[发明专利]在面向线圈的表面中具有偏流槽道的电机线圈间隔块

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过拦截循环的冷却剂流并将其重定向至相邻的腔来增强电机转子的冷却的结构。

背景技术

在诸如涡轮发电机的大型电机中，转子包括沿其长度加工而成的槽，铜线圈放置在这些槽中。这些线圈延伸到转子本体外的部分称为端部绕组。在转子的端部绕组区域中，线圈被间隔块紧密地保持，取决于它们的位置，这些间隔块又分为隔条、垫片和楔块。

电机的额定功率输出常常由于对导电体绝缘材料施行的温度限制而被提供通过转子磁场绕组的额外电流的能力所限制。因此，转子绕组的有效冷却对机器的输出能力产生直接贡献。对于转子端部绕组尤其如此，其中由于这些机器的典型结构而使直接强制冷却困难而昂贵。由于当前市场趋于需要效率更高、可靠性更高、成本更低、功率密度更高的发电机，所以冷却转子端部绕组变成一个制约因素。为了冷却端部绕组和线圈，循环的冷却剂流通过间隔块与线圈之间的腔并进入线圈中的凹槽，凹槽始于这些腔并排出到烟道中。

发明内容

本公开的第一方面提供一种电机，包括：具有多个相邻的线圈的转子；间隔块，间隔块布置在相邻的线圈之间以便限定与间隔块相邻并在互相相邻的线圈之间的至少第一腔；并且其中，间隔块包括布置在间隔块的面向线圈的表面中的槽道，用于将循环的冷却剂流拦截并重定向至第一腔。

本公开的第二方面提供一种气体冷却式电机，包括：具有轴和本体部分的转子；包括多个相邻的线圈的转子绕组，该多个相邻的线圈包括布置在本体部分上的轴向延伸的线圈和轴向延伸超出本体部分的至少一端的端带，线圈和轴限定它们之间的环形区域；多个间隔块，多个间隔块定位在相邻的线圈之间，从而限定第一和第二腔，各腔向环形区域开口并由相邻的间隔块和相邻的线圈界定；并且其中，各间隔块包括布置在间隔块的面向线圈的表面中的槽道，用于将循环的冷却剂流拦截并重定向至第一腔。

第三方面涉及一种用于气体冷却式电机的间隔块，该间隔块包括：块部件，用于安装在气体冷却式电机的转子绕组的相邻线圈之间，从而限定与块部件相邻的第一和第二腔；以及布置在块部件的面向线圈的表面中的槽道，用于将循环的冷却剂流拦截并重定向至第一腔。

附图说明

图1是定子与其成相对的面向关系的电机转子的端部绕组的一部分的截面图。

图2是沿着图1的线2-2截取的电机转子的俯视截面图。

图3是显示了流入和流经端部绕组腔的常规被动气流的示意图。

图4是显示了包括根据本发明的实施例的间隔块的气体冷却式电机的实施例的示意图。

图5-10是根据本发明的间隔块的实施例的放大透视图。

标号列表

10转子；12定子；14本体部分；16转子轴；18部分；20延伸的槽；22设置的线圈；23延伸的线圈；24导体条；25电绝缘体；26楔形件；27端匝；28端部绕组；30保持环；32定心环；34进气通道；36环形区域；38冷却槽道；40间隔块；48端带块；50线圈侧块；52楔块；160第一腔；162第二腔；144槽道；140不同的槽道；146表面；148凹穴；170偏流结构；

具体实施方式

参照附图，其中全部几个图中相同的参考标号指示相同的元件，图1和2显示了气体冷却式电机的转子10，该电机还包括围绕转子的定子12。转子包括大致圆柱形本体部分14，其居中地布置在转子轴16上并具有轴向相对的端面，其中一个端面的一部分18在图1中示出。本体部分设置有多个周向隔开、轴向延伸的槽20，用于容纳组成转子绕组的同心地设置的线圈22。为了清楚，仅示出了五个转子线圈，尽管实践中一般使用更多个线圈。

特别地，构成转子绕组的一部分的多个导体条24堆叠在各个槽中。相邻的导体条24由电绝缘体25的层分开。堆叠的导体条通常由楔形件26(图1)保持在槽中并由诸如铜的导电材料制成。在可称为端带区域的范围内，导体条24通过线圈的端匝(end turn)27在本体部分的各相对端互相连接。线圈22包含包括轴向延伸的线圈23的线圈侧部分并轴向延伸超出端面至端带区域。将轴向延伸的线圈23和端匝27总称为端部绕组28。端匝27还被电绝缘体层分开。