采用多结构多分布的定子通风槽钢结构制造技术

本发明专利技术公开了一种采用多结构多分布的定子通风槽钢结构，主要包括分段定子铁心、径向通风沟及通风槽钢，其中分段定子铁心沿轴向分布，相邻的分段定子铁心之间为径向通风沟，其由沿圆周分布的通风槽钢形成，定子铁心包括定子齿和定子槽，相邻的分段定子铁心的定子齿和定子槽在轴向上一一对应，定子槽内放置有绕组，通风槽钢安装在相邻分段定子铁心的定子齿之间，所述电机通风槽钢截面均采用工字形，且相邻分段定子铁心的每个定子齿之间放置三根长度各不相等的槽钢，即两根工字形截面流线型槽钢和一根工字形截面直线型槽钢，本发明专利技术所述结构能够有效降低通风道内风磨损耗，解决了现有电机定子散热效果差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多结构多分布的定子通风槽钢结构，具体涉及一种电机定子径向通风系统，属于电机通风

技术介绍
对于采用径向通风系统的大型电机，电机定子部分的损耗主要通过径向通风沟冷却空气流动向外散热。但是，当冷却气体通过径向通风沟时，由于风路截面突然变窄，流速变大；当冷却气体从定子线棒尾部流出时，由于定子线棒两侧的气体与定子线棒尾部的气体流速相差很大，造成定子线圈尾部形成涡流，涡流中间部位风速极小，严重影响定子线圈尾部的散热。如果电机的通风结构设计不合理，导致电机局部温升过高或不均匀，严重影响电机的使用寿命。在电机径向通风系统中，通风槽钢一般采用直线型、V型及多转折结构。中国专利号为201220141957.4所述的的直线型定子通风槽钢，虽然结构简单，但是不能改变定子径向通风沟内气流方向，定子线圈尾部涡流损耗大；中国专利号为201520770017.5所述的V型定子通风槽钢，虽然可以改变定子风路流向，但是存在风路流向不均衡、定子整体温度较高；中国专利号201410835452.1所述的多转折结构的通风槽钢，由于其转折结构，其结构不光滑，冷却气体在通风沟内风磨损耗较大，散热效果不佳。另外，无论是直线型槽钢、V型槽钢还是多转折结构的通风槽钢，截面均为方型，方型通风槽钢机械性能较差，且通风沟内的风磨损耗较大，不利于定子部分通风散热。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种既能改变风路流向、又能减小风磨损耗的定子通风槽钢。本专利技术的技术解决方案为：采用多结构多分布的定子通风槽钢结构，主要包括分段定子铁心(1)、径向通风沟(2)及通风槽钢(3)，其中分段定子铁心(1)沿轴向分布，其段数n由定子铁心(1)的外径确定，为n＝D/55～D/50，D为电机定子铁心外径，相邻的分段定子铁心(1)之间为径向通风沟(2)，其由沿圆周分布的通风槽钢(3)形成，径向通风沟(2)的轴向宽度Ld与电机定子铁心外径D与轴向长度Lfe有关，Ld＝(0.1D+0.3Lfe)/55～(0.2D+0.1Lfe)/35，定子铁心(1)包括定子齿(4)和定子槽(5)，相邻的分段定子铁心(1)的定子齿(4)和定子槽(5)在轴向上一一对应，定子槽(5)内放置有绕组，通风槽钢(3)安装在相邻分段定子铁心(1)的定子齿(4)之间，所述电机通风槽钢(3)截面均采用工字形，且相邻分段定子铁心(1)的每个定子齿之间放置三根槽钢，即两根工字形截面流线型槽钢和一根工字形截面直线型槽钢，其中工字形截面直线型槽钢宽度为L5，其大小与定子齿宽bt有关，为L5＝bt/3～bt/2，工字形截面直线型槽钢脚板宽L1，其大小与槽钢宽度L5有关，为L1＝L5，工字形截面直线型槽钢脚板厚度L3与通风沟轴向宽度Ld有关，为L3＝Ld/10～Ld/7，工字形截面直线型槽钢腹板宽L4，其大小与工字形截面直线型槽钢脚板宽L1有关，为L4＝L1/3～L1/2，工字形截面直线型槽钢厚度为L2，其大小与通风沟轴向宽度Ld有关，即L2＝Ld，工字形角度β与工字形截面直线型槽钢脚板宽L1及工字形截面直线型槽钢厚度L2有关，其中工字形角度β为工字形截面直线型槽钢工字形截面横边与斜边之间的夹角。所述工字形截面流线型槽钢宽度L6，其大小与工字截面直线型槽钢宽度相等，工字形截面流线型槽钢弯曲距离r及弯曲角度θ与定子齿宽bt及定子齿高hs有关，为r＝bt/6～bt/3，其中弯曲距离r为流线型槽钢最大弯曲点与相邻两个弯曲中点之间的径向距离，弯曲角度θ为相邻两个弯曲之间中点处的切线与相邻两个弯曲中点连线之间的夹角。所述相邻分段定子铁心(1)的每个定子齿(4)之间放置长、中、短三根槽钢，即一根工字形截面流线型长槽钢，一根工字形截面直线型中槽钢和一根工字形截面流线型短槽钢，其中工字形截面流线型长槽钢由六个弯曲组成，工字形截面流线型短槽钢由四个半弯曲组成。各槽钢直线长度与电机定子铁心外径D及定子齿高hs有关，其中工字形截面流线型长槽钢直线长度为Ls1＝0.13(D-2hs)～0.18(D-2hs)，工字形截面直线型中槽钢直线长度Ls2＝0.1(D-2hs)～0.15(D-2hs)，工字形截面流线型短槽钢直线长度Ls3＝0.09(D-2hs)～0.11(D-2hs)，在槽钢近轴端，三根槽钢距离铁心边缘距离为ht1，长度为7mm～10mm，中间位置的工字形截面直线型中槽钢与工字形截面流线型长槽钢最大距离和最小距离分别为ht2和ht3，ht2和ht3大小与工字形截面直线型槽钢宽度L5、工字形截面流线型槽钢弯曲距离r及定子槽宽bt均有关，ht2＝0.42L5+0.87r-0.13bt～1.8L5-r-0.28bt，ht3＝0.58L5-0.49r-0.13bt～0.98L5-1.5r-0.04bt，中间位置的工字形截面直线型中槽钢距离工字形截面流线型短槽钢最大距离和最小距离与ht2和ht3相同。长槽钢中心位置与近侧齿边距离bt1与短槽钢中心位置与近侧齿边距离bt4相等，其距离与定子齿宽bt及工字形截面流线型槽钢弯曲距离r有关，为bt1＝bt4＝0.15bt+0.3r～0.18bt+0.4r，中槽钢中心距离长槽钢中心距离bt2与距离短槽钢的中心距离bt3相等，且该距离与工字形截面直线型槽钢宽度L5、定子齿宽bt及工字形截面流线型槽钢弯曲距离r均有关，bt2＝bt3＝0.5bt-0.3L5-0.6r～0.5bt-0.45L5+0.2r，整体上，槽钢按周期分布于整个径向通风沟内，以三个齿为一个周期，在一个周期内的三齿上，槽钢优选安装方式按顺时针方向依次为“工字形截面流线型长槽钢”、“工字形截面直线型中槽钢”、“工字形截面流线型短槽钢”、“工字形截面流线型长槽钢”、“工字形截面直线型中槽钢”、“工字形截面流线短槽钢”、“工字形截面流线型短槽钢”、“工字形截面直线型中槽钢”、“工字形截面流线型长槽钢”。本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术所述的通风系统与现有技术相比具有以下效果：所专利技术的工型槽钢机械性能高，节约制造成本，提高通风道壁的光滑性，有效降低通风沟内风磨损耗，通过改变槽钢数量，可以改变冷却气体流动方向，有效降低定子线圈尾部涡流损耗，使电机散热效率增加13％左右。附图说明图1为电机定子铁心通风结构示意图；图2为电机定子径向通风沟结构放大图；图3为工字形截面直线型槽钢结构图，其中图3a为工字形截面直线型槽钢整体结构示意图，图3b为其俯视图；图4为工字形截面流线型槽钢整体结构示意图；图5为工字形截面流线型槽钢俯视图和左视图，其中图5a为工字形截面流线型槽钢俯视图，图5b为其左视图；图6为定子齿间安装三条长短不同槽钢局部放大图；图7为图6中A部分放大图。具体实施方式下面根据附图详细阐述本专利技术优选的实施方式。本实施例涉及的电机参数：定子铁心外径D＝1260mm，Lfe＝1340mm，定子齿宽bt＝19.3mm，定子齿高hs＝81.4mm。如图1所示，本专利技术所述的采用多结构多分布的定子通风槽钢结构，主要包括分段定子铁心(1)、径向通风沟(2)及通风槽钢(3)，其中分段定子铁心(1)沿轴向分布，其段数n由定子铁心(1)的外径确定，为n＝D/55～D/50，D为电机定子铁心外径本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用多结构多分布的定子通风槽钢结构，其特征在于：主要包括分段定子铁心(1)、径向通风沟(2)及通风槽钢(3)，其中分段定子铁心(1)沿轴向分布，其段数n由定子铁心(1)的外径确定，为n＝D/55～D/50，D为电机定子铁心外径，相邻的分段定子铁心(1)之间为径向通风沟(2)，其由沿圆周分布的通风槽钢(3)形成，径向通风沟(2)的轴向宽度Ld与电机定子铁心外径D与轴向长度Lfe有关，Ld＝(0.1D+0.3Lfe)/55～(0.2D+0.1Lfe)/35，定子铁心(1)包括定子齿(4)和定子槽(5)，相邻的分段定子铁心(1)的定子齿(4)和定子槽(5)在轴向上一一对应，定子槽(5)内放置有绕组，通风槽钢(3)安装在相邻分段定子铁心(1)的定子齿(4)之间，所述电机通风槽钢(3)截面均采用工字形，且相邻分段定子铁心(1)的每个定子齿之间放置三根槽钢，即两根工字形截面流线型槽钢和一根工字形截面直线型槽钢，其中工字形截面直线型槽钢宽度为L5，其大小与定子齿宽bt有关，为L5＝bt/3～bt/2，工字形截面直线型槽钢脚板宽L1，其大小与槽钢宽度L5有关，为L1＝L5，工字形截面直线型槽钢脚板厚度L3与通风沟轴向宽度Ld有关，为L3＝Ld/10～Ld/7，工字形截面直线型槽钢腹板宽L4，其大小与工字形截面直线型槽钢脚板宽L1有关，为L4＝L1/3～L1/2，工字形截面直线型槽钢厚度为L2，其大小与通风沟轴向宽度Ld有关，即L2＝Ld，工字形角度β与工字形截面直线型槽钢脚板宽L1及工字形截面直线型槽钢厚度L2有关，其中工字形角度β为工字形截面直线型槽钢工字形截面横边与斜边之间的夹角。所述工字形截面流线型槽钢宽度L6，其大小与工字截面直线型槽钢宽度相等，工字形截面流线型槽钢弯曲距离r及弯曲角度θ与定子齿宽bt及定子齿高hs有关，为r＝bt/6～bt/3，其中弯曲距离r为工字形截面流线型槽钢最大弯曲点与相邻两个弯曲中点之间的径向距离，弯曲角度θ为相邻两个弯曲之间中点处的切线与相邻两个弯曲中点连线之间的夹角。...

【技术特征摘要】
1.采用多结构多分布的定子通风槽钢结构，其特征在于：主要包括分段定子铁心(1)、径向通风沟(2)及通风槽钢(3)，其中分段定子铁心(1)沿轴向分布，其段数n由定子铁心(1)的外径确定，为n＝D/55～D/50，D为电机定子铁心外径，相邻的分段定子铁心(1)之间为径向通风沟(2)，其由沿圆周分布的通风槽钢(3)形成，径向通风沟(2)的轴向宽度Ld与电机定子铁心外径D与轴向长度Lfe有关，Ld＝(0.1D+0.3Lfe)/55～(0.2D+0.1Lfe)/35，定子铁心(1)包括定子齿(4)和定子槽(5)，相邻的分段定子铁心(1)的定子齿(4)和定子槽(5)在轴向上一一对应，定子槽(5)内放置有绕组，通风槽钢(3)安装在相邻分段定子铁心(1)的定子齿(4)之间，所述电机通风槽钢(3)截面均采用工字形，且相邻分段定子铁心(1)的每个定子齿之间放置三根槽钢，即两根工字形截面流线型槽钢和一根工字形截面直线型槽钢，其中工字形截面直线型槽钢宽度为L5，其大小与定子齿宽bt有关，为L5＝bt/3～bt/2，工字形截面直线型槽钢脚板宽L1，其大小与槽钢宽度L5有关，为L1＝L5，工字形截面直线型槽钢脚板厚度L3与通风沟轴向宽度Ld有关，为L3＝Ld/10～Ld/7，工字形截面直线型槽钢腹板宽L4，其大小与工字形截面直线型槽钢脚板宽L1有关，为L4＝L1/3～L1/2，工字形截面直线型槽钢厚度为L2，其大小与通风沟轴向宽度Ld有关，即L2＝Ld，工字形角度β与工字形截面直线型槽钢脚板宽L1及工字形截面直线型槽钢厚度L2有关，其中工字形角度β为工字形截面直线型槽钢工字形截面横边与斜边之间的夹角。所述工字形截面流线型槽钢宽度L6，其大小与工字截面直线型槽钢宽度相等，工字形截面流线型槽钢弯曲距离r及弯曲角度θ与定子齿宽bt及定子齿高hs有关，为r＝bt/6～bt/3，其中弯曲距离r为工字形截面流线型槽钢最大弯曲点与相邻两个弯曲中点之间的径向距离，弯曲角度θ为相邻两个弯曲之间中点处的切线与相邻两个弯曲中点连线之间的夹角。2.根据权利要求1所述的采用多结构多分布的定子通风槽钢结构，其特征在于：所述相邻分段定子铁心(1)的每个定子齿(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁树业，李海玲，李珊珊，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23