用于大型直流电机的侧水冷通风冷却结构的制作方法

本发明涉及一种用于大型直流电机的侧水冷通风冷却结构。

背景技术：

大型直流电动机用于过载能力高和升降速度快的可逆或不可逆大型金属轧机及其辅助机械，矿井提升设备，以及其它大型机械设备的驱动。随着市场竞争的激烈，电机功率增大，用户现场环境温度的升高，电机热参数的不断提高，原有的电机通风冷却结构很难满足大型直流电动机在实际生产运行时对温升的要求。原有的电机通风冷却结构，刷杆座圈多为支臂式，冷却空气经过定子、电枢铁芯后直接进入出风侧端罩，无法对主极线圈(换向器侧)端面过热、补偿连接线(换向器侧)进行有效冷却。常常会出现电机内部元件局部过热现象，如主极线圈(换向器侧)端面过热、补偿连接线(换向器侧)合缝面过热等现象，是一个急待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种提高冷却空气的利用率，能够充分冷却的用于大型直流电机的侧水冷通风冷却结构。本发明的技术方案为：一种用于大型直流电机的侧水冷通风冷却结构，进风侧端罩(3)、出风侧端罩(7)分别固定安装在定子(6)两侧，导风罩(4)固定安装在定子(6)进风侧，刷杆座圈(8)固定安装在定子(6)出风侧，电枢(5)与定子(6)间保持7～8mm气隙，电枢(5)风路由电枢支架(17)、电枢铁芯(18)、换向器(13)构成，电枢铁芯(18)由电枢冲片(19)与通风槽板(9)配装构成，进风侧风筒(2)一端连接进风侧端罩(3)，进风侧风筒(2)另一端连接通风柜(1)出风侧；出风侧风筒(12)一端与出风侧端罩(7)连接，出风侧风筒(12)另一端与通风柜(1)进风侧连接，通风柜(1)中安装固定通风机(14)、冷却装置(15)和过滤器(16)。

电枢冲片(19)与通风槽板(9)之间带有风道，风道连通定子(6)周围通道，刷杆座圈(8)与换向器(13)之间带有间隙，流经定子(6)及换向器(13)表面的冷空气通过出风侧风筒(12)进入通风柜(1)，气流经冷却装置(15)交换热量及过滤器(16)过滤碳粉等尘埃形成新的清洁的冷却空气后，经通风机(14)再次鼓入进风侧风筒(2)。

本发明的工作原理：

本发明的功能是冷却大型直流电机，工作流程是通风机(14)将冷却风，经进风侧风筒(2)鼓入进风侧端罩(3)，鼓入后，冷却风分两部分，一部分先进入电枢(5)、另一部分直接进入定子(5)，但绝大部分的冷却风吹进电枢(5)然后再进入定子(5)。冷却风进入电枢(5)后经电枢支架(17)进入电枢铁芯(18)，经电枢铁芯(18)通风沟进入定子(6)，对主极(10)、换向极(11)进行冷却。部分风经刷杆座圈(8)与换向器(13)间间隙，进入换向器(13)表面，带走换向器(13)表面热量，同时带走换向器(13)表面碳粉及铜粉。流经定子(6)及换向器(13)表面冷空气，带走电机内部发热元件产生的热量后，通过出风侧风筒(12)进入通风柜(1)，经冷却装置(15)交换热量及过滤器(16)过滤碳粉等尘埃，形成新的清洁的冷却空气后，经通风机(14)再次鼓入进风侧风筒(2)，保持电机各部分温度处于规定的范围内。导风罩(4)安装在定子(6)上，避免冷却风直接进入主极(10)与换向极(11)之间间隙，提高冷却空气利用率。

本发明的优点：

1、刷杆座圈作为构成风路的一部分，使冷却空气经过主极端面、换向极端面及补偿连接线，提高冷却空气的利用率。刷杆座圈上设计有盖板，便于观察电机内部。

2、刷杆座圈与换向器间留有约10mm间隙，使部分冷去空气能够经过换向器表面，对换向器起到冷却作用。

3、该通风结构设计解决了传统大型直流电机主极线圈端部(电机出风侧)无法充分冷却问题。

4、通风槽板中的通风槽钢在铁芯中既起到支撑作用有构成了风路的一部分，在电机转动时又起到风扇作用加速空气流动，同时使用通风槽钢也加大了通风槽板的表面积。

附图说明：

图1为大型直流电机风路结构水平剖视图；

图2为定子与转子间风路结构1轴向局部放大图；

图3为定子与转子间风路结构2径向局部放大图；

图4为刷杆座圈与换向器间局部放大图。

具体实施方式

如图1所示一种用于大型直流电机的侧水冷通风冷却结构，进风侧端罩3、出风侧端罩7分别固定安装在定子6两侧，导风罩4固定安装在定子6进风侧，刷杆座圈8固定安装在定子6出风侧，电枢5与定子6间保持7～8mm气隙，电枢5风路由电枢支架17、电枢铁芯18、换向器13构成，电枢铁芯18由电枢冲片19与通风槽板9配装构成，进风侧风筒2一端连接进风侧端罩3，进风侧风筒2另一端连接通风柜1出风侧；出风侧风筒12一端与出风侧端罩7连接，出风侧风筒12另一端与通风柜1进风侧连接，通风柜1中安装固定通风机14、冷却装置15和过滤器16。

电枢冲片19与通风槽板9之间带有风道，风道连通定子6周围通道，刷杆座圈8与换向器13之间带有间隙。经过与电机内部发热元件交换热量后的热空气，流经定子6及换向器13表面冷空气，带走电机内部发热元件产生的热量后，通过出风侧风筒12进入通风柜1，气流经冷却装置15交换热量及过滤器16过滤碳粉等尘埃，形成新的清洁的冷却空气后，经通风机14再次鼓入进风侧风筒2，清洁的冷却空能够保持电机各部分温度处于规定的范围内。导风罩4安装在定子6上，避免冷却风直接进入主极10与换向极11之间的间隙，提高冷却风利用率。

如图2所示，冷却风在径向方向进入电枢5后，经通风槽板9进入定子6，对主极10、换向极11进行冷却。

如图3所示，冷却风在轴向方向进入电枢5后，经通风槽板9进入定子6，对主极10、换向极11进行冷却。

如图4所示,部分冷却风经刷杆座圈8与换向器13间间隙，进入换向器13表面，带走换向器13表面热量。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于大型直流电机的侧水冷通风冷却结构，通风机将冷却风，经进风侧风筒鼓入进风侧端罩，鼓入后，冷却风分两部分，一部分先进入电枢、另一部分直接进入定子。冷却风进入电枢后经电枢支架进入电枢铁芯，经电枢铁芯通风沟进入定子，对主极、换向极进行冷却。部分风经刷杆座圈与换向器之间间隙，进入换向器表面，带走换向器表面热量，同时带走换向器表面碳粉及铜粉。流经定子及换向器表面冷空气，带走电机内部发热元件产生的热量后，通过出风侧风筒进入通风柜，经冷却装置交换热量及过滤器过滤碳粉等尘埃，形成新的清洁的冷却空气后，经通风机再次鼓入进风侧风筒，保持电机各部分温度处于规定的范围内。

技术研发人员：肇东升;李恒春;赵忠杰;夏野;王峥;赵越;唐春雨
受保护的技术使用者：哈尔滨电气动力装备有限公司
技术研发日：2018.07.12
技术公布日：2018.11.02