CN103001370A - 用于电机绕组的连接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电机(1)的绕组(6)的连接装置(10)，其包括多个相连接(11)，每个相连接(11)包括导体(12)，每个导体(12)具有环形或环形截面的形状，并包括多个连接端(20a、20b)。每个相连接(11)的导体(12)径向偏移。

Description

用于电机绕组的连接装置
技术领域
本发明涉及一种用于电机绕组的连接装置。
背景技术
电机具有均位于机壳内的定子和转子。
定子具有定子绕组，定子绕组连接相环，依次连接穿过机壳的衬套。
通常，定子绕组包括每一相的一个绕组(图9)，相环包括每一相的一个导体。
为了增加功率输出，每一相设置多个并联绕组(图10)；同样地每一相设置具有多个并联导体的相环。
US2007/0188030公开了具有三相的相环；每一相有三个轴向对齐的由弯曲杆或片制成的并联导体。
导体的冷却是通过电机内气体(氢气或空气)的循环来实现。
这些相环的工作状态良好，但是为了进一步增加电能输出，应该改进冷却。
发明内容
因此本发明的一方面包括提供一种连接装置，来改进冷却。
根据相应的权利要求该方面和其他方面通过提供一种连接装置来实现。
有利地，连接装置的轴向尺寸小。
附图说明
通过附图中对非限制性实施例的描述，从连接装置的优选而非唯一的实施例的说明中明显可得到更多的特性和优点，其中：
图1-3是连接装置的前视图，第一方向上的第一侧视图和第二方向上的第二放大侧视图(第二方向和第一方向成90度角)；
图4示出了具有本发明的连接装置的电机的一部分；
图5示出了导体的横截面；
图6示意性地示出了具有连接装置的电机的尾部；
图7和8示出了连接装置的支撑的前视图和侧视图；
图9和10示出了包括每相一个绕组和每相三个绕组的一相的单相绕组布置图；以及
图11是连接装置的示意图。
具体实施方式
在不同实施例中电机1可以是发电机或电动机；下面提到的发电机是指例如同步涡轮式发电机(也就是连接到燃气轮机或蒸汽轮机的发电机)。
电机1包括均容纳在机壳4内的定子2和转子3。
定子2具有多个相(例如三相定子或多于三相的多相定子)。
每一相具有多个绕组6，每个绕组包括多个棒7(容纳在定子2的槽中)。‘
绕组6连接到用于电机1的绕组的连接装置10上。
连接装置10包括多个相连接11和每个相连接11包括多个导体12。图4示出了连接装置10在沿着图11中IV-IV线的位置处的横截面。在图11中每条线(表示一个相连接11)表示多个导体12(在实施例中如图4所示三条导体12，很清楚还可以两个或多于三个)。
导体12彼此之间离的很远，并且是电性并联的导体。
导体12具有环形或环形截面，优选限定径向R和包括连接端20a、20b。
每相连接11的导体12径向偏移(也就是到电机的纵轴16和连接装置10的纵轴19具有不同的距离)。
优选地，径向偏移过的导体12径向堆叠；也就是每相连接11的导体12基本上位于一个平面17上，该平面垂直于连接装置10的纵轴19(该轴19与轴16重叠)。
多个连接端包括了用于绕组6的内侧连接端20a，和用于衬套21的外侧连接端20b(衬套21将机壳4的内部与其外部连接)。
导体12和优选连接端20a、20b为管形，以使冷却介质穿过它们来使其冷却。
冷却介质可通过连接端20a、20b到达导体12和/或远离它们，虽然该特性不是必须的。
另外或可选地，导体12和/或连接端20a、20b具有开口22，23，24，其将导体12的内部连接到其外部。这些开口22-24允许保持在电机的内部的冷却气体进入导体使其冷却。图11示出了对于一相连接11(也就是由这三个导体12组成)开口设置的位置。
不同相连接11的导体12轴向相互邻近(参见图4)。
连接装置10还包括用于导体12的多个支撑25；支撑25相互之间环向分离，并且相互之间具有相同的距离或具有不同的距离。
每个支撑25包括多个轭26，每个轭具有用于导体12的底座27。
特别地，每个轭26的不同的底座27a、27b、27c、27d设置成容纳不同相连接11的导体12(参见图8)。
例如轭26通过螺栓30或其他可移除部件相互连接。
连接装置的工作基本上如下。
每个导体12连接到绕组6，还连接到衬套21(图11)。
连接装置10允许大规模的冷却，因此可承担大功率的电能。
实现大规模的冷却首先因为导体的布置；径向堆叠的导体12和不同相的轴向相邻的导体之间的距离(关于电方面原因)允许在发电机内循环的冷却气体G的大量的冲击；这实现所有导体12的大规模的冷却。
另外，导体12的管形允许冷却介质通过导体12来进一步增强冷却。
通过导体12的冷却介质可以是发电机的相同的冷却气体G。在图中LP表示发电机低压区域，HP表示发电机高压区域；而且31表示聚四氟乙烯管，其用于允许冷却介质通过导体12和连接端20a、20b从发电机(HP区域)的内部到达LP区域。
在第一个实施例中，气体可通过在导体的中心部分上的开口23进入导体12(这些开口在HP区域打开)并通过在导体12的端部上的开口22、24离开(这些开口通过聚四氟乙烯管31连接到LP区域)。
在第二个实施例中，气体可通过位于导体12端部上的开口22、24进入导体12(这些开口在HP区域上打开)并通过在其中心部分上的开口23离开(这些开口通过聚四氟乙烯管31连接到LP区域)。
在第三实施例中，气体可通过位于导体12一个端部上的开口22进入导体12(这些开口在HP区域打开)并在通过另外的端部上的开口24离开(这些开口24通过聚四氟乙烯管31连接到LP区域)。
具有径向堆叠的导体的特殊布置减少了连接装置10的轴向尺寸，这样可制造出轴向尺寸更大的活动部分(对于给定的发电机长度)或者轴向尺寸更小的发电机(对于给定的活动部分的长度)。在实施时，可根据需求和现有技术的状况来选择所使用的材料和尺寸。
附图标记
1电机
2定子
3转子
4机壳
6 2的绕组
7 6的棒
10连接装置
11 10的相连接
12 11的导体
16 1的纵轴
17平面
19 10的纵轴
20a 12的内部连接端
20b 12的外部连接端
21衬套
22开口
23开口
24开口
25支撑
26 25的轭
27 26的底座
27a，27b，27c，27d 26的底座
30螺栓
31聚四氟乙烯管
c1，c2，c3箭头
G冷却气体
HP高压区域
LP低压区域
R径向

Claims (12)

1.一种用于电机(1)的绕组(6)的连接装置(10)，包括：
多个相连接(11)；
每个相连接(11)包括多个分开的导体(12)，
其特征在于：每个相连接(11)的分开的导体(12)径向偏移。
2.根据权利要求1所述的连接装置(10)，其特征在于，每个分开的导体(12)具有环形或环形截面的形状，并包括连接端(20a、20b)。
3.根据权利要求2所述的连接装置(10)，其特征在于，分开的导体是电并联的导体。
4.根据权利要求1所述的连接装置(10)，其特征在于，径向偏移的导体(12)径向堆叠。
5.根据权利要求1所述的连接装置(10)，其特征在于，导体(12)具有管形形状。
6.根据权利要求1所述的连接装置(10)，其特征在于，不同相连接(11)的导体(12)相互之间轴向相邻。
7.根据权利要求2所述的连接装置(10)，其特征在于，多个连接端(20a、20b)包括：
-用于电机(1)的绕组(6)的内侧连接端(20a)，和
-用于电机(1)的衬套(21)的外侧连接端(20b)。
8.根据权利要求1所述的连接装置(10)，其特征在于，包括至少一个用于导体(12)的支撑(25)，每个支撑(25)包括多个轭(26)，每个轭具有用于导体(12)的底座(27，27a，27b，27c，27d)。
9.根据权利要求8所述的连接装置(10)，其特征在于，每个轭(26)的不同底座(27a，27b，27c，27d)设置成容纳不同相连接(11)的导体(12)。
10.一种电机(1)，包括定子(2)和转子(3)，其中：
定子(2)具有多个相，
每个相具有多个绕组(6)，
绕组(6)连接到权利要求1所述的连接装置(10)上。
11.根据权利要求10所述的电机(1)，其特征在于，导体(12)和/或连接端(20a、20b)具有管形形状并具有用于冷却的开口(22、23、24)。
12.根据权利要求10所述的电机(1)，其特征在于，所述电机是发电机。
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