具有内部冷却结构的磁极线圈、转子和凸极电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114257009A(43)申请公布日2022.03.29(21)申请号202111123772.0H02K9/02(2006.01)(22)申请日2021.09.24(71)申请人中国科学院电工研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条6号申请人国网新源控股有限公司东方电气集团东方电机有限公司(72)发明人侯哲阮琳路振刚叶宏郑小康骆林(74)专利代理机构北京瀚仁知识产权代理事务所(普通合伙)11482代理人王天骐宋宝库(51)Int.Cl.H02K3/24(2006.01)H02K3/18(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图5页(54)发明名称具有内部冷却结构的磁极线圈、转子和凸极电机(57)摘要本发明属于凸极电机冷却技术领域，具体涉及一种具有内部冷却结构的磁极线圈、转子和凸极电机。本发明旨在解决现有磁极线圈的冷却通风结构的冷却效果差的问题。为此目的，在本发明中磁极线圈的多个线匝中至少一个设置成通风匝，与通风匝的通风槽相邻的匝间绝缘将通风槽的开口遮蔽以形成的由进风槽口至出风槽口之间延伸的冷却风道。当凸极电机工作时，转子在旋转过程中形成的风流沿转子的径向流动并依次由支架、磁轭吹向磁极，然后进入磁极线圈与磁极铁芯之间的气隙，再经冷却风道的进风槽口进入通风槽，最后从出风槽口排出，从而通过对磁极线圈内部进行冷却，实现了提高磁极线圈的冷却效果的目的。CN114257009ACN114257009A权利要求书1/1页1.一种具有内部冷却结构的磁极线圈，其特征在于，所述磁极线圈包括多个线匝以及在每相邻的两个所述线匝之间设置的匝间绝缘，多个所述线匝用于沿着转子的径向叠放并顺次串联在磁极铁芯的极身上；多个所述线匝中至少一个设置成通风匝；所述通风匝在其朝向和/或背向所述转子的转轴的第一侧壁上设置有通风槽，且在其朝向所述极身的第二侧壁上设置有与所述通风槽连通的进风槽口；所述通风匝在其背向所述极身的第三侧壁上设置有与所述通风槽连通的出风槽口；与所述通风匝的通风槽相邻的匝间绝缘将所述通风槽的开口遮蔽以形成由所述进风槽口至所述出风槽口之间延伸的冷却风道。2.根据权利要求1所述的磁极线圈，其特征在于，所述进风槽口设置在所述第二侧壁沿其自身的长度方向的中部或者在其一端的设定距离位置。3.根据权利要求1所述的磁极线圈，其特征在于，所述第二侧壁上沿其自身的长度方向设置有多个所述进风槽口，所述第三侧壁上设置有分别与多个所述进风槽口连通的多个所述出风槽口；所述第二侧壁上距离其自身的长度方向的第一端最近的进风槽口与连接在所述第一端的第三侧壁上距离所述极身最近的所述出风槽口之间形成有所述通风槽；多个所述进风槽口中距离所述第二侧壁在其自身的长度方向的第一端的距离越远的进风槽口对应的连接在所述第一端的第三侧壁上的所述出风槽口以及对应的所述冷却风道与所述极身的距离越远。4.根据权利要求1所述的磁极线圈，其特征在于，所述磁极线圈的中部设置有一个所述通风匝；或者，所述磁极线圈中间隔设置有多个所述通风匝。5.根据权利要求1所述的磁极线圈，其特征在于，一个所述进风槽口与一个所述出风槽口之间连通有多条所述通风槽。6.根据权利要求1所述的磁极线圈，其特征在于，所述线匝由两根平行于所述转轴的轴向铜排以及两根垂直于转轴的周向铜排连接成矩形状。7.根据权利要求6所述的磁极线圈，其特征在于，所述通风匝中的轴向铜排上设置有沿其自身的长度方向延伸的所述通风槽，所述周向铜排上设置有与所述通风槽连通的出风槽口。8.根据权利要求1所述的磁极线圈，其特征在于，所述冷却风道的横截面形状为方形、梯形、半圆形和腰形中的任一种。9.一种转子，其特征在于，所述转子包括转轴、支架、磁轭、磁极铁芯和权利要求1至8中任一项所述的磁极线圈。10.一种凸极电机，其特征在于，所述凸极电机包括定子和权利要求9所述的转子。2CN114257009A说明书1/7页具有内部冷却结构的磁极线圈、转子和凸极电机技术领域[0001]本发明属于凸极电机冷却技术领域，具体涉及一种具有内部冷却结构的磁极线圈、转子和凸极电机。背景技术[0002]凸极电机转子磁极上的主要结构部件包括磁极铁心、磁极压板和磁极线圈等。其中磁极线圈套于磁极铁心外，内部通有励磁电流。磁极铁心用于将磁极线圈产生的磁场增强，同时还对磁极线圈起到固定支撑作用。按制造方法不同，磁极线圈分为绕制式和焊接式。中小型电机的励磁线圈一般采用扁绕铜排制成。大型凸极同步电机的磁极线圈则采用焊接铜排的方式，其中每一匝都需要拼焊。[0003]在凸极电机运行过程中，励磁线圈通电发热，温度升高。常规的凸极电机磁极冷却方式一般为空气冷却。冷却空气在转子旋转产生的风压头作用下，从转子支架经由磁轭吹向转子磁极，并在磁