一种同步电机的风路结构的制作方法

1.本发明涉及一种同步电机，尤其是一种同步电机的风路结构。


背景技术：

2.同步电机为了防止磁路饱和，避免电机堵转，其定、转子间气隙比较大。另一方面，同步电机的气隙磁场由转子电流和定子电流共同激励，气隙大，同步电抗小，短路比大，运行稳定性高。因此，相对异步电机而言，同步电机相对选用较大的气隙。
3.基于同步电机的工作原理，选用较大的气隙，20kw以上的大型同步电机采用轴向、径向复合风路设计，以保证更好的定、转子冷却效果，但是气隙增大的同时，容易造成大量的风从定、转子间的大气隙里之接穿过，而不进入定、转子内部，影响定、转子铁心，和铁心段线圈的通风、散热和冷却，导致电机温升升高，能承受的热负荷降低，限制了电机容量，因此需要改善电机的冷却系统，以达到提高线负荷和气隙磁密的同时，减少电机有效材料目的。


技术实现要素：

4.本发明保护的是一种同步电机的轴向、径向复合风路结构，在较大气隙中使用特殊的非磁性挡风圈结构以及该挡风圈的固定方式，大大改善铁心和线圈的冷却效果，能够在提高电机线负荷的同时，降低电机温升，达到提高电机铁心和铜线等有效材料的利用率，缩小电机尺寸，减小电机重量，降低电机成本的目的。
5.为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种同步电机的风路结构，包括定子、转子、挡风圈，所述挡风圈装设于轴伸端的转子与定子之间的气隙当中，并固定于定子铁心上，用于实现风路的改变。
6.进一步，所述挡风圈由非磁性材料制成。
7.进一步，所述挡风圈为分瓣挡风圈，使其不受定子线圈端部影响，能够顺利放置于气隙内。
8.进一步，所述挡风圈上根据定子通风槽板上工字型通风槽片的焊接角度，开有多处孔。
9.进一步，所述挡风圈通过所述孔，用f10pg带绑扎于工字型通风槽片上，固定于铁心内圆处，用于缩小气隙过大对风路的影响。
10.进一步，所述轴伸端的转轴上上装有冷却风扇，用于将机壳外的空气从非轴伸端抽进电机。
11.进一步，同步电机顶部装有通风柜，用于实现与电机外部的空气交流。
12.本发明的有益效果是：
13.由于气隙当中的挡风圈为非磁性材料，并不影响气隙磁密，因此不会影响电枢反应，但此处挡风圈的放置，大大改善了铁心和线圈的冷却效果，能够在提高电机线负荷的同时，降低电机温升，达到提高电机铁心和铜线等有效材料的利用率，缩小电机尺寸，减小电
机重量，降低电机成本的目的。
附图说明
14.图1为采用本发明风路结构的同步电机总图；
15.图2为挡风圈结构示意图；
16.图3为图2中a-a的剖视图；
17.图4为通风槽板示意图；
18.图5为图4中a-a的剖视图。
具体实施方式
19.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
20.以一台4极无刷励磁同步发电机为例，电机结构如图1所示。冷却方式为ic01，即自冷开启式，采用轴向、径向复合风路设计，利用装于电机顶部的通风柜，实现与电机外部的空气交流，冷却风扇2装在轴伸端的转轴1上，将机壳外的空气从非轴伸端抽进电机。由于定子铁心3、转子5间的气隙b单边达到21mm,使大量的冷却气体直接进入到气隙b当中，穿过气隙b，进入到电机轴伸端，避开了电机的铁心及线圈，使得电机定、转子温升升高，限制了电机的有效材料利用率和电机容量。为了改善电机主体部分的冷却效果，需要迫使风路穿过铁心，到达线圈部分，如图1所示，通过装设于轴伸端气隙当中，固定于定子铁心3上的挡风圈4结构实现风路的改变，挡风圈4结构如图2，3所示，该挡风圈4由非磁性材料无碱玻璃丝带经过工艺制作成型，挡风圈4分瓣，使其不受定子线圈端部影响，能够顺利放置于气隙内。挡风圈4上根据定子通风槽板6上工字型通风槽片8的焊接角度，开有多处直径为18mm的孔7，挡风圈4通过这些孔7，借助pg带f10绑扎于通风槽片8上，固定于定子铁心3内圆处，以此缩小气隙过大对风路的影响，定子铁心通风槽板6结构如图4，5所示。


技术特征：
1.一种同步电机的风路结构，其特征在于：包括定子、转子、挡风圈，所述挡风圈装设于轴伸端的转子与定子之间的气隙当中，并固定于定子铁心上，用于实现风路的改变。2.根据权利要求1所述的同步电机的风路结构，其特征在于：所述挡风圈由非磁性材料制成。3.根据权利要求1所述的同步电机的风路结构，其特征在于：所述挡风圈为分瓣挡风圈，使其不受定子线圈端部影响，能够顺利放置于气隙内。4.根据权利要求1所述的同步电机的风路结构，其特征在于：所述挡风圈上根据定子通风槽板上工字型通风槽片的焊接角度，开有多处孔。5.根据权利要求4所述的同步电机的风路结构，其特征在于：所述挡风圈通过所述孔，用f10pg带绑扎于工字型通风槽片上，固定于铁心内圆处，用于缩小气隙过大对风路的影响。6.根据权利要求1所述的同步电机的风路结构，其特征在于：所述轴伸端的转轴上上装有冷却风扇，用于将机壳外的空气从非轴伸端抽进电机。7.根据权利要求1所述的同步电机的风路结构，其特征在于：同步电机顶部装有通风柜，用于实现与电机外部的空气交流。

技术总结
本发明涉及一种同步电机的风路结构，包括定子、转子、挡风圈，所述挡风圈装设于轴伸端的转子与定子之间的气隙当中，并固定于定子铁心上，用于实现风路的改变。所述挡风圈由非磁性材料制成。由于气隙当中的挡风圈为非磁性材料，并不影响气隙磁密，因此不会影响电枢反应，但此处挡风圈的放置，大大改善了铁心和线圈的冷却效果，能够在提高电机线负荷的同时，降低电机温升，达到提高电机铁心和铜线等有效材料的利用率，缩小电机尺寸，减小电机重量，降低电机成本的目的。机成本的目的。机成本的目的。


技术研发人员：龙玮 瞿青 吴建军
受保护的技术使用者：上海电气集团上海电机厂有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/4