電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電機技術(shù)領域，尤其涉及一種電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電機（包括電動機和發(fā)電機）在運行時，會在線圈、鐵心等部件上產(chǎn)生能量損耗， 這部分損耗最終以熱能的形式散發(fā)出去。徑向通風冷卻形式是電機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)電機的功率密度，因此得到了廣泛的應用。
[0003] 圖1為現(xiàn)有的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示（僅示出了電機 對稱結(jié)構(gòu)中的一半），電機的鐵心（定子或轉(zhuǎn)子鐵心）被分成多個鐵心段11，在相鄰的鐵心 段11之間沿電機的徑向設有通風槽鋼12 (或稱為通風條），通風槽鋼12在對鐵心段11起 到支撐作用的同時，將相鄰鐵心段11之間的空間分隔成通風溝13(或稱為徑向通風道）， 其循環(huán)通風路徑為冷風從繞組（圖1中未示出）的端部進入氣隙14,經(jīng)過通風溝13 (例如 圖1中的支路通風溝1~8)到達兩個鐵心支架15之間的空腔，最后通過管道將空腔中的 熱空氣抽出到電機外的換熱器，經(jīng)換熱器變成冷空氣后，再進入電機內(nèi)部。圖2為現(xiàn)有的電 機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中通風槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，通風槽鋼12為橫截面呈矩形 的條形通風槽鋼，通風溝13在電機軸向方向上的高度，即通風槽鋼12在電機軸向方向上的 高度h(如圖1、2中所示），與相鄰鐵心段11之間在電機軸向方向上的間距相等。
[0004] 在實現(xiàn)上述通風冷卻的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：氣流 進入氣隙后，由于通風溝的分流、局部及沿程阻力等原因，導致氣流的速度越來越小，這樣 從氣隙進口處到氣隙中間位置，靜壓越來越大，動壓越來越小。但由于多個通風槽鋼和多個 鐵心段的結(jié)構(gòu)相同，因此導致多個通風溝的阻抗相同，從而導致流經(jīng)多個通風溝的風的流 量越來越大。由于電機內(nèi)部熱源（線圈、鐵心等部件）產(chǎn)生的熱量沿電機軸向分布是均勻 的，而通過多個通風溝的風的流量分布是不均勻的，從而導致線圈和多個鐵心段的溫度沿 電機軸向分布是不均勻的，且從氣隙進口處到氣隙中間位置溫度越來越低。線圈和多個鐵 心段的溫度沿電機軸向分布不均勻，最高溫度值較大，容易產(chǎn)生局部溫升過高現(xiàn)象，導致電 機停機故障，同時容易導致鐵心支架熱變形，影響電機正常運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的實施例提供一種電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)，可提高流經(jīng)多個通風溝的風的 流量的均衡性，從而提高線圈和多個鐵心段的溫度沿電機軸向分布的均衡性，在不改變風 的總流量的情況下，降低最高溫度值，有效避免因局部溫升過高導致的電機停機故障，同時 降低鐵心支架熱變形，保證電機正常運行。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明提供一種電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)，包括至少三個鐵心段，相鄰的所述鐵心 段之間設置有通風槽鋼，相鄰的所述鐵心段與所述通風槽鋼之間形成通風溝，多個所述通 風溝的阻抗沿電機兩端到電機中間方向逐漸增大。
[0008] 如上所述的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中，多個所述通風溝所在的通風路徑的阻抗相 等，所述通風路徑的阻抗等于所述通風路徑中的所述通風溝的阻抗和所述通風路徑中的氣 隙的阻抗之和。
[0009] 如上所述的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中，所述通風槽鋼包括多個分組，每個分組中 包括至少一個通風槽鋼，每個分組采用如下結(jié)構(gòu)中的一個：整體一字型、分段直線排布、分 段交錯排布、分段品字排布、分段倒品字排布和整體S型；在通風槽鋼的數(shù)量為多個的同一 分組中，按照如下處理方式設置所述通風槽鋼的結(jié)構(gòu)參數(shù)，所述處理方式包括如下方式中 的一個或多個的組合：在電機軸向方向上的高度沿電機兩端到電機中間方向逐漸減??；在 電機圓周方向上的寬度沿電機兩端到電機中間方向逐漸增大；包含通風槽鋼段的數(shù)量沿電 機兩端到電機中間方向逐漸增大；在電機徑向方向上相鄰的所述通風槽鋼段之間的間距沿 電機兩端到電機中間方向逐漸減?。辉陔姍C圓周方向上的最大寬度沿電機兩端到電機中間 方向逐漸增大；包含拐彎的數(shù)量沿電機兩端到電機中間方向逐漸增大；拐彎的彎曲角度沿 電機兩端到電機中間方向逐漸減小。
[0010] 如上所述的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中，每個所述通風槽鋼采用如下結(jié)構(gòu)中的一 個：整體一字型、分段直線排布、分段交錯排布、分段品字排布、分段倒品字排布和整體S 型。
[0011] 如上所述的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中，所述通風槽鋼為整體一字型的條形通風槽 鋼，且多個所述通風槽鋼在電機軸向方向上的高度沿電機兩端到電機中間方向逐漸減小和 /或在電機圓周方向上的寬度沿電機兩端到電機中間方向逐漸增大。
[0012] 如上所述的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中，所述通風槽鋼包括分離的多個結(jié)構(gòu)相同的 通風槽鋼段，所述通風槽鋼段為整體一字型的條形通風槽鋼段，同一所述通風槽鋼中在電 機徑向方向上相鄰的所述通風槽鋼段之間的間距相同，且多個所述通風槽鋼中通風槽鋼段 的數(shù)量沿電機兩端到電機中間方向逐漸增大和/或多個所述通風槽鋼中在電機徑向方向 上相鄰的所述通風槽鋼段之間的間距沿電機兩端到電機中間方向逐漸減小。
[0013] 如上所述的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中，所述通風槽鋼的布局為分段直線排布、分 段交錯排布、分段品字排布或分段倒品字排布。
[0014] 如上所述的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中，所述通風槽鋼為整體S型的條形通風槽 鋼，同一所述通風槽鋼中多個拐彎處的彎曲角度相同，且多個所述通風槽鋼滿足以下條件 中的一個或多個的組合：在電機圓周方向上的最大寬度沿電機兩端到電機中間方向逐漸增 大；拐彎的數(shù)量沿電機兩端到電機中間方向逐漸增大；拐彎的彎曲角度沿電機兩端到電機 中間方向逐漸減小。
[0015] 如上所述的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中，所述鐵心段中設置有沿電機軸向方向的通 風孔，所述通風孔連通所述鐵心段兩側(cè)的兩個所述通風溝。
[0016] 如上所述的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中，所述通風孔設置于所述鐵心段中靠近所述 通風溝的進風口的部分。
[0017] 如上所述的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中，所述鐵心段靠近所述通風溝的進風口的部 分設置為倒角結(jié)構(gòu)，多個所述倒角結(jié)構(gòu)的開口寬度沿電機兩端到電機中間方向逐漸減小。
[0018] 本發(fā)明提供的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)，多個通風溝的阻抗沿電機兩端到電機中間 方向逐漸增大，可提高流經(jīng)多個通風溝的風的流量的均衡性，從而提高線圈和多個鐵心段 的溫度沿電機軸向分布的均衡性，在不改變風的總流量的情況下，降低最高溫度值，有效避 免因局部溫升過高導致的電機停機故障，同時降低鐵心支架熱變形，保證電機正常運行。
【附圖說明】
[0019] 圖1為現(xiàn)有的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2為現(xiàn)有的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中通風槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明提供的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)的等效示意圖；
[0022] 圖4為本發(fā)明提供的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)一實施例中通風槽鋼調(diào)整尺寸后的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖5為圖4所示的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中通風槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖6為調(diào)整通風槽鋼的尺寸后流經(jīng)多個通風溝的風的流量的分布示意圖；
[0025] 圖7為本發(fā)明提供的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)另一實施例中通風槽鋼分段直線排 布的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖8為本發(fā)明提供的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)另一實施例中通風槽鋼分段交錯排 布的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖9為本發(fā)明提供的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)另一實施例中通風槽鋼分段品字排 布的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖10為本發(fā)明提供的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)另一實施例中通風槽鋼分段倒品字 排布的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖11為本發(fā)明提供的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)另一實施例中通風槽鋼整體S型的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖12為本發(fā)明提供的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)另一實施例中多個通風溝相連通的 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖13為圖12所示的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中通風槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖14為本發(fā)明提供的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)另一實施例中鐵心段設置倒角結(jié)構(gòu) 的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0033] 圖15為圖14所示的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)中鐵心段設置的倒角結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0034] 圖16為本發(fā)明提供的電機徑向通風冷卻結(jié)構(gòu)另一實施例中通風槽鋼分組的結(jié)構(gòu) 示意圖；
[0035] 其中，11-鐵心