利于散热的大型电机定子通风槽钢结构
专利汇可以提供利于散热的大型电机定子通风槽钢结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种利于 散热 的大型 电机 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，所述通风槽钢采用矩形截面直线型槽钢和工字形截面 流线 型槽钢，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，本发明将矩形截面直线型槽钢和工字形截面流线型槽钢有效配合，可以有效改变通风沟内的冷却气体流动方向，减小定子线圈尾部 涡流 损耗。，下面是利于散热的大型电机定子通风槽钢结构专利的具体信息内容。
1.利于散热的大型电机定子通风槽钢结构，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(1)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，所述通风槽钢(3)采用矩形截面直线型槽钢和工字形截面流线型槽钢，且相邻分段定子铁心(1)的每个定子齿之间放置三根长度各不相等的槽钢，即两根矩形截面直线型槽钢和一根工字形截面流线型槽钢，所述的矩形截面直线型槽钢截面采用矩形，呈直线形式延伸，矩形截面直线型槽钢宽度为L1，L1与定子齿宽bt有关，存在以下关系：L1＝bt/3～bt/
2，矩形截面直线型槽钢的截面宽度为L2，L2与矩形截面直线型槽钢宽度L1有关，存在以下关系：L2＝L1，截面厚度L3与通风沟轴向宽度Ld有关，存在以下关系：L3＝Ld；所述工字形截面流线型槽钢脚板宽L4，其大小与定子齿宽bt有关，L4＝2bt/5～bt/2，工字形截面流线型槽钢脚板厚度L6与通风沟轴向宽度Ld有关，为L6＝Ld/10～Ld/7，工字形截面流线型槽钢腹板宽L7，其大小与工字形截面流线型槽钢脚板宽L4有关，为L7＝L4/3～L4/2，工字形截面流线型槽钢截面厚度为L5，其大小与通风沟轴向宽度Ld有关，即L5＝Ld，工字形角度β与工字形截面流线型槽钢脚板宽L4及工字形截面流线型槽钢厚度L5有关， 其中工字
形角度β为工字形截面流线型槽钢工字形截面横边与斜边之间的夹角。工字形截面流线型槽钢宽度L8，L8与工字形截面流线型槽钢脚板宽L4有关，L8＝L4，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，即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所述的利于散热的大型电机定子通风槽钢结构，其特征在于：所述相邻分段定子铁心(1)的每个定子齿(4)之间放置长、中、短三根槽钢，其中，长槽钢和短槽钢为矩形截面直线型槽钢，中槽钢为工字形截面流线型槽钢，其中工字形截面流线型槽钢由五个弯曲组成。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，其中长槽钢直线长度Ls1＝0.13(D-2hs)～0.18(D-2hs)，中槽钢直线长度Ls2＝0.1(D-2hs)～0.15(D-2hs)，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均为ht1，长度为7mm～10mm，中间位置的工字形截面流线型槽钢与两边的矩形截面直线型槽钢最大距离和最小距离分别为为ht2和ht3，ht2和ht3大小与工字形截面流线型槽钢弯曲距离r、矩形截面直线型槽钢宽度L1及工字形截面流线型槽钢宽度L8均有关，为ht2＝0.3L1+r-
0.2L8～0.8L1+r-0.6L8，ht3＝0.5L1+0.8r-0.7L8～0.5L1-0.6r+0.12L8，短槽钢中心位置与近侧齿边距离bt1与长槽钢中心位置与近侧齿边距离bt4相等，与工字形截面流线型槽钢截面厚度L5及定子齿宽bt均有关，为bt1＝bt4＝0.19bt+0.11L5～0.6bt-0.65L5，中槽钢中心距离短槽钢中心距离bt2与距离长槽钢的中心距离bt3相等，且该距离与工字形截面流线型槽钢截面厚度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，为bt2＝bt3＝0.5bt-
0.3L5-0.6r～0.5bt-0.45L5+0.2r，整体上，各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“矩形截面直线型长槽钢”、“工字形截面流线型中槽钢”、“矩形截面直线型短槽钢”、“矩形截面直线型长槽钢”、“工字形截面流线型中槽钢”、“矩形截面直线短槽钢”、“矩形截面直线型短槽钢”、“工字形截面流线型中槽钢”、“矩形截面直线型长槽钢”。
利于散热的大型电机定子通风槽钢结构
技术领域
背景技术
发明内容
斜边之间的夹角。工字形截面流线型槽钢宽度L8，L8与工字形截面流线型槽钢脚板宽L4有关，L8＝L4，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，即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。
0.3L5-0.6r～0.5bt-0.45L5+0.2r，整体上，各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“矩形截面直线型长槽钢”、“工字形截面流线型中槽钢”、“矩形截面直线型短槽钢”、“矩形截面直线型长槽钢”、“工字形截面流线型中槽钢”、“矩形截面直线短槽钢”、“矩形截面直线型短槽钢”、“工字形截面流线型中槽钢”、“矩形截面直线型长槽钢”。
具体实施方式
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，经过优化设计，可得分段定子铁心的段数n＝
22.9～25.2，优选24，径向通风沟的轴向长度Ld＝9.6mm～11mm，优选10mm。
4.82mm，为了节省材料又保证工字形截面流线型槽钢的机械性能，L7优选为4mm，工字形截面流线型槽钢截面厚度为L5，其大小与通风沟轴向宽度Ld有关，即L5＝Ld，则L5＝10mm.工字形角度β与工字形截面流线型槽钢脚板宽L4及工字形截面流线型槽钢厚度L5有关，根据优化设计， 则β＝25.73°～38.78°，为了减小通风道内风磨损耗，β
优选为36°，其中工字形角度β为工字形截面流线型槽钢工字形截面横边与斜边之间的夹角。工字形截面流线型槽钢(如图5b左视图所示)宽度L8，L8与工字形截面流线型槽钢脚板宽L4有关，L8＝L4，即L8＝8.3mm。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，即r＝bt/6～bt/3， 则r＝3.2mm～6.5mm，优选
4mm，θ＝14.7°～27.8°，优选17°，其中图5b中W所示部分表示槽钢的一个弯曲，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，该设计在减小线圈尾部涡流损耗的同时保证了最大通风散热效果。
164.7mm，优选128mm，Ls3＝98.7mm～120.7mm，优选106mm。各槽钢安装于通风沟内各齿上，每个齿上安放三根槽钢，槽钢整体沿径向方向延伸。图7为图6中A部分的放大图，三条槽钢分别由a、b及c表示，其中a和c表示矩形截面直线型短槽钢和矩形截面直线型长槽钢，b表示工字形截面流线型中槽钢。在槽钢近轴端，槽钢距离铁心边缘距离为ht1，长度为7mm～10mm，优选8.5mm，中间位置的工字形截面流线型槽钢b与矩形截面直线型槽钢a最大距离和最小距离分别为为ht2和ht3，ht2和ht3大小与工字形截面流线型槽钢弯曲距离r、矩形截面直线型槽钢宽度L1及工字形截面流线型槽钢宽度L8均有关，通过优化设计可得，ht2＝0.3L1+r-0.2L8～0.8L1+r-0.6L8，ht3＝0.5L1+0.8r-0.7L8～0.5L1-0.6r+0.12L8，即ht2＝4.95mm～5.98mm，优选5.04mm，ht3＝1.34mm～2.95mm，优选1.62mm，同理，中间位置的工字形截面流线型槽钢b与矩形截面直线型槽钢c最大距离和最小距离与上述相等，不再赘述。a槽钢中心位置与近侧齿边距离(图7中bt1)与c槽钢中心位置与近侧齿边距离(图7中bt4)相等，其距离与工字形截面流线型槽钢截面厚度L5及定子齿宽bt均有关，即bt1＝bt4＝0.19bt+0.11L5～0.6bt-
0.65L5，即bt1＝bt4＝4.55mm～6.38mm，优选4.64mm；b槽钢中心距离a槽钢中心距离(图7中bt2)与距离c槽钢的中心距离(图7中bt3)相等，且该距离与工字形截面流线型槽钢截面厚度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，即bt2＝bt3＝4.85mm～7.65mm，优选5.01mm。整体上，各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“164mm矩形截面直线型长槽钢”、“128mm工字形截面流线型中槽钢”、“106mm矩形截面直线型短槽钢”、“164mm矩形截面直线型长槽钢”、“128mm工字形截面流线型中槽钢”、“106mm矩形截面直线短槽钢”、“106mm矩形截面直线型短槽钢”、“128mm工字形截面流线型中槽钢”、“164mm矩形截面直线型长槽钢”，槽钢分布如上述图6所示。该设计对通风道内冷却气体具有很好的导流效果，且定子线圈尾部涡流损耗明显减小，电机散热率提高15％左右。
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