[实用新型]用于提高定子端部铁心冷却效果的汽轮发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于提高定子端部铁心冷却效果的汽轮发电机，属于电机领域。

背景技术

对于采用空冷的大容量汽轮发电机，定子端部铁心的损耗非常高，定子端部铁心的热量主要是通过与冷却流体之间的对流传热带走的。然而，由于定子端部铁心的散热效果差，并且随着汽轮发电机容量的增加，定子端部铁心的磁密和损耗逐渐增大，尤其在汽轮发电机进相运行时，定子端部铁心的损耗会更高，造成定子端部铁心的温升大幅度增加，导致定子端部铁心松动和定子绕组绝缘温度过高，甚至超出定子绕组绝缘的温升极限，严重影响到汽轮发电机的安全运行。

现有的汽轮发电机定子端部铁心采用阶梯段结构，定子端部铁心的热量不能较好地被冷却流体带走，冷却流体利用率低。在确保汽轮发电机原有运行性能不变的基础上，通过改定子端部铁心的通风冷却结构来有效地提升定子端部铁心的散热能力，提高冷却流体的冷却效力，降低汽轮发电机定子端部铁心的最高温度，改善汽轮发电机端部区域的通风冷却效果，是提高汽轮发电机安全性和稳定性的首选措施。

发明内容

本实用新型的目的是提供合理可行的用于提高定子端部铁心冷却效果的汽轮发电机，以解决汽轮发电机由于定子端部铁心磁密和损耗高、定子端部铁心与冷却流体接触面积小、冷却效果差而导致的定子端部铁心和定子绕组绝缘温度过高的问题，可以明显地降低定子端部铁心的温度。

本实用新型的用于提高定子端部铁心冷却效果的汽轮发电机，它包括定子端部铁心、齿轮形散热翅、定位筋、定子径向通风孔、定子径向通风道和小凹槽。定位筋安装在定子端部铁心的上端，定子端部铁心之间留有包含齿轮形散热翅的定子径向通风道，齿轮形散热翅沿径向方向均匀地安装在定子端部铁心的前后表面，齿轮形散热翅的高度为定子径向通风道宽度的三分之一。定子端部铁心表面的齿轮形散热翅的翅顶对着相邻的定子端部铁心表面的齿轮形散热翅的翅底。将定子端部铁心之间留有包含齿轮形散热翅的定子径向通风道定义为第一定子端部铁心冷却区域。

定子径向通风孔位于定子端部铁心的齿部中心线处，并且贯穿于定子端部铁心的齿部和轭部。每个定子端部铁心的齿部中心线处定子径向通风孔的数量需要根据汽轮发电机的容量和定子端部铁心的厚度来确定，范围为1个至2个。定子径向通风孔的直径D的取值范围为6 mm至10 mm。将定子端部铁心内部的定子径向通风孔定义为第二定子端部铁心冷却区域。

定子端部铁心的齿顶部开设有小凹槽，小凹槽位于定子径向通风孔的两侧，每个定子端部铁心的齿顶处小凹槽数量需要根据汽轮发电机的容量和定子端部铁心的齿顶宽度来确定，范围为2个至4个。小凹槽的深度H的取值范围为6 mm至10 mm。将定子端部铁心齿顶处的小凹槽定义为第三定子端部铁心冷却区域。

作为优选，所述的定子端部铁心齿部位置处齿轮形散热翅的数量进行增加。

作为优选，所述的定子端部铁心表面的齿轮形散热翅的宽度进行加宽。

作为优选，所述的定子端部铁心的齿顶部小凹槽的宽度进行加宽。

本实用新型的优点：在不改变发电机原有运行性能的基础上，定子端部铁心内部开设有定子径向通风孔，定子端部铁心之间留有包含齿轮形散热翅的定子径向通风道以及定子端部铁心齿顶开设有小凹槽，可以明显地增大冷却流体与定子端部铁心的接触面积和加快冷却流体的速度，有效地提高了冷却流体带走定子端部铁心热量的能力，尤其在汽轮发电机进相运行时可以大幅度地降低发热严重的定子端部铁心的温度。还减少了定子端部铁心之间定子径向通风道内的流体涡流和降低了定子端部铁心的损耗。本实用新型有效地降低了定子端部铁心的温度，结构简单，便于实现，还节省了定子端部铁心的材料，降低了成本。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的M-M向剖视图；

图3为本实用新型定子端部铁心齿顶处小凹槽部分的结构示意图。

图中：1-定子端部铁心；2-齿轮形散热翅；3-定位筋；4-定子径向通风孔；5-定子径向通风道；6-小凹槽。

具体实施方式：

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。