同步电动机配套用的无刷励磁机的一种通风装置的制造方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
[0002]本实用新型涉及同步电动机配套用的无刷励磁机的一种通风装置。
[0003]【背景技术】:
[0004]无刷励磁机是带有励磁机及与同步电机同轴的旋转整流器的交流励磁机。它是励磁系统的重要组成部分，直接影响电机的运行性能。与电机相比，励磁机的尺寸小且售价低，一直没有得到足够的重视。
[0005]同步电机系统是由无刷励磁机和主机(同步电机)两部分组成，是近年来发展迅速的集电力，电子和电机理论为一体的一种新型电机。无刷励磁同步电机取消了励磁系统中滑动接触部分(滑环、电刷)，消除了火花、发热、磨损、噪音等问题，因而可靠性高，最初在石化系统得到广泛使用。与异步电机相比，它可以通过调节励磁电流使其在超前功率因数下运行，有利于改善电网的功率因数，因此，大型设备如大型鼓风机、水栗、球磨机、压缩机、乳钢机等，常用同步电机驱动。同步电机的转速完全取决于电源频率，频率一定时，电机的转速也就一定，它不随负载而变。这一特点在某些传动系统，特别是多机同步传动系统和精密调速稳速系统中具有重要意义。另外，同步电机的运行稳定性也比较高。鉴于上述优点，同步电机及与之配套的无刷励磁机在工业生产中有着广泛的应用前景。
[0006]目前，各类同步电机主机与励磁机大型化过程中遇到的关键技术都是复杂结构下的冷却问题。原因是如果冷却空气流量设计过小，绕组或铜排超温，将直接影响电机的安全运行；空气流量过大，摩擦损耗增大，电机效率降低。我国大型电机一般直接采购国外产品，开发具有自主知识产权的大型电机及励磁机通风冷却技术，减少进口，是利国利民的举措。
[0007]【实用新型内容】:
[0008]本实用新型的目的是提供一种采用计算流体动力学软件对励磁机结构的一半建立物理模型与湍流数学模型，进行多方案流场对比数值模拟分析的同步电机之无刷励磁机的通风改进装置。
[0009]本实用新型的目的是这样实现的:
[0010]同步电动机配套用的无刷励磁机的一种通风装置，其组成包括:励磁机主轴、轴承、励磁机定子、励磁机转子、旋转整流盘、定子机座、励磁机罩，所述的励磁机主轴一侧绝缘板上装有旋转整流盘，另一侧装有励磁机转子，所述的定子机座装有励磁机定子部分，在所述的旋转整流盘上方位置处的励磁机罩开设励磁机空气入口，所述的励磁机罩具有励磁机空气出口，所述的定子机座两端具有右空气入口和左空气入口，所述的定子机座上部具有空气出口，励磁机空气出口连接定子机座上部具有的空气出口。
[0011]所述的同步电动机配套用的无刷励磁机的一种通风装置，励磁机空气入口尺寸与励磁机空气出口尺寸相同，励磁机空气出口为热风出口，所述的轴承中心距所述励磁机空气出口尺寸为LI，励磁机空气入口距励磁机空气出口尺寸为L2。励磁机空气入口中心线与励磁机空气出口中心线距离要预留有检修空间。
[0012]有益效果:
[0013]1.本实用新型的无刷励磁机内部流场极其复杂，电机生产厂家多数根据引进的同类型电机的通风风路，经消化吸收，设计较大容量的励磁机:针对20~30Mff级电机之无刷励磁机，经申请人采用计算流体动力学CFD方法，多方案流场数值模拟研究，改进通风方法，在定子上方开设出风口，在整流盘上方的一侧开设进风口。经前期数值计算及测试发现，此时，入口风温为环境温度，出口温度为热风。
[0014]2.本实用新型采用通风改进方法，励磁机入出口通风空气流量增加10%以上，有利于进一步降低励磁机内绕组峰值温度，提高励磁机寿命；经三维流场数值计算，励磁机入出口总通风量增大，可进一步降低峰值温度，提高励磁机寿命。
[0015]【附图说明】:
[0016]附图1是同步电机之无刷励磁机的通风改进装置的结构示意图。
[0017]【具体实施方式】:
[0018]实施例1:
[0019]同步电动机配套用的无刷励磁机的一种通风装置，其组成包括:励磁机主轴1、轴承12、励磁机定子5、励磁机转子3、旋转整流盘2、定子机座4、励磁机罩6等，所述的励磁机主轴装有旋转整流盘和励磁机转子，所述的定子机座装有励磁机定子，所述的励磁机罩具有励磁机空气入口 7，所述的励磁机罩具有励磁机空气出口 8，所述的定子机座两端具有右空气入口 10和左空气入口 9，所述的定子机座上部具有空气出口，励磁机空气出口连接定子机座上部具有的空气出口 11。
[0020]实施例2:
[0021]实施例1所述的同步电动机配套用的无刷励磁机的一种通风装置，其特征是:励磁机空气入口尺寸与励磁机空气出口尺寸相同，励磁机空气出口为热风出口，所述的轴承中心距所述励磁机空气出口尺寸为LI，励磁机空气入口距励磁机空气出口尺寸为L2。
[0022]实施例3:
[0023]上述实施例所述的同步电动机配套用的无刷励磁机的一种通风装置在励磁机大型化过程中遇到的关键技术问题仍是复杂结构下的冷却问题。开发具有自主知识产权的大型同步电机及励磁机通风冷却技术，有利于提升企业的创新能力。
[0024]针对改进方案图，空气自空气入口经由内外机壳间的空间，流到内部定子机座的左右两侧入口，进入定子机座内部，然后，分别进入转子、气隙、旋转整流盘，由机座左侧进入转子、气隙的空气，流经定子风沟后，由空气出口流出，由机座右侧进入旋转整流盘的空气，旋转升压后，经隔板也进入定转子所在部分空间，部分进入转子、气隙与定子，内部流动很复杂，最终，由定子上方空气出口流出。该方案的机壳上方的入出口与设计相符，内部涡流造成的损耗较少。
[0025]按照附图1中的图示，首先在靠近定转子上方出口位置，远离主机端，确定空气入口位置L2，见附图。要求空气入口位置离机座上开设的定转子入口距离尽量小。空气入口与空气出口的长宽大小相同。
【主权项】
1.同步电动机配套用的无刷励磁机的一种通风装置，其励磁机组成包括:励磁机机罩、定子机座、励磁机定子、励磁机转子、旋转整流盘、励磁机主轴和轴承，其特征是:所述的励磁机主轴一侧绝缘板上装有旋转整流盘，另一侧装有励磁机转子，所述的定子机座装有励磁机定子部分，分别在所述的旋转整流盘上方位置处的励磁机罩开设励磁机空气入口，所述的励磁机罩具有励磁机空气出口，所述的定子机座上部具有空气出口，励磁机空气出口连接定子机座上部具有的空气出口，并通过密封圈将励磁机入出口上的风筒与主机相连接，所述的定子机座两端开设两口，其特征是:励磁机空气入口尺寸与励磁机空气出口尺寸相同，所述的轴承中心距励磁机空气出口尺寸为L1，励磁机空气入口距励磁机空气出口尺寸为L2，励磁机空气入口中心线与励磁机空气出口中心线距离要预留检修空间。
【专利摘要】<b>同步电动机配套用的无刷励磁机的一种通风装置，组成包括</b><b>:</b><b>励磁机主轴（</b><b>1</b><b>）、励磁机定子（</b><b>5</b><b>）、励磁机转子（</b><b>3</b><b>）、旋转整流盘（</b><b>2</b><b>）、定子机座（</b><b>4</b><b>）、励磁机罩（</b><b>6</b><b>）、轴承（</b><b>12</b><b>）等，所述的励磁机主轴一侧绝缘板上装有双侧旋转整流盘，另一侧装有励磁机转子，所述的定子机座装有励磁机定子</b><b>,</b><b>所述的整流盘上方位置处励磁机罩开设励磁机空气入口（</b><b>7</b><b>），所述的定子上方位置处开设励磁机空气出口（</b><b>8</b><b>），所述的定子上方位置处励磁机座开设空气出口（</b><b>11</b><b>），定子机座两端有右空气入口（</b><b>10</b><b>）和左空气入口（</b><b>9</b><b>），励磁机空气入口与出口尺寸相同，轴承中心距励磁机空气出口为</b><b>L1</b><b>，励磁机空气入口与出口相距为</b><b>L2</b><b>，使励磁机有更好的冷却效果。</b>
【IPC分类】H02K9/14
【公开号】CN204992938
【申请号】CN201520494139
【发明人】路义萍, 张东学, 赵博敏, 王佐民, 孙博, 杜鹏
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月10日