[发明专利]一种兼具提高运行性能与冷却能力的汞内冷异步电机转子

权利要求书

1.一种兼具提高运行性能与冷却能力的汞内冷异步电机转子，其特征在于：异步电机运行时转子分为上层绕组1和下层绕组2，下层绕组2采用流动的液态汞3作为导体，一方面实现电机转子自冷却，降低温升过高引起的转子热应力集中，另一方面实现高起动转矩的启动性能。

2.根据权利要求1所述的一种兼具提高运行性能与冷却能力的汞内冷异步电机转子，其特征在于：下层绕组2采用绝缘隔离管4来密封流动的液体，绝缘隔离管4为笼型结构；绝缘隔离管4为密封结构，电机启动时绝缘隔离管4内通入液态水5、不通入液态汞3；电机稳定运行时绝缘隔离管4内停止通入液态水5、改为通入液态汞3，实现电机的高转矩运行，并提高电机的冷却能力。

3.根据权利要求1和2所述的一种兼具提高运行性能与冷却能力的汞内冷异步电机转子，其特征在于：上层绕组1和下层绕组2可以设置在同一转子槽中，也可以分设在两个槽中；上层绕组1和下层绕组2设置在同一槽中，可以提高电机启动过程时对上层绕组的冷却能力；上层绕组1和下层绕组2设置在两个槽中，可以提高下层绕组2输入液态汞3的灵活性。

4.根据权利要求3所述的一种兼具提高运行性能与冷却能力的汞内冷异步电机转子，其特征在于：隔离管4两端为非对称结构，一端为端环管6，直线段部分为圆形管7，另一端为凸形环状端环管8，端环管6、直线段部分为圆形管7和凸形环状端环管8组装构成隔离管4，凸形环状端环管8的外侧凸出位置开设周向孔9作为冷却水和汞的入口，由固定的环形套圈10罩住凸形环状端环管8外侧作为冷却介质入口的周向孔9，固定的环形套圈10为软橡胶材质，与液态汞3和液态水5相互之间均不发生化学反应。

5.根据权利要求4所述的一种兼具提高运行性能与冷却能力的汞内冷异步电机转子，其特征在于：隔离管4的端环管6与上层绕组1的端环19-1平齐，隔离管4的凸形环状端环管8在轴向较上层绕组1的端环19-2多伸出一定距离，绝缘隔离管4的圆形管7的口径大于上层绕组1每根绕组的截面积，固定的环形套圈10设置在定子17的端部绕组18的外侧，固定的环形套圈10由支撑架15支撑。

6.根据权利要求4和5所述的一种兼具提高运行性能与冷却能力的汞内冷异步电机转子，其特征在于：环形套圈10为凹形密封结构，电机运行时旋转的凸形环状端环管8始终被固定的凹形软质环形套圈10包裹，软橡胶材质的环形套圈10与隔离管4之间实现柔性连接，环形套圈10凹槽部分开设周向孔11，周向孔9与周向孔11吻合对接，环形套圈10引出一对高强度钢化玻璃管，其中一个为液态汞3与液态水5输入的高强度钢化玻璃管12-1，一个为液态汞3与液态水5输出的高强度钢化玻璃管12-2，液态汞3与液态水5经输入的高强度钢化玻璃管12-1流入固定的环形套圈10，再流入随转子旋转的隔离管4，再流入固定的环形套圈10，最后经输出的高强度钢化玻璃管12-2流出，实现对电机启动和运行时的转子冷却作用及提高电机运行能力的功能。

7.根据权利要求6所述的一种兼具提高运行性能与冷却能力的汞内冷异步电机转子，其特征在于：输入的高强度钢化玻璃管12-1与输出的高强度钢化玻璃管12-2由设置在电机机座13外的冷却器14进行冷却；输入的高强度钢化玻璃管12-1设置控制阀门16，切换液态汞3与液态水5的输入，实现电机启动时通入液态水5、稳定运行时通入液态汞3。