專利名稱：發(fā)電機(jī)端部繞組冷卻的增強(qiáng)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)，用于通過(guò)銅端部匝和/或隔離塊的表面輪廓加工來(lái)增強(qiáng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的冷卻。
由于施加在導(dǎo)電體絕緣層上的溫度限制，電機(jī)如大型渦輪發(fā)電機(jī)的功率輸出額定值常受提供通過(guò)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)繞組的附加電流的能力的限制。因此，轉(zhuǎn)子繞組的有效冷卻直接有助于發(fā)電機(jī)的輸出能力提高。這對(duì)于轉(zhuǎn)子端部區(qū)域更是如此，因?yàn)?，由于這些發(fā)電機(jī)的特有結(jié)構(gòu)，這些區(qū)域直接的強(qiáng)制冷卻很困難也很昂貴。因?yàn)檎純?yōu)勢(shì)的市場(chǎng)趨勢(shì)要求效率更高、可靠性更高、成本更低而功率密度更高的發(fā)電機(jī)，所以，轉(zhuǎn)子端部區(qū)域的冷卻成為一個(gè)限制因素。
渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通常由安裝在轉(zhuǎn)子的槽中的同心長(zhǎng)方形線圈組成。線圈的端部部分(通常稱為端部繞組)超越轉(zhuǎn)子主體的支架，它們通常由一個(gè)止動(dòng)環(huán)(見

圖1)支承而克服轉(zhuǎn)動(dòng)力。在同心的線圈端部繞組之間斷續(xù)地安置一些支承塊，以保持相對(duì)位置和增加對(duì)軸向負(fù)載如熱負(fù)載的機(jī)械穩(wěn)定性(見圖2)。此外，銅線圈沿徑向受到在其外徑上的止動(dòng)環(huán)的限制，止動(dòng)環(huán)抵消離心力。隔離塊和止動(dòng)環(huán)的存在造成暴露于銅線圈的多個(gè)冷卻區(qū)域。主要冷卻路徑是在主軸和端部繞組底部之間沿軸向的。并且，在線圈之間由線圈、支承塊的限制表面和止動(dòng)環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面限定分立的空腔。端部繞組暴露于冷卻劑，冷卻劑由從端部繞組下方沿徑向來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)而進(jìn)入這些空腔(見圖3)。這種熱傳導(dǎo)往往是低的。這是因?yàn)?，按照從?jì)算流體動(dòng)力分析法計(jì)算的在一個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)動(dòng)的端部繞組空腔中的氣流路線，冷卻劑氣流流入該空腔、通過(guò)主要循環(huán)區(qū)域和從空腔流出。通常，該循環(huán)導(dǎo)致低的熱傳導(dǎo)系數(shù)，特別是在靠近空腔中心處。因此，雖然這是一種端部繞組中除熱的方法，但它的效率相當(dāng)?shù)汀?br> 已經(jīng)使用各種方案來(lái)規(guī)定附加的冷卻氣體通過(guò)轉(zhuǎn)子端部區(qū)域的路線。所有這些冷卻方案都依靠(1)在銅導(dǎo)體中通過(guò)在導(dǎo)體中刻槽或形成通道來(lái)直接制造冷卻通道，然后將氣體泵抽到發(fā)電機(jī)的某些其它區(qū)域，和/或(2)利用添加擋板、氣流通道和泵抽部件來(lái)產(chǎn)生壓力相對(duì)較高和較低的區(qū)域，從而迫使冷卻氣體通過(guò)導(dǎo)體表面上方。
某些系統(tǒng)穿入高度受力的帶有徑向洞孔的轉(zhuǎn)子止動(dòng)環(huán)，以允許冷卻氣體沿轉(zhuǎn)子端部繞組被直接泵吸和排入氣體間隙，但是此類系統(tǒng)由于與止動(dòng)環(huán)有關(guān)的高機(jī)械應(yīng)力和疲勞壽命的考慮，用途只能有限。
如果使用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子端部強(qiáng)制冷卻方案，在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上增加了相當(dāng)大的復(fù)雜性和費(fèi)用。例如，直接冷卻導(dǎo)體必須機(jī)加工或制造成形成冷卻通道。此外，必須提供出口管道，以便將氣體排放到轉(zhuǎn)子中的某個(gè)地方。該強(qiáng)制冷卻方案要求將轉(zhuǎn)子端部區(qū)域劃分為分開的壓力區(qū)，需要增加許多擋板、氣流通道和泵抽部件，這又一次增加了復(fù)雜性和費(fèi)用。
如果不使用這些強(qiáng)制的或直接的冷卻方案，那么轉(zhuǎn)子端部繞組就被動(dòng)冷卻。被動(dòng)冷卻依賴于轉(zhuǎn)子的離心力和轉(zhuǎn)動(dòng)力來(lái)在同心轉(zhuǎn)子繞組之間限定的封閉的靜止的端部空腔中循環(huán)氣體。轉(zhuǎn)子端部繞組的被動(dòng)冷卻有時(shí)候也稱為“自由對(duì)流”冷卻。
被動(dòng)冷卻的優(yōu)點(diǎn)是復(fù)雜性和費(fèi)用最小，雖然當(dāng)與直接冷卻和強(qiáng)制冷卻的主動(dòng)系統(tǒng)相比時(shí)排熱能力減小。進(jìn)入同心的轉(zhuǎn)子繞組之間的空腔的任何冷卻氣體必須通過(guò)同一開孔流出，因?yàn)檫@些空腔是以別的方式封閉的—一個(gè)典型空腔的四個(gè)“側(cè)壁”是由同心的導(dǎo)體和隔開導(dǎo)體的絕緣塊限定的，而支承端部繞組抵抗轉(zhuǎn)動(dòng)的止動(dòng)環(huán)形成“底”(徑向向外)壁。冷卻氣體從導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子主軸之間的環(huán)形空間流入。空腔中的氣體循環(huán)速度低，能夠流入和離開這些空間的氣體量有限，因此排熱受到限制。
在通常的配置中，端部區(qū)域中的冷卻氣體還沒有完全加速到轉(zhuǎn)子速度，也就是，冷卻氣體以部分轉(zhuǎn)子速度轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)榱黧w是依靠轉(zhuǎn)子和流體之間的相對(duì)速度撞擊而被驅(qū)入一個(gè)空腔的，所以熱傳導(dǎo)系統(tǒng)通常在靠近相對(duì)于氣流方向?yàn)橄掠蔚母綦x塊處達(dá)到最高—在該處流體帶著高的動(dòng)量進(jìn)入而流體冷卻劑是最冷的。在空腔周邊的周圍熱傳導(dǎo)系數(shù)通常也是高的?？涨恢行氖艿阶钚〉睦鋮s。
增大被動(dòng)冷卻系統(tǒng)的排熱能力將增大轉(zhuǎn)子的氣流攜帶能力，從而在保持低成本、簡(jiǎn)單和可靠的構(gòu)造的同時(shí)增大發(fā)電機(jī)的額定功率容量。
美國(guó)專利No.5,644,179，其供參考而引用的公開內(nèi)容，描述一種方法，用于通過(guò)提高大的單個(gè)氣流循環(huán)小室的氣流速度來(lái)增大熱傳導(dǎo)，提高氣流速度的辦法是將附加的冷卻氣流沿同一方向直接引入自然出來(lái)的氣流小室。雖然該法通過(guò)增大循環(huán)小室的強(qiáng)度而增加空腔中的熱傳導(dǎo)，但轉(zhuǎn)子空腔的中心區(qū)仍然保留低速度和因此造成的低的熱傳導(dǎo)。角落區(qū)域內(nèi)仍然同樣保持低的熱傳導(dǎo)。
發(fā)明概要本發(fā)明增大從磁場(chǎng)部繞組的銅端部匝來(lái)的熱傳導(dǎo)率，方法是采用能產(chǎn)生有利于冷卻端部匝的氣流結(jié)構(gòu)的表面機(jī)加工或預(yù)先加工。改善該區(qū)域中端部匝的冷卻將有利于增大指定發(fā)電機(jī)的功率輸出額定值，導(dǎo)致在每千瓦小時(shí)的美元值基礎(chǔ)上改善成本。因?yàn)樵诹钊藵M意的最高溫度約束方面端部繞組區(qū)域通常是起限制作用的，所以該區(qū)域的改善應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生顯著的操作效能優(yōu)點(diǎn)。
熱傳導(dǎo)率是通過(guò)增大表面積、改善表面上的紊流混合和破壞邊界層及隨后的重新附著來(lái)提高的。按照本發(fā)明的第一實(shí)施例，與一個(gè)平面表面相比較，機(jī)加工至少一個(gè)銅端部匝來(lái)增大其表面積。這可以通過(guò)使表面粗糙如刻槽來(lái)完成。
按照本發(fā)明的第二實(shí)施例，端部匝的表面積是通過(guò)在轉(zhuǎn)子的銅端部匝區(qū)段上形成小凹坑(類似于高爾夫球表面上設(shè)置的小凹坑)來(lái)增大的。這些凹坑提高熱傳導(dǎo)率3至4倍，而造成的磨擦特性增加和總壓力損失可以忽略。
按照本發(fā)明的另一特點(diǎn)，除了改變銅端部匝本身以外或者并不改變它們，設(shè)置在銅端部匝之間的支承塊或隔離塊是改變的。按照一個(gè)示范實(shí)施例，在空腔下游側(cè)上設(shè)置的隔離塊表面上安置紊流器。更確切地說(shuō)，每個(gè)轉(zhuǎn)子隔離塊制成帶有粗糙部件。這些紊流器的作用是擾動(dòng)氣流，導(dǎo)致增大紊流和雜亂的混合。結(jié)果是提高總的熱傳導(dǎo)率。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在空腔下游側(cè)面上的隔離塊表面上形成渦流發(fā)生器。更確切地說(shuō)，例如，為了從通過(guò)隔離塊的冷卻氣流產(chǎn)生相干的渦流結(jié)構(gòu)，在隔離塊上制造三角形區(qū)段。
附圖簡(jiǎn)述結(jié)合附圖，仔細(xì)研究本發(fā)明目前優(yōu)選的示范性實(shí)施例的下列更詳細(xì)的描述，將更完全地理解和評(píng)價(jià)本發(fā)明的上述和其它目的和優(yōu)點(diǎn)，附圖中
圖1是一種電機(jī)轉(zhuǎn)子的端部匝區(qū)域的一部分的橫截面圖，該轉(zhuǎn)子有一個(gè)與其成對(duì)置面對(duì)關(guān)系的定子；圖2是沿圖1中2-2線截取的電機(jī)轉(zhuǎn)子的頂視橫截面圖；圖3是表示流入和通過(guò)端部繞組空腔的被動(dòng)氣流的簡(jiǎn)圖；圖4是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例例示銅端部匝帶有突出的槽以增大表面積的部分透視圖；圖5是按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例表示端部匝帶有凹坑以增大表面積的部分透視圖；圖6例示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的在下游隔離塊表面上設(shè)置的紊流器；圖7是設(shè)置在圖6實(shí)施例中的紊流器的立面圖；圖8是表示下游隔離塊表面上的渦流發(fā)生器的端部匝區(qū)域的橫截面圖；圖9是圖8實(shí)施例的隔離塊的透視圖。
發(fā)明詳述參照附圖，其中同一標(biāo)號(hào)表示所有各圖中同一部件，圖1和2表示一種氣冷電機(jī)的轉(zhuǎn)子10，其中也包括一個(gè)圍繞轉(zhuǎn)子的定子12。該轉(zhuǎn)子包括一個(gè)中心安置在轉(zhuǎn)子主軸16上的大致圓筒體部分14，它有沿軸向?qū)χ玫膬啥嗣妫湟粋€(gè)端面的一部分18示于圖1。該圓筒體部分有多個(gè)環(huán)繞間隔的沿軸向延伸的槽20，用以容納同心排列的線圈22，后者構(gòu)成轉(zhuǎn)子繞組。為清楚起見，圖2中僅示出5個(gè)轉(zhuǎn)子線圈，雖然實(shí)現(xiàn)上常使用更多個(gè)。
具體地說(shuō)，在每個(gè)槽中疊置多個(gè)導(dǎo)桿24，它們構(gòu)成轉(zhuǎn)子繞組的一個(gè)部分。相鄰的導(dǎo)桿由絕緣層22隔開。疊置的導(dǎo)桿通常由楔形物26(圖1)保持在槽中，導(dǎo)桿用銅之類導(dǎo)電材料制成。導(dǎo)桿24在圓筒體部分的每個(gè)對(duì)置端部處通過(guò)端部匝27相互連接，后者沿軸向延伸越過(guò)端面而形成疊置的端部繞組28。這些端部匝也由絕緣層隔開。
具體地參照?qǐng)D1，在圓筒體部分的每個(gè)端部處的端部匝的周圍設(shè)置一個(gè)止動(dòng)環(huán)30，用于使端部繞組克服離心力保持就位。該止動(dòng)環(huán)固定在圓筒體部分的一端處，并向外延伸到轉(zhuǎn)子主軸16上方。一個(gè)定心環(huán)32附著在止動(dòng)環(huán)30的遠(yuǎn)端上。應(yīng)當(dāng)注意到，止動(dòng)環(huán)30和定心環(huán)32可以用別的方式安裝，如該技術(shù)中已知的。定心環(huán)32的內(nèi)周邊沿徑向與轉(zhuǎn)子主軸16隔開，以形成一個(gè)氣體入口通道34，而端部繞組28與主軸16隔開，以形成一個(gè)環(huán)形區(qū)36。多個(gè)沿槽20形成的軸向冷卻通道38通過(guò)環(huán)形區(qū)36與氣體入口通道34成流體連通，以便將冷卻氣體傳遞給線圈22。
轉(zhuǎn)到圖2，轉(zhuǎn)子10的每個(gè)端部處的端部繞組28環(huán)繞地由多個(gè)間隔件或隔離塊40沿軸向隔開。(為圖示清楚起見，圖1中未示出隔離塊。)隔離塊是長(zhǎng)形的絕緣材料塊，安置在相鄰端部繞組28之間的空間內(nèi)，延伸越過(guò)端部繞組的全徑向深度而進(jìn)入環(huán)形間隙36。因此，端部匝27的同心疊置層之間的空間被分成空腔。這些空腔在頂部由止動(dòng)環(huán)30限制，而在四面由相鄰的端部繞組28和相鄰的隔離塊40限制，如圖3中所示。如圖1中最清楚地看到的，這些空腔的每一個(gè)通過(guò)環(huán)形區(qū)36與氣體入口通道34成流體連通。一部分通過(guò)氣體入口通道34進(jìn)入端部繞組28和轉(zhuǎn)子主軸16之間的環(huán)形區(qū)36的冷卻氣體因而進(jìn)入空腔42，在那里循環(huán)，然后返回到端部繞組和轉(zhuǎn)子主軸之間的環(huán)形區(qū)36?？諝饬饔脠D1和3中的箭頭表示。
在轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)空腔中起作用的固有泵抽作用和轉(zhuǎn)動(dòng)力產(chǎn)生一個(gè)大的單個(gè)氣流循環(huán)小室，如圖3中簡(jiǎn)略表示的。這個(gè)氣流循環(huán)小室在靠近空腔周邊處呈現(xiàn)其最高速度，通常由于空腔中心區(qū)內(nèi)固有的低速而給中心區(qū)留下不充分的冷卻。如可從圖3中所見，大面積的角落區(qū)域也冷卻不充分，因?yàn)闅饬餍∈业难h(huán)運(yùn)動(dòng)并不將冷卻氣流帶入角落。
為了改善發(fā)電機(jī)區(qū)域端部繞組冷卻效果，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，銅端部匝區(qū)段和/或機(jī)械隔離塊被機(jī)加工或用其它方法將表面輪廓做成在其面對(duì)相鄰的端部繞組空腔的一個(gè)表面上的非平面表面輪廓。這些表面變形提高紊流混合的水平，并破壞由沿表面移動(dòng)的氣流形成的熱邊界層。在每種情況下，相應(yīng)的壓力降將增大。但是，在冷卻端部繞組區(qū)域中的收益通常產(chǎn)生全面的好處，它們超過(guò)增大空氣阻力損失的代價(jià)。
例如，參照?qǐng)D4，限制冷卻空腔的至少一個(gè)端部匝127的表面是至少一個(gè)機(jī)加工的或表面輪廓加工的，從而至少一個(gè)增大其表面積并產(chǎn)生紊流，從而改善熱傳導(dǎo)。
按照第一實(shí)施例，限制端部繞組128的端部匝127的暴露表面144、146是擠壓的或機(jī)加工的，以增大其表面積。作為例子，可以通過(guò)機(jī)加工或擠壓這些銅匝而限定沿端部匝127的至少一個(gè)暴露表面144、146的縱向延伸的至少一個(gè)槽148、150來(lái)增大表面積。
在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖5中所示，在限定轉(zhuǎn)子端部繞組228的至少一個(gè)銅端部匝227的至少一個(gè)表面244、246中形成多個(gè)凹坑252。
可以理解，開槽和挖凹坑的實(shí)施例只不過(guò)是可以采用來(lái)改善熱傳導(dǎo)的表面輪廓加工的兩個(gè)例子。實(shí)施上，可以采用增大表面積、改善表面上紊流混合和/或破壞邊界層及隨后重新附著的其它表面輪廓加工技術(shù)而并不偏離本發(fā)明。例如，可以形成其它形狀的突出部或凹部。同時(shí)，表面輪廓加工不需要如例示的實(shí)施例所述。比如，作為另一個(gè)例子可以形成一個(gè)滾花狀表面。
按照本發(fā)明的另一方面，如圖6-9所示，在端部匝進(jìn)行表面輪廓加工之外或作為其另一替代方法，至少設(shè)置在至少一些隔離塊140的相應(yīng)空腔142的下游一側(cè)上的表面156(此后稱作下游表面)進(jìn)行輪廓加工，從而重新引導(dǎo)撞擊于其上的氣流。在一個(gè)目前優(yōu)選的實(shí)施例中，隔離塊的下游表面是通過(guò)在其上面形成至少一個(gè)氣流破壞結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行輪廓加工的。在一個(gè)例子中，該氣流破壞結(jié)構(gòu)是設(shè)置在隔離塊的下游表面上的紊流器158(為清楚起見，只圖示一個(gè)產(chǎn)生紊流的隔離塊)。每個(gè)紊流器158具有大體上長(zhǎng)方形的而最好為正方形的垂直截面形狀(圖6)，并具有相對(duì)于轉(zhuǎn)子的一個(gè)軸線傾斜的縱軸線(圖7)。如上所述，可以在隔離塊上設(shè)置紊流器，以代替由圖4-5示范的表面機(jī)加工或輪廓加工，或作為其補(bǔ)充。
按照另一個(gè)例子，氣流破裂結(jié)構(gòu)是設(shè)置在至少某些隔離塊240的表面256上的多個(gè)渦流發(fā)生器258，該表面256面向并位于對(duì)應(yīng)空腔242的下游側(cè)上。如圖8中所示，每個(gè)渦流發(fā)生器258有一個(gè)大體上三角形的垂直截面，又如圖9中所示，每個(gè)渦流發(fā)生器258的取向是使其縱軸線與轉(zhuǎn)子10的軸線成傾斜。
雖然本發(fā)明是按照目前最實(shí)用最優(yōu)選的實(shí)施例描述的，但可以理解，本發(fā)明并不限于已公開的實(shí)施例，相反，本發(fā)明預(yù)期包括處在后附的權(quán)利要求書的精神實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的各種修改和等價(jià)的配置。
權(quán)利要求
1.一種氣體冷卻電機(jī)，包括一個(gè)具有主體部分的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有一些沿軸向延伸的線圈和限定多個(gè)沿軸向延伸而超過(guò)所述主體部分的至少一個(gè)端部的端部繞組的一些端部匝；以及位于相鄰的所述端部繞組之間從而在其間限定一個(gè)空腔的至少一個(gè)隔離塊；其中，至少一個(gè)所述端部匝在其面對(duì)所述空腔的表面上有一非平面的表面。
2.權(quán)利要求1的電機(jī)，其特征在于，所述表面有至少一個(gè)在其中限定的槽。
3.權(quán)利要求1的電機(jī)，其特征在于，所述表面有至少一個(gè)在其中限定的凹坑。
4.權(quán)利要求1的電機(jī)，其特征在于，限制每個(gè)所述端部繞組的多個(gè)端部匝具有非平面的表面輪廓。
5.權(quán)利要求1的電機(jī)，其特征在于，所述隔離塊在其面對(duì)所述空腔的一個(gè)表面上有一非平面的表面輪廓。
6.權(quán)利要求5的電機(jī)，其特征在于，所述隔離塊表面有至少一個(gè)設(shè)置在其上面的氣流破壞結(jié)構(gòu)。
7.權(quán)利要求6的電機(jī)，其特征在于，所述氣流破壞結(jié)構(gòu)包括一個(gè)紊流器結(jié)構(gòu)，其垂直截面大體上為長(zhǎng)方形。
8.權(quán)利要求7的電機(jī)，其特征在于，所述紊流器結(jié)構(gòu)設(shè)置成使其縱軸線跟所述轉(zhuǎn)子軸線成大于零度的角度。
9.權(quán)利要求6的電機(jī)，其特征在于，所述氣流破壞結(jié)構(gòu)包括一個(gè)渦流產(chǎn)生結(jié)構(gòu)，其垂直截面大體上為三角形。
10.權(quán)利要求9的電機(jī)，其特征在于，所述渦流產(chǎn)生結(jié)構(gòu)設(shè)置成使其縱軸線跟所述轉(zhuǎn)子軸線成大于零度的角度。
11.權(quán)利要求6的電機(jī)，其特征在于，所述氣流破壞結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述隔離塊的周邊方向的表面上。
12.一種氣體冷卻的電機(jī)，包括一個(gè)有一主軸和一主體部分的轉(zhuǎn)子；一個(gè)轉(zhuǎn)子繞組，包括設(shè)置在所述主體部分上的沿軸向延伸的線圈和沿軸向延伸而越過(guò)所述主體部分的至少一個(gè)端部的間隔的同心端部繞組，所述端部繞組和所述主軸之間限定一個(gè)環(huán)形空間；以及安置在所述端部繞組的相鄰端部繞組之間從而形成多個(gè)空腔的多個(gè)隔離塊，每個(gè)空腔由相鄰的隔離塊和相鄰的端部繞組定界并向所述環(huán)形空間敞開；其中，一個(gè)所述端部繞組和一個(gè)所述隔離塊的至少一個(gè)的面對(duì)空腔的一個(gè)表面有一非平面的表面輪廓。
13.權(quán)利要求12的電機(jī)，其特征在于，多個(gè)所述端部繞組的每個(gè)的至少一個(gè)面對(duì)空腔的表面具有在其中限定的至少一個(gè)槽。
14.權(quán)利要求12的電機(jī)，其特征在于，多個(gè)所述端部繞組的每個(gè)的至少一個(gè)面對(duì)空腔的表面具有在其中限定的至少一個(gè)凹坑。
15.權(quán)利要求12的電機(jī)，其特征在于，多個(gè)所述隔離塊的每個(gè)的至少一個(gè)面對(duì)空腔的表面具有設(shè)置在其上面的至少一個(gè)氣流破壞結(jié)構(gòu)。
16.權(quán)利要求15的電機(jī)，其特征在于，每個(gè)所述氣流破壞結(jié)構(gòu)包括一個(gè)紊流器結(jié)構(gòu)，其垂直截面大體上為長(zhǎng)方形。
17.權(quán)利要求16的電機(jī)，其特征在于，所述紊流器結(jié)構(gòu)設(shè)置成使其縱軸線跟所述轉(zhuǎn)子軸線成大于零度的角。
18.權(quán)利要求17的電機(jī)，其特征在于，所述氣流破壞結(jié)構(gòu)包括一個(gè)渦流產(chǎn)生結(jié)構(gòu)，其垂直截面大體上為三角形。
19.權(quán)利要求18的電機(jī)，其特征在于，所述渦流產(chǎn)生結(jié)構(gòu)設(shè)置成使其縱軸線跟所述轉(zhuǎn)子軸線成大于零度的角。
20.權(quán)利要求15的電機(jī)，其特征在于，所述至少一個(gè)氣流破壞結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述對(duì)應(yīng)空腔下游側(cè)上的所述隔離塊的周邊方向的表面上。
全文摘要
一種氣體冷卻電機(jī)，包括一個(gè)轉(zhuǎn)子10、一個(gè)由沿軸向延伸的線圈22和同心的端部繞組28、128、228組成的轉(zhuǎn)子繞組及多個(gè)隔離塊40、140、240，后者安置在相鄰的端部繞組之間，從而限定多個(gè)空腔42、142、242，每個(gè)空腔由相鄰的隔離塊和相鄰的端部繞組定界。為了提高從磁場(chǎng)端部繞組區(qū)域的銅端部匝27、127、227來(lái)的熱傳導(dǎo)率，端部繞組128、228的面對(duì)空腔的表面144、146、156、244、246、256和/或隔離塊140、240有一非平面表面輪廓，以增大表面積，改善表面上的紊流混合，和/或使邊界層破壞。
文檔編號(hào)H02K3/04GK1404646SQ01805200
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2001年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月19日
發(fā)明者C·L·范德沃爾特, T·G·維特澤爾, E·D·賈滋恩斯基, S·A·薩拉馬赫, W·N·O·圖恩布爾 申請(qǐng)人:通用電氣公司