通風(fēng)槽鋼、其制造方法、通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)的冷卻，尤其涉及通風(fēng)槽鋼、其制造方法、通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)(包括電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī))在運(yùn)行時(shí)，會(huì)在線(xiàn)圈、鐵心等部件上產(chǎn)生能量損耗，這部分損耗最終將以熱能的形式散發(fā)出去，如果電機(jī)的通風(fēng)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的溫升過(guò)高或者局部溫升不均勻。溫升過(guò)高會(huì)導(dǎo)致絕緣老化，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)會(huì)使絕緣電氣性能下降，而局部溫升不均勻會(huì)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，造成電機(jī)結(jié)構(gòu)上的永久性損害，最終導(dǎo)致電機(jī)故障。因此降低電機(jī)的溫升對(duì)于提高電機(jī)的安全余量、延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命和減少電機(jī)的維護(hù)成本都具有重要意義。
[0003]徑向通風(fēng)冷卻形式是中小型發(fā)電機(jī)的常用冷卻形式之一，這種冷卻方式可增加散熱面積，提高發(fā)電機(jī)的功率密度，因此得到了廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)徑向通風(fēng)，電機(jī)的鐵心一般被分成多個(gè)鐵心段，在相鄰的鐵心段之間沿電機(jī)的徑向設(shè)有通風(fēng)槽鋼(或稱(chēng)為通風(fēng)條)，通風(fēng)槽鋼在對(duì)各鐵心段起到支撐作用的同時(shí)，將相鄰鐵心段之間的空間分隔成通風(fēng)溝(或稱(chēng)為徑向通風(fēng)道)，該通風(fēng)溝便可用來(lái)進(jìn)行徑向通風(fēng)以對(duì)鐵心和繞組進(jìn)行冷卻散熱。目前普遍采用的通風(fēng)槽鋼一般為傳統(tǒng)的條形通風(fēng)槽鋼和工字形通風(fēng)槽鋼，條形通風(fēng)槽鋼的橫截面呈矩形，工字形通風(fēng)槽鋼的橫截面呈“工”字形或者接近于“工”字形。
[0004]在實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題:
[0005]傳統(tǒng)通風(fēng)槽鋼及通風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)并未特別關(guān)注通風(fēng)槽鋼對(duì)冷卻氣體的冷卻效果造成的影響。傳統(tǒng)的通風(fēng)槽鋼在相鄰鐵心段之間只起到支撐和隔出通風(fēng)溝的作用，而發(fā)明人經(jīng)過(guò)分析思考發(fā)現(xiàn)，通風(fēng)槽鋼的形狀可以對(duì)通風(fēng)溝內(nèi)冷卻氣體的流動(dòng)產(chǎn)生很大影響，決定了電機(jī)冷卻性能的優(yōu)劣，因?yàn)樵诓煌L(fēng)槽鋼形狀下，流經(jīng)通風(fēng)溝的冷卻氣體的紊流情況可以不同，這將影響電機(jī)表面散熱系數(shù)及局部壓降，從而最終影響電機(jī)的溫升。因此通風(fēng)槽鋼的形狀設(shè)計(jì)是關(guān)鍵技術(shù)，但同時(shí)通風(fēng)槽鋼的設(shè)計(jì)還需要考慮工藝性、安裝的可靠性及成本等因素，這使得通風(fēng)槽鋼的設(shè)計(jì)具有一定的難度，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)雖然通風(fēng)槽鋼具備重要作用，但目前關(guān)于這方面的研宄較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供一種可用于強(qiáng)化冷卻散熱效果的通風(fēng)槽鋼及其制造方法，并提供一種冷卻散熱效果更好的通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種通風(fēng)槽鋼，其包括依次相接的至少四段通風(fēng)槽鋼段，其中每?jī)啥蜗噜彽耐L(fēng)槽鋼段之間的夾角小于180°，并且在每三段依次相接的通風(fēng)槽鋼段中，位于兩邊的通風(fēng)槽鋼段分布在位于中間的通風(fēng)槽鋼段的兩側(cè)。
[0008]優(yōu)選地，其中每?jī)啥蜗噜彽耐L(fēng)槽鋼段可以相接為一體。
[0009]進(jìn)一步地，其中在每?jī)啥蜗噜彽耐L(fēng)槽鋼段的相接處可以設(shè)有倒角，所述倒角位于所述相接處的小于180°的夾角側(cè)。
[0010]優(yōu)選地，其中所述通風(fēng)槽鋼可以呈波浪形。
[0011]優(yōu)選地，其中每?jī)啥蜗噜彽耐L(fēng)槽鋼段可以相互拼接。
[0012]優(yōu)選地，其中相鄰的兩段通風(fēng)槽鋼段的中點(diǎn)的連線(xiàn)到所述相鄰的兩段通風(fēng)槽鋼段的相接處之間的距離的兩倍為平均寬度，所述平均寬度可以自所述通風(fēng)槽鋼的上風(fēng)端到下風(fēng)端依次變大。
[0013]優(yōu)選地，其中相鄰的兩段通風(fēng)槽鋼段的中點(diǎn)的連線(xiàn)的長(zhǎng)度的兩倍為平均間距，所述平均間距可以自所述通風(fēng)槽鋼的上風(fēng)端到下風(fēng)端依次變小。
[0014]本發(fā)明提供了一種通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其包括至少兩個(gè)鐵心段，在所述鐵心段上設(shè)有多個(gè)齒部，同一鐵心段上的相鄰的齒部之間構(gòu)成用于容納繞組的槽，在相鄰鐵心段的對(duì)應(yīng)的齒部之間設(shè)有任一上述的通風(fēng)槽鋼。
[0015]本發(fā)明提供了一種電機(jī)，其包括上述的通風(fēng)結(jié)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明提供了一種制造上述通風(fēng)槽鋼的方法，其包括:
[0017]將坯料放入沖壓模具的模腔內(nèi)；
[0018]對(duì)所述坯料進(jìn)行沖壓，使得所述坯料形成依次相接的至少四段通風(fēng)槽鋼段，其中每?jī)啥蜗噜彽耐L(fēng)槽鋼段之間的夾角小于180°，并且在每三段依次相接的通風(fēng)槽鋼段中，位于兩邊的通風(fēng)槽鋼段分布在位于中間的通風(fēng)槽鋼段的兩側(cè)。
[0019]本發(fā)明另外提供了一種制造上述通風(fēng)槽鋼的方法，其包括:
[0020]切割下料，得到長(zhǎng)條形坯料；
[0021]對(duì)所述長(zhǎng)條形坯料進(jìn)行分段切割，得到通風(fēng)槽鋼段；
[0022]依次拼接至少四段通風(fēng)槽鋼段，使得其中每?jī)啥蜗噜彽耐L(fēng)槽鋼段之間的夾角小于180°，并且在每三段依次相接的通風(fēng)槽鋼段中，位于兩邊的通風(fēng)槽鋼段分布在位于中間的通風(fēng)槽鋼段的兩側(cè)。
[0023]本發(fā)明還提供了一種制造上述通風(fēng)槽鋼的方法，其包括:
[0024]切割下料，得到長(zhǎng)條形坯料；
[0025]對(duì)所述長(zhǎng)條形坯料進(jìn)行折彎，使得所述長(zhǎng)條形坯料形成至少四段通風(fēng)槽鋼段，其中每?jī)啥蜗噜彽耐L(fēng)槽鋼段之間的夾角小于180°，并且在每三段依次相接的通風(fēng)槽鋼段中，位于兩邊的通風(fēng)槽鋼段分布在位于中間的通風(fēng)槽鋼段的兩側(cè)。
[0026]本發(fā)明提供的上述通風(fēng)槽鋼的主要有益效果在于:其獨(dú)特的多轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)可以有效地打破通風(fēng)槽鋼與流過(guò)通風(fēng)溝的冷卻氣體之間的邊界層，顯著地增大冷卻氣體的紊流，加強(qiáng)冷卻氣體的冷卻能力，強(qiáng)化冷卻散熱效果；可以增加冷卻氣體與通風(fēng)槽鋼的接觸面積，強(qiáng)化通風(fēng)槽鋼本身的散熱；可以在減少用料的情況下保證通風(fēng)槽鋼的支撐強(qiáng)度。
[0027]本發(fā)明提供的上述通風(fēng)結(jié)構(gòu)和上述電機(jī)可以承接通風(fēng)槽鋼的上述優(yōu)點(diǎn)，冷卻散熱效果更好，可有效降低溫升，提高可靠性，降低成本。
[0028]本發(fā)明提供的上述通風(fēng)槽鋼的制造方法，其制造工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，且制造得到的通風(fēng)槽鋼具備上述的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例三的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明實(shí)施例四的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明實(shí)施例五的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖6為本發(fā)明實(shí)施例六的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖7為本發(fā)明實(shí)施例七的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的立體示意圖；
[0036]圖8為本發(fā)明實(shí)施例七的通風(fēng)結(jié)構(gòu)的剖視示意圖；
[0037]圖9為本發(fā)明實(shí)施例八的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖；
[0038]圖10為本發(fā)明實(shí)施例九的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖；
[0039]圖11為本發(fā)明實(shí)施例十的通風(fēng)槽鋼的制造方法的流程圖。
[0040]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0041]1-通風(fēng)槽鋼；11_通風(fēng)槽鋼段；111-倒角；121_上風(fēng)端；122_下風(fēng)端；2-鐵心段；
21-齒部；3_繞組；4_槽楔。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的通風(fēng)槽鋼、其制造方法、通風(fēng)結(jié)構(gòu)及電機(jī)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0043]實(shí)施例一
[0044]如圖1所示，其為本發(fā)明實(shí)施例一的通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例一的通風(fēng)槽鋼，其包括依次相接的至少四段(例如圖中所示為十七段)通風(fēng)槽鋼段11，其中每?jī)啥蜗噜彽耐L(fēng)槽鋼段11之間的夾角小于180°，并且在每三段依次相接的通風(fēng)槽鋼段11中，位于兩邊的通風(fēng)槽鋼段11分布在位于中間的通風(fēng)槽鋼段11的兩側(cè)。
[0045]本發(fā)明實(shí)施例一的通風(fēng)槽鋼不同于常用的傳統(tǒng)“工”字形通風(fēng)槽鋼和條形通風(fēng)槽鋼，其每?jī)啥蜗噜彽耐L(fēng)槽鋼段11之間的夾角小于180°，因此整個(gè)通風(fēng)槽鋼不在一條直線(xiàn)上，而是呈現(xiàn)出在多處轉(zhuǎn)折的結(jié)構(gòu)，而在每三段依次相接的通風(fēng)槽鋼段11中，位于兩邊的通風(fēng)槽鋼段11分布在位于中間的通風(fēng)槽鋼段11的兩側(cè)，所以后一次轉(zhuǎn)折方向與前一次轉(zhuǎn)折方向是相反的，這種獨(dú)特的多轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)至少可以帶來(lái)以下優(yōu)點(diǎn):
[0046]1、可以有效地打破通風(fēng)槽鋼與流過(guò)通風(fēng)溝的冷卻氣體之間的邊界層，使流經(jīng)通風(fēng)槽鋼兩側(cè)的冷卻氣體導(dǎo)引到通風(fēng)槽鋼兩側(cè)的繞組上，冷卻氣體在碰到繞組后進(jìn)行折返，可以顯著地增大冷卻氣