過流通道，橫向過流通道與所述縱向過流通道連通，當(dāng)磁極線圈的軸向長度很長時(shí)，軸向壓頭不夠，通過在載流排的寬度方向上設(shè)置橫向過流通道，能夠與兩磁極線圈之間的通道相連通，從而能夠有效保證磁極線圈的內(nèi)冷效果。

三、本實(shí)用新型，縱向過流通道為多個(gè)，任意兩個(gè)相鄰縱向過流通道的間距相同，磁極線圈內(nèi)冷效果更好，能夠滿足不同強(qiáng)度的冷卻需要；兩個(gè)相鄰縱向過流通道的間距相同，使得整個(gè)磁極線圈冷卻更加均勻。

四、本實(shí)用新型，橫向過流通道為兩個(gè)，一個(gè)橫向過流通道位于載流排的寬度方向的上端，另一個(gè)橫向過流通道位于載流排的寬度方向的下端，采用兩個(gè)橫向過流通道，能夠很好的與兩磁極線圈之間的通道連通，具有更好的磁極線圈內(nèi)冷效果。

五、本實(shí)用新型，橫向過流通道為兩個(gè)，兩個(gè)橫向過流通道均位于載流排的寬度方向的中部，兩個(gè)橫向過流通道采用這種布置方式，能夠更加有效的對(duì)磁極線圈內(nèi)部進(jìn)行冷卻，保障冷卻效果。

六、本實(shí)用新型，縱向過流通道的橫截面呈方形、梯形、圓形或腰形，在保證冷卻氣體順利通過的情況下，能滿足不同應(yīng)用需要，靈活性強(qiáng)。

附圖說明

下面將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的具體說明，其中：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中相互堆疊的載流排的長邊為磁極線圈軸向線圈邊，載流排的窄邊為載流排的寬度方向；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2中載流排的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例3中載流排的剖視圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例4中載流排的剖視圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例5中載流排的剖視圖；

圖中標(biāo)記：1、載流排，2、縱向過流通道，3、橫向過流通道。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

參見圖1，一種轉(zhuǎn)子磁極繞組內(nèi)冷與外冷聯(lián)合冷卻結(jié)構(gòu)，包括磁極線圈，磁極線圈由多層載流排1堆疊而成，磁極線圈軸向線圈邊的載流排1上設(shè)置有縱向過流通道2，設(shè)置有縱向過流通道2的載流排1間隔排布。

本實(shí)施例為最基本的實(shí)施方式，磁極線圈軸向線圈邊的載流排上設(shè)置有縱向過流通道，設(shè)置有縱向過流通道的載流排相鄰排布或間隔排布，通過在磁極線圈軸向線圈邊的載流排上設(shè)置縱向過流通道，冷卻氣體同時(shí)形成兩組風(fēng)路，內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路和外冷通風(fēng)風(fēng)路，內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路為軸向內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路，較現(xiàn)有技術(shù)徑向通風(fēng)風(fēng)路而言，制造加工工藝更簡(jiǎn)單，制造成本更低，且適用范圍廣，通過內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路和外冷通風(fēng)風(fēng)路對(duì)磁極線圈內(nèi)部和外部進(jìn)行聯(lián)合冷卻，磁極線圈的通風(fēng)換熱面積大大增加，極大的提高了磁極線圈的冷卻效果。

實(shí)施例2

參見圖2和圖3，一種轉(zhuǎn)子磁極繞組內(nèi)冷與外冷聯(lián)合冷卻結(jié)構(gòu)，包括磁極線圈，磁極線圈由多層載流排1堆疊而成，磁極線圈軸向線圈邊的載流排1上設(shè)置有縱向過流通道2，設(shè)置有縱向過流通道2的載流排1相鄰排布。

所述載流排1的寬度方向上還開有橫向過流通道3，橫向過流通道3與所述縱向過流通道2連通。

本實(shí)施例為一較佳實(shí)施方式，載流排的寬度方向上還開有橫向過流通道，橫向過流通道與所述縱向過流通道連通，當(dāng)磁極線圈的軸向長度很長時(shí)，軸向壓頭不夠，通過在載流排的寬度方向上設(shè)置橫向過流通道，能夠與兩磁極線圈之間的通道相連通，從而能夠有效保證磁極線圈的內(nèi)冷效果。

實(shí)施例3

參見圖2和圖4，一種轉(zhuǎn)子磁極繞組內(nèi)冷與外冷聯(lián)合冷卻結(jié)構(gòu)，包括磁極線圈，磁極線圈由多層載流排1堆疊而成，磁極線圈軸向線圈邊的載流排1上設(shè)置有縱向過流通道2，設(shè)置有縱向過流通道2的載流排1相鄰排布。

所述載流排1的寬度方向上還開有橫向過流通道3，橫向過流通道3與所述縱向過流通道2連通。

所述縱向過流通道2為多個(gè)，任意兩個(gè)相鄰縱向過流通道2的間距相同。

本實(shí)施例為又一較佳實(shí)施方式，縱向過流通道為多個(gè)，任意兩個(gè)相鄰縱向過流通道的間距相同，磁極線圈內(nèi)冷效果更好，能夠滿足不同強(qiáng)度的冷卻需要；兩個(gè)相鄰縱向過流通道的間距相同，使得整個(gè)磁極線圈冷卻更加均勻。

實(shí)施例4

參見圖2和圖5，一種轉(zhuǎn)子磁極繞組內(nèi)冷與外冷聯(lián)合冷卻結(jié)構(gòu)，包括磁極線圈，磁極線圈由多層載流排1堆疊而成，磁極線圈軸向線圈邊的載流排1上設(shè)置有縱向過流通道2，設(shè)置有縱向過流通道2的載流排1相鄰排布。

所述載流排1的寬度方向上還開有橫向過流通道3，橫向過流通道3與所述縱向過流通道2連通。

所述縱向過流通道2為多個(gè)，任意兩個(gè)相鄰縱向過流通道2的間距相同。

所述橫向過流通道3為兩個(gè)，一個(gè)橫向過流通道3位于載流排1的寬度方向的上端，另一個(gè)橫向過流通道3位于載流排1的寬度方向的下端。

本實(shí)施例為又一較佳實(shí)施方式，橫向過流通道為兩個(gè)，一個(gè)橫向過流通道位于載流排的寬度方向的上端，另一個(gè)橫向過流通道位于載流排的寬度方向的下端，采用兩個(gè)橫向過流通道，能夠很好的與兩磁極線圈之間的通道連通，具有更好的磁極線圈內(nèi)冷效果。

實(shí)施例5

參見圖2和圖6，一種轉(zhuǎn)子磁極繞組內(nèi)冷與外冷聯(lián)合冷卻結(jié)構(gòu)，包括磁極線圈，磁極線圈由多層載流排1堆疊而成，磁極線圈軸向線圈邊的載流排1上設(shè)置有縱向過流通道2，設(shè)置有縱向過流通道2的載流排1相鄰排布。

所述載流排1的寬度方向上還開有橫向過流通道3，橫向過流通道3與所述縱向過流通道2連通。

所述縱向過流通道2為多個(gè)，任意兩個(gè)相鄰縱向過流通道2的間距相同。

所述橫向過流通道3為兩個(gè)，兩個(gè)橫向過流通道3均位于載流排1的寬度方向的中部。

所述縱向過流通道2的橫截面呈方形、梯形、圓形或腰形。

本實(shí)施例為最佳實(shí)施方式，磁極線圈軸向線圈邊的載流排上設(shè)置有縱向過流通道，設(shè)置有縱向過流通道的載流排相鄰排布或間隔排布，通過在磁極線圈軸向線圈邊的載流排上設(shè)置縱向過流通道，冷卻氣體同時(shí)形成兩組風(fēng)路，內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路和外冷通風(fēng)風(fēng)路，內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路為軸向內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路，較現(xiàn)有技術(shù)徑向通風(fēng)風(fēng)路而言，制造加工工藝更簡(jiǎn)單，制造成本更低，且適用范圍廣，通過內(nèi)冷通風(fēng)風(fēng)路和外冷通風(fēng)風(fēng)路對(duì)磁極線圈內(nèi)部和外部進(jìn)行聯(lián)合冷卻，磁極線圈的通風(fēng)換熱面積大大增加，極大的提高了磁極線圈的冷卻效果。橫向過流通道為兩個(gè)，兩個(gè)橫向過流通道均位于載流排的寬度方向的中部，兩個(gè)橫向過流通道采用這種布置方式，能夠更加有效的對(duì)磁極線圈內(nèi)部進(jìn)行冷卻，保障冷卻效果。縱向過流通道的橫截面呈方形、梯形、圓形或腰形，在保證冷卻氣體順利通過的情況下，能滿足不同應(yīng)用需要，靈活性強(qiáng)。