[发明专利]空气冷却型旋转电机及其冷却方法

说明书

本发明涉及一种对具有开路冷却循环的空气冷却型旋转电机进行冷却的方法，在其中被机械地过滤后的周围空气经过设在转子轴两侧的风扇并经过在定子及转子中的冷却通道被导入到电机气隙中，然后又被排放到周围环境中。

此外，本发明还涉及一种根据这种方法冷却的旋转电机。

一种具有这些特征的气冷型电机例如已由“布朗-包维瑞技术”(Brown Boveri Tech nik)，3／86，第133至138页，尤其是第135页的图3被公知。

所谓间接冷却的原理是在定子绕组导条中形成的损耗排放到冷却媒介(空气)中。在此情况下主要的热流发生在由铜导条经由绝缘到定子叠片铁心的齿区域中。热量由定子齿排放给冷却媒介。

在具有开路冷却循环的电机中，被机械地过滤后的周围空气经过设在转子轴两侧的风扇并经由定子及转子中的冷却通道导入到电机气隙中，然后又被排放到周围环境中。其中，机械过滤是用传统的灰尘过滤器或类似装置来实现的。在极恶劣的环境条件下，例如空气中含有大量SO2成分，或是改变成一种闭路的冷却循环，或是使在其“机械地”过滤后的整个冷却空气再经由一个有害物质过滤器例如一种活性炭过滤器输送。在这两种情况下将提高投资成本。

本发明的目的在于，提出一种对具有开路冷却循环的空气冷却型旋转电机进行冷却的方法，它用最小的投资费用就能作到。

本发明的再一目的在于，提出一种根据这种方法冷却的旋转电机。

根据本发明，在方法方面将这样地达到这个目的：这种具有开路冷却循环的空气冷却型旋转电机的冷却方法，在其中被机械地过滤后的周围空气经过设在转子轴两侧的风扇并经由定子及转子中的冷却通道被引导到电机气隙中，然后又被排放到周围环境中，其特征在于，被机械地过滤的空气直接地被输送到定子及电机气隙；并且仅对输送到转子的冷却空气施行了一次有害物质再过滤，其中输送到定子及输送到电机气隙的被机械地过滤的冷却空气通过风扇推进，而输送到转子的冷却空气通过分开的路径被导入转子。

本发明对此是基于这样的认识，即被有害气体污染的冷却空气由于定子中层次分清的冷却气体引导，对其冷却通道旁或冷却通道中造成的损害小于对在相当复杂的转子中的冷却通道中造成的损害。以此方式达到的节约首先涉及到投资费用：有害物质过滤器将会缩小，因为仅是冷却空气的一部分(大约15％至20％)必须被净化。此外也提高了有害物质过滤器的使用寿命。

根据本发明的方法进行冷却的旋转电机，具有设有冷却通道的转子、设有冷却通道的定子叠片铁心、一个电机机体、在机体两个端侧的外壳、在转子的轴每端的风扇，它将被机械过滤器过滤的冷却空气通过在电机端部的室推进到电机内部，该室被第二内壳与电机内部相隔开，其特征在于，所述室被第一内壳再划分，其中由外壳及第一内壳构成的第一室把被再经有害物质过滤器过滤后的冷却空气在绕行过风扇的情况下直接地被输送到转子；由第一内壳及第二内壳构成的第二室仅输送被初次过滤后的冷却空气；以及设置了用于分隔风扇的排流空间与转子空间的装置。

以下将借助于附图对本发明的实施例及由此达到的优点作进一步说明。在附图中概要地描绘了本发明的实施例，附图为：

图1：具有开路冷却循环及对转子分开传送冷却空气的公知结构的空气冷却型发电机的简化纵剖面图；

图2：图1中局部的放大图，它表示转子端部的特殊结构及到转子及定子的净化空气通道；

图3：利用转子轴中的通道将冷却空气输送给转子的另一个实施方式。

在图1中以标号1表示机座轴承，2表示外壳，3表示第一内壳，4表示第二内壳，5表示机体。绕组端部6支承在一个定子夹板8旁边的支承板7上。在定子叠片铁心9中各个部分叠片铁心之间设有径向通风槽9a。拉力杆10将定子叠片铁心及定子夹板8压紧在一起。转子11在其两端具有转子端罩12。在绕组端部空间中的绕组连接器用标号13表示，相及星形中点端子用14表示。在电机的两端各设有一个轴流式风扇15。第二内壳4的径向内端构成空气引导环16。在电机下方的地基坑17中设有一个灰尘过滤器18。在灰尘过滤器18后方的冷空气用箭头19表示，由定子中出来的热空气用箭头20表示。另外的箭头(未注标号)表示电机内部的各个冷却空气流。在以下仅观察电机的一半，因为该电机与冷却相关的部分是对称设置的。