采用双路通风冷却的船用四极中压同步发电机的制作方法

本发明涉及一种船舶电机电源，尤其是一种船用同步发电机。

背景技术：

作为船舶电力系统的核心设备，船用发电机在运行过程中在对外输出电能的同时会不断产生热量，需要及时冷却方能保证其连续运行。目前额定转速为1500r/min的船用四极同步发电机，常采用自带大尺寸离心风扇或外挂离心风机的方式产生所需的风压，以达到冷却目的。采用此方式进行冷却具有冷却效率低、噪声大等不足。难以满足船舶舱室环境静音的要求。

技术实现要素：

为解决船用四极同步发电机冷却效率低、噪声大等问题，本发明提出了一种采用双路通风冷却的船用四极中压同步发电机。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种采用双路通风冷却的船用四极中压同步发电机，包括定子、隐极式转子，所述隐极式转子两侧分别装有轴流风扇，定子上分布有径向通风道和轴向通风孔以及隐极式转子上分布有轴向通风孔，形成双路通风的冷却结构。

进一步，所述轴流风扇外径小于隐极式转子外径，所述轴流风扇采用变截面的扭转叶片。

进一步，所述隐极式转子还设有导风片。

进一步，所述定子和隐极式转子安装在机座内，在机座上部布置有冷却室壳体，所述冷却室壳体内设置有弧形导风板，用于降低风路风阻。

进一步，所述弧形导风板由左弧板和右弧板两部分拼装而成。

本发明的有益效果是：

本发明的船用四极中压同步发电机采用自带双轴流风扇、双路通风的冷却方式，能够达到降低总体风阻和风摩损耗、提高冷却效率、降低总体噪声的效果。

附图说明

图1是本发明的船用四极中压同步发电机结构总图；

图2是风扇结构示意图；

图3是风扇叶片示意图；

图4是转子铁芯隔板结构示意图；

图5是转子铁芯隔板结构侧视图；

图6是转子铁芯轴向通风孔示意图；

图7是定子铁芯结构俯视图；

图8是定子铁芯结构侧视图；

图9是定子隔板结构示意图；

图10是冷却室壳体结构示意图；

图11是冷却室壳体内导风板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的采用双路通风冷却的船用四极中压同步发电机，由定子4、隐极式转子3、机座8、安装在转子两侧的轴流风扇1、导风板2、冷却器6、冷却室壳体7、励磁机9、轴承10、旋转整流组件11等部套件组成。

隐极式转子3两侧分别装有轴流风扇1，定子4上分布有径向通风道和轴向通风孔以及隐极式转子3上分布有轴向通风孔从而形成双路通风的冷却结构。

船用四极中压同步发电机采用带双轴流风扇、双路通风的冷却方式。其额定转速为1500r/min、额定输出电压为6300v。

该发电机有以下几个特征：

特征一：发电机按1500r/min的恒定转速长期稳定运行，对外输出电能。在运行过程中，依靠自带的双轴流风扇1产生一定的风压。通过选取特定的定子径向通风道17的数量和尺寸、转子导风片15的数量和尺寸、轴向通风孔16以及定子4的轴向通风孔18、19的数量、尺寸及分布位置，将风路的风阻降低到一个特定范围内，使得双轴流风扇产生的风压足以克服该风阻，并形成稳定的风流量，对发电机进行冷却。

特征二：所述轴流风扇外径不超过发电机转子外径，轴流风扇采用变截面的扭转叶片12，见图2，3，变截面的扭转叶片的数量、尺寸、安装或焊接角度均为特定值。

特征三：所述轴流风扇具有高风压、低内阻的特点。

特征四：发电机的冷却风路中，见图4-9，定子铁芯设置有一定数量的径向通风道17和轴向通风孔18、19，隐极式转子3上设有一定数量的轴向通风孔16及导风片15。

特征五：通过合理选择所述径向通风道17的数量和尺寸、转子导风片15的数量和尺寸、轴向通风孔16、18、19的数量、尺寸及分布位置，达到降低风路风阻的目的。

特征六：发电机冷却室壳体7部位设置有弧形导风板20，如图10所示。弧形导风板20由左弧板21和右弧板22两部分拼装而成，见图11。

特征七：通过合理选择所述弧形导风板20的尺寸及固定位置达到降低风路风阻的目的。

特征八：当冷却器6发生故障时，所述发电机具有应急运行模式。

技术特征：

1.一种采用双路通风冷却的船用四极中压同步发电机，包括定子、隐极式转子，其特征在于：所述隐极式转子两侧分别装有轴流风扇，所述定子上分布有径向通风道和轴向通风孔以及所述隐极式转子上分布有轴向通风孔，形成双路通风的冷却结构。

2.根据权利要求1所述的采用双路通风冷却的船用四极中压同步发电机，其特征在于：所述轴流风扇外径小于隐极式转子外径，所述轴流风扇采用变截面的扭转叶片。

3.根据权利要求1所述的采用双路通风冷却的船用四极中压同步发电机，其特征在于：所述隐极式转子还设有导风片。

4.根据权利要求1所述的采用双路通风冷却的船用四极中压同步发电机，其特征在于：所述定子和隐极式转子安装在机座内，在机座上部布置有冷却室壳体，所述冷却室壳体内设置有弧形导风板，用于降低风路风阻。

5.根据权利要求4所述的采用双路通风冷却的船用四极中压同步发电机，其特征在于：所述弧形导风板由左弧板和右弧板两部分拼装而成。

技术总结
本发明涉及一种采用双路通风冷却的船用四极中压同步发电机，包括定子、隐极式转子，所述隐极式转子两侧分别装有轴流风扇，定子上分布有径向通风道和轴向通风孔以及隐极式转子上分布有轴向通风孔，形成双路通风的冷却结构。本发明的船用四极中压同步发电机采用自带双轴流风扇、双路通风的冷却方式，能够达到降低总体风阻和风摩损耗、提高冷却效率、降低总体噪声的效果。

技术研发人员：陈磊;张洋;李东升;于涛;丁妍
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七0四研究所
技术研发日：2020.06.05
技术公布日：2020.11.27