[发明专利]径向通风发电机转子的封闭通道型轴向通风道及包括该通风道的发电机转子

说明书

本发明涉及发电机的通风转子，尤其涉及形成该转子中通风路径的结构。

发电机转子设有绕组，电流通入绕组内，以产生所需的磁场，从而产生输出功率。一般说，绕组是由装设在转子周围表面或绕组表面以内所形成的槽内的铜带构成的，将这些铜带在其端部连在一起，形成了绕组。电流通过绕组的结果是产生热量，此热量必须扩散出去。有效的散热能使一定尺寸的发电机绕组传导更高量值的电流。

根据一种已知的实现这种热扩散的技术，使冷却气体在每个导电带的叠层下轴向流动，然后经过在带内以及在带间设置的绝缘层内形成的相间隔的径向通风孔沿径向向外引导。这称为径向路径转子通风。

对一定的电流水平，当流过电流的铜导体有效截面增大时，发热率下降。相反，各通风通道有效截面越大，冷却越好。所以，对于一定的转子槽截面积，装设在电流流动方向具有大截面的铜导体与为了冷却气体流动而提供尽可能大的截面，在客观需要上是矛盾的。

本发明的一个目的是消除，至少要最大限度地减少已知发电机转子通风系统的缺陷。

本发明的另一个目的是妥善地处理绕组导体截面积与冷却气体流动面积之间的矛盾。

本发明的一个优点是提供一种新型的轴向通风沟道部件，该部件使得在一定尺寸的转子槽中，在提供具有基本截面积的轴向通风通道的同时，可以得到用于装设导电带的较大截面积。

本发明的上述和其它目的是通过在发电机转子线槽中设置轴向通风沟道来实现的;该沟道为一个细长的封闭管道形式，其截面为多边形，它包围着一个纵向通道;所形成的管道具有一个封闭的下壁和一个相对的基本上封闭的上壁，在上壁上设有多个径向通风长孔，它们沿纵向通道间隔开，如此构形的沟道装设在转子线槽中，该通道与转子轴线平行地延伸。下壁朝向轴转子轴线，上壁朝向离开转子轴线的方向。

图1为在一个径向通路转子槽中一种已知的部件结构截面图。

图2为这种类型部件的第二个已知结构的截面图。

图1和图2在上边已经详述。

图3是本发明一个较佳实施例的截面图;

图4是图3所示沟道的详细平面图;

图5是图3所示沟道按较大比例的截面图;

图6是本发明沟道一端的纵向截面图。

已知技术的各种结构设法解决大截面铜导线与为冷却气体流通提供尽可能大的截面在条件上的矛盾，并取得了不同程度的成果。图1中示出了一个已知的结构，它包括一个绝缘材料制成的槽绝缘垫片或槽衬2，其构形可适配到轴向延伸的转子槽中，且沿着该槽全长轴向延伸。在槽绝缘垫片2内，装设有一个铜沟道4，它是通过把一个扁平带弯成大致呈C形状形成的，结果沟道4的上表面沿其全长敞开。在沟道4上，装设由铜带6和8组成的叠层，绝缘片10置入相邻的铜带之间。实际上，在每个转子槽中设置的铜带8和绝缘片10的数量较图示为多。

铜带6直接放置在沟道4上，结果沟道4和带6一起用作为一个单一的导体。带6和8以及片10都设有互相对准的径向通风通道12，用来径向传导起初沿沟道4所限定的通道轴向流动的冷却气体。图1所示的结构要求带6较厚，以保证在转子组装过程中不变形。由于每个导电带6、8要传导同样水平的电流，就要求所有导电带要有相同的通过电流的截面，且通过使这些截面尽可能大而使发热减至最小。但是，对于给定尺寸的转子槽，导电带越大，沟道4提供的气流通道就越小。因此，为了使沟道4提供的通道具有所需的截面积，带8以及以上各带须作得比片6薄。结果，转子将会在较高温度下运行，且需要较大输入功率。

图2中示出了第二个现有技术的方法。这里，每个转子槽都有一个在其底部铣出来的沟道14，以给冷却气体提供一个轴向流动通路。在沟道14上，放置一个绝缘材料制成的支撑槽绝缘垫片18的较厚的绝缘塑性垫片16，以及由铜带20和放入的绝缘片22组成的叠层。实际上设置的带20和片22的数量也要比图2所描绘的多。所有的带20和片22都设有相互对准的通风孔24，以径向传导起初通过沟道14轴向流动的冷却气体。

图2所示的结构包括相当数量的绝缘层，因而减少了导电带可用的空间。再有，这种结构有相当大的危险，就是高速冷却气体通过沟道14轴向传导会造成垫片16表面材料的剥落，有阻塞径向通风孔的危险，这会产生热不平衡。还有，为了形成所需要的径向通风通道，在槽绝缘片18的底部须冲孔，这就破坏了该部件结构的完整性。