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一种带焊接翅片的涡流散热定子通风系统技术方案

技术编号:18448493 阅读:137 留言:0更新日期:2018-07-14 11:49
本发明专利技术提供一种带焊接翅片的涡流散热定子通风系统,包括定子和焊接翅片,定子包括第一通风沟和第二通风沟,第一通风沟均匀布置在定子上,在两个第一通风沟的中间设有第二通风沟,且第一通风沟的长度大于第二通风沟的长度,在第二通风沟的一端设有线圈,线圈与第一通风沟之间设有定子铁芯齿部,在第一通风沟与第二通风沟之间设有定子铁芯轭部,焊接翅片设置在齿部通风沟内贴近线圈处,焊接翅片与第一通风沟的夹角为45度,且焊接翅片是关于第一通风沟对称的,所述第一通风沟的下端与定子边缘的距离为8mm,通过适当的改进定子通风系统部分的结构以增强散热效果,可以降低电机的温升,提高发电机整体的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种带焊接翅片的涡流散热定子通风系统
本专利技术涉及一种带焊接翅片的涡流散热的定子通风系统。
技术介绍
在水轮发电机的研究中电机发热问题一直是工程中备受关注的研究领域。水轮发电机内的温度场分布是多个物理场相互耦合,相互影响的结果。电机内部的通风散热主要是以对流换热的方式进行的,其中定子部分的换热是很重要的一部分,许多专家学者在这个方面做了大量卓有成效的工作。霍菲阳等在保持电机总尺寸、损耗和通风沟数量不变的前提下,改变铁芯厚度以及在保持电机总尺寸和损耗不变,增加通风沟的数量同时减小通风沟尺寸两种方案下研究通风沟结构尺寸等几何量变化对电机温度场的影响。结果表明两种方案下电机内温度较高的结构件温度计算值均有下降。温嘉斌等在定子通风槽钢长度不变的基础上,改变定子通风槽钢近轴端径向位置来分析定子通风沟绕组两侧的流动特性,结果表明定子通风槽钢近轴端的径向位置对定子通风沟内的冷却影响较大。丁树业等研究了冷却气体入射径向通风沟的不同入射角和电机内径向通风沟的不同尺寸对通风沟内流场的影响;AntipovVN等,对比了定子轴向单侧通风和双侧通风队定子通风系统温度场的影响,双侧通风由于冷却系统中逆流的作用系统中最高温度降低且温度分布更加均匀。李野通过改变通风沟的局部结构研究了其对通风流场的影响。吕向平等研究了发电机在额定,超发以及欠发等不同工况下的定子三维温度场,明确了电机在不同工况下时定子温度场的分布规律。焦晓霞等[9]研究了空气和氢气两种不同冷却介质对定子传热特性的影响,发现氢气对电机的冷却效果要优于空气,但两者出口风温相差不大。传统通风系统的结构散热效果较差,电机升温较快,整体的发电性能较差。
技术实现思路
针对以上不足,本专利技术提供一种带焊接翅片的涡流散热定子通风系统,所需采用的技术方案是,一种带焊接翅片的涡流散热定子通风系统,其特征在于,包括定子和焊接翅片焊接翅片,所述定子包括第一通风沟和第二通风沟,所述第一通风沟均匀布置在定子上,在两个第一通风沟的中间设有第二通风沟,且第一通风沟的长度大于第二通风沟的长度,在第二通风沟的一端设有线圈,所述线圈与第一通风沟之间设有定子铁芯齿部,在第一通风沟与第二通风沟之间设有定子铁芯轭部,所述焊接翅片设置在齿部通风沟内贴近线圈处,所述焊接翅片与第一通风沟的夹角为45度,且焊接翅片是关于第一通风沟对称的,所述第一通风沟的下端与定子边缘的距离为8mm。在采用以上技术方案的同时,本专利技术还需采用进一步的技术方案,所述第一通风沟的长度是第二通风沟长度的两倍。所述第一通风沟与第二通风沟之间的距离与线圈的宽度一致。所述线圈靠近入风口,所述第二通风沟靠近出风口。所述第一通风沟的宽度与第二通风的宽度一致。所述第一通风沟的下端是入风口。本专利技术的有益效果是,通过适当的改进定子通风系统部分的结构以增强散热效果,可以降低电机的温升,提高发电机整体的可靠性。附图说明图1是发电机定子。图2是通风系统流线分布图。附图标记:焊接翅片1,线圈2,出风口3,第二通风沟4,第一通风沟5,定子铁芯轭部6,定子铁芯齿部7,入风口8。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步描述,如图1所示,一种带焊接翅片的涡流散热定子通风系统,其特征在于,包括定子9和焊接翅片1,所述定子包括第一通风沟5和第二通风沟4,所述第一通风沟5均匀布置在定子9上,在两个第一通风沟5的中间设有第二通风沟4,且第一通风沟5的长度大于第二通风沟4的长度,第一通风沟5的长度是第二通风沟4长度的两倍,在第二通风沟4的一端设有线圈2,所述线圈2与第一通风沟5之间设有定子铁芯齿部7,在第一通风5沟与第二通风沟4之间设有定子铁芯轭部6,所述焊接翅片1设置在定子铁芯齿部7通风沟内贴近线圈2处,所述焊接翅片1与第一通风沟5的夹角为45度,且焊接翅片1是关于第一通风沟5对称的,所述第一通风沟5的下端与定子9边缘的距离为8mm。如图2所示,经计算得到模型的通风系统流线分布,由通风系统的流场分布图可以看到,在定子通风沟齿部设置了焊接翅片之后,焊接翅片后方形成了明显的纵向涡,纵向涡也将高能量的流体引向了齿部的线圈表面,整个通风系统中的最大风速也由未设置焊接翅片时的19.3m/s增大至31.6m/s。由于纵向涡的存在,齿部通风沟内的湍流程度明显增强,这都有利于减小边界层流的高度,增强散热效果。尽管本文采用了图中附图标记,但并不排除使用其他术语的可能性,使用这些术语仅仅是为了更方便的对本专利技术的实质进行解释和描述,把它们解释为其他任何一种附加限制条件都是与本专利技术精神相违背的。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种带焊接翅片的涡流散热定子通风系统,其特征在于,包括定子和焊接翅片,所述定子包括第一通风沟和第二通风沟,所述第一通风沟均匀布置在定子上,在两个第一通风沟的中间设有第二通风沟,且第一通风沟的长度大于第二通风沟的长度,在第二通风沟的一端设有线圈,所述线圈与第一通风沟之间设有定子铁芯齿部,在第一通风沟与第二通风沟之间设有定子铁芯轭部,所述焊接翅片设置在齿部通风沟内贴近线圈处,所述焊接翅片与第一通风沟的夹角为45度,且焊接翅片是关于第一通风沟对称的,所述第一通风沟的下端与定子边缘的距离为8mm。

【技术特征摘要】
1.一种带焊接翅片的涡流散热定子通风系统,其特征在于,包括定子和焊接翅片,所述定子包括第一通风沟和第二通风沟,所述第一通风沟均匀布置在定子上,在两个第一通风沟的中间设有第二通风沟,且第一通风沟的长度大于第二通风沟的长度,在第二通风沟的一端设有线圈,所述线圈与第一通风沟之间设有定子铁芯齿部,在第一通风沟与第二通风沟之间设有定子铁芯轭部,所述焊接翅片设置在齿部通风沟内贴近线圈处,所述焊接翅片与第一通风沟的夹角为45度,且焊接翅片是关于第一通风沟对称的,所述第一通风沟的下端与定子边缘的距离为8mm。2.根据权利要求1所述的一种带焊接翅片的涡流...

【专利技术属性】
技术研发人员:童水光唐宁余跃童哲铭从飞云
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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