[发明专利]串并联变截面式的发电机副槽通风冷却结构

说明书

本发明实施例提供了一种串并联变截面式的发电机副槽通风冷却结构，该结构包括：副槽、转子铁心、转子绕组、转子楔下垫条、转子槽楔和串并联通风沟，发电机直线段部分转子铁心轭部的副槽采用变截面的形式，副槽靠近风扇侧的横截面积最大，横截面积随着转子轴向的延伸远离风扇而减小；转子绕组、转子楔下垫条及转子槽楔上分布有垂直串并联形式的通风沟，冷却风从副槽流入转子绕组，从转子槽楔上通风口流出形成通风冷却回路。本发明的发电机通风冷却结构，可用来解决转子副槽通风结构冷却效果随着冷却风进入转子铁心内部而明显减弱的问题；保证了冷却风的风速，有效降低了转子绕组温度。

技术领域

本发明涉及电机转子冷却技术领域，尤其涉及一种串并联变截面式的发电机副槽通风冷却结构。

背景技术

大型发电机转子的通风冷却方式，限制了发电机的定转子电路及磁路的设计。汽轮发电机转子温升直接关系到机组的性能和经济指标，同时还影响发电机的寿命和运行的可靠性。

汽轮发电机常采用径向通风沟和副槽通风沟结构相结合的冷却方式，但由于在转子轴向延伸段离风扇较远的地方，风速较小风量分配不均匀，常常不能很好地冷却发电机离风扇处较远的转子绕组；同时发电机转子径向通风沟与副槽的截面垂直相交，较大的风道阻力消耗风能，如何均匀冷却发电机转子绕组，减风道阻力带来的风能损失，成为大家研究关注的焦点。

因此，有必要设计一种串并联式通风冷却系统，降低离风扇端较远的转子绕组的温度，保证发电机的安全可靠运行，提高发电机运行稳定性。

发明内容

本发明的实施例提供了一种串并联变截面式的发电机副槽通风冷却结构，以解决上述背景技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

本发明的实施例提供的一种串并联变截面式的发电机副槽通风冷却结构，其特征在于，该结构包括：副槽、转子铁心、转子绕组、转子楔下垫条、转子槽楔和串并联式通风沟，在所述转子铁心内设置所述副槽，且所述副槽置于所述转子绕组的底部，所述串并联式通风沟是分别设置于所述副槽、所述转子绕组、所述转子槽楔和所述转子楔下垫条内的通风沟，所述转子绕组与所述转子槽楔之间设置所述转子楔下垫条；

所述串并联式通风沟包括：轴向通风沟和径向通风沟；其中，

所述轴向通风沟为副槽通风沟，即沿转子铁心内部的轴向通风沟；

所述径向通风沟由所述转子绕组、所述转子楔下垫条和所述转子槽楔上形成的多个径向通风沟构成。

优选地，所述副槽位于发电机直线段部分转子铁心的轭部；

所述副槽采用变截面的形式；其中，所述副槽的横截面积靠近风扇侧最大，且随转子轴向的延伸远离风扇而减小。

优选地，所述转子绕组由多圈铜线和分布绝缘间隔构成；

所述转子绕组上形成的多个径向通风沟的分布绝缘间隔不等，靠近风扇侧的所述转子绕组上的径向通风沟分布绝缘间隔的距离较大，远离风扇侧的所述转子绕组上的径向通风沟分布绝缘间隔的距离较小。

优选地，所述轴向通风沟包括：通风沟入口、斜入式风道、垂直风道和通风沟出口，所述通风沟入口位于所述副槽的底部，所述斜入式风道与所述垂直风道连通，所述通风沟出口位于所述转子槽楔的顶部；

所述轴向通风沟，用于将冷却风从所述副槽流入所述转子绕组，再从所述转子槽楔上流出，形成通风冷却回路。

优选地，所述斜入式风道位于所述副槽与所述转子绕组之间的连接处，所述斜入式风道为斜圆柱体的结构；

所述斜入式风道的入口边与靠近风扇侧的转子铁心的夹角为钝角。

优选地，所述垂直风道位于所述转子绕组内部；