[发明专利]大型同步电机定子冷却结构

说明书

本发明公开了大型同步电机定子冷却结构，包括定子齿，定子齿上设有定子槽、第一水道，第一水道设置在定子槽两侧，定子槽内设有上层绕组和下层绕组，上层绕组和下层绕组之间设有层间绝缘，上层绕组和下层绕组周围设有主绝缘，主绝缘上设有第二水道，定子槽内设有槽楔，槽楔与下层绕组之间设有垫条；上层绕组和下层绕组由若干排股线组成，若干排所述股线之间设有排间绝缘，股线包括交替布置的实心导线组和空心导线，实心导线组和空心导线之间，以及实心导线组内部的实心导线之间设有匝间绝缘，空心导线内部设有第三水道，第一水道、第二水道和第三水道内通有冷却介质。提高了上层绕组、下层绕组和定子齿的冷却效果，提高了电机安全稳定运行能力。

技术领域

本发明涉及同步电机技术领域，特别涉及一种大型同步电机定子冷却结构。

背景技术

由于制造材料和运输条件的限制，大型电机的体积不能做的过大。为了提高发电机的单机容量，并保证长期可靠运行，只有在保证机体结构紧凑的情况下来加强冷却。当水作为冷却介质时，将比用气体(如空气、氢)或者油作冷却介质时具有更大的散热能力，现有技术中，大型电机多采用水内冷系统。大型电机的定子槽一般有上下两根线棒，每个线棒有实心导线组和空心导线组合而成，这样一部分实心导线的热耗穿过薄的匝间绝缘由空心导线内的水带走，但是还有一部分实心导线靠近主绝缘同时远离空心导线，它产生的热耗不能散发出去，使绕组的局部温升升高。

一般冷却介质从冷却器出来以后，先对转子进行冷却，然后由气隙进入定子径向通风沟，对定子和绕组进行冷却，这样已经对转子进行冷却的冷却介质温度已经很高，会对定子的冷却造成一定的影响，定子产生的热耗不能被带走。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种大型同步电机定子冷却结构；本发明通过在定子齿上设置第一水道，降低了定子齿的温度，通过第二水道和第三水道协同作用，降低了上层绕组和下层绕组的温度，通过设置第一水道、第二水道和第三水道，使电机的定子得到充分冷却，提高了上层绕组、下层绕组和定子齿的冷却效果，电机的定子得到充分冷却，解决了现有水内冷电机冷却效果差、温升严重的问题，提高了电机安全稳定运行的能力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种大型同步电机定子冷却结构，包括定子齿，所述定子齿上设有定子槽、若干第一水道，所述第一水道设置在定子槽两侧，所述定子槽内设有上层绕组和下层绕组，所述上层绕组和下层绕组之间设有层间绝缘，所述上层绕组和下层绕组周围均设有主绝缘，所述主绝缘上设有若干第二水道，所述定子槽内还设有槽楔，所述槽楔与下层绕组之间设有垫条；

所述上层绕组和下层绕组均由若干排股线组成，若干排所述股线之间设有排间绝缘，所述股线包括交替布置的实心导线和空心导线，所述实心导线组和空心导线之间，以及实心导线组内部的实心导线之间均设有匝间绝缘，所述空心导线内部设有第三水道，所述第一水道、第二水道和第三水道内均通有冷却介质。

所述空心导线的截面为矩形，所述空心导线的上截面大于空心导线的下截面。

所述第三水道的截面长度为7-9mm，所述第三水道的截面宽度不小于2mm。

所述定子槽两侧分别设置四个第一水道。

所述冷却介质的流速为1-4m/s。

所述实心导线组包括四个实心导线，所述股线从外至内依次为交替设置的若干个实心导线组和若干个空心导线，最外侧为实心导线组或空心导线，相对应地，最内侧为空心导线或实心导线组，相邻股线的实心导线组和空心导线的设置顺序颠倒。

所述第二水道设置在最外侧或最内侧为实心导线组的股线的一侧。

所述第二水道与实心导线组的距离为1-2mm。

每排所述股线中均设有三个空心导线，所述空心导线的内壁上涂覆有绝缘层，该绝缘层起到绝缘作用，防止击穿。