CN103390967B - 旋转电阻组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了旋转电阻组件。一种电阻包组件包括第一安装板、第二安装板、圆柱形抑制电阻和圆柱形盖。第一安装板具有环形面、第一连接端子和第二连接端子。第二安装板具有环形面、第三连接端子和第四连接端子。圆柱形抑制电阻具有第一平坦表面和与第一平坦表面相对的第二平坦表面，并且位于第一安装板和第二安装板之间，其中，第一平坦表面接触第一安装板的环形面并且第二平坦表面接触第二安装板的环形面。圆柱形盖具有内直径孔，其中，第一安装板、第二安装板和圆柱形抑制电阻位于圆柱形盖的内直径孔内。

Description

旋转电阻组件

技术领域

本发明涉及一种发电机，并且特别涉及一种用于发电机中的旋转电阻包。

背景技术

典型的发电机组件包括转子部分和定子部分。机械能量经由连接至转子部分的轴而提供至发电机，该机械能量转换成经由定子部分提供的电能。

许多发电机采用三级，包括永磁体级、励磁机级和主级。励磁机级包括用于接收DC功率的励磁机定子线圈，其激励了励磁机定子并且产生所需的磁场。由轴提供的旋转能量引起励磁机转子移动穿过磁场，导致在励磁机转子中产生交流（AC）电功率。旋转整流器组件安装在转子内以用于将AC功率转换为施加至主转子线圈的直流（DC）电功率。提供至旋转主转子线圈的DC功率导致在定子线圈中产生AC功率的旋转磁场。

抑制电阻也可以包括在旋转整流器组件内或者靠近旋转整流器组件以提供电压和电流瞬时现象所用的替换通路（alternate path）并且保护旋转整流器组件。然而，旋转整流器组件和抑制电阻安装在旋转轴上，并且因此经受与旋转轴相关联的离心力。

发明内容

一种电阻包组件，包括第一安装板、第二安装板、圆柱形抑制电阻以及圆柱形盖。第一安装板具有环形面、第一连接端子和第二连接端子。第二安装板具有环形面、第三连接端子和第四连接端子。圆柱形抑制电阻具有第一平坦表面和与第一平坦表面相对的第二平坦表面，并且位于第一安装板和第二安装板之间，其中，电阻的第一平坦表面接触第一安装板的环形面并且电阻的第二平坦表面接触第二安装板的环形面。圆柱形盖具有内直径孔，其中，第一安装板、第二安装板和圆柱形抑制电阻位于圆柱形盖的内直径孔内。

附图说明

图1是根据本发明实施例的包括在变频发电机中的旋转部件的截面图。

图2是根据本发明实施例的电阻包组件的截面图。

图3是根据本发明实施例的电阻包组件的分解图。

图4是根据本发明实施例的安装在盖/外壳内的安装板和电阻的分解图。

图5是根据本发明实施例的分解图，其示出了功率带布置在安装板的轴向套筒内。

图6是示出了根据本发明实施例的整流器组件连接至电阻包组件的分解图。

图7是根据本发明实施例的旋转部件的截面图，其示出了整流器组件至电阻包组件的组装连接。

图8是根据本发明实施例的旋转部件的截面图，其示出了电阻包组件至转子场线圈的组装连接。

图9是根据本发明实施例的电阻包组件至转子场线圈的组装连接的正交视图。

具体实施方式

图1是根据本发明的实施例的包括在发电机10内的旋转部件的截面图。发电机10包括转子轴12、励磁机转子16、整流器组件18、电阻包20和主场线圈22。转子轴12将机械能量传递至安装在轴上的旋转部件，包括励磁机转子16、整流器组件18、电阻包20和主场线圈22。

DC电压施加至定位与励磁机转子16相邻的定子线圈（未示出）。励磁机转子16随转子轴12旋转，并且响应于由定位与励磁机转子16相邻的励磁机定子（未示出）产生的磁场而产生交流（AC）电压。AC电压施加至整流器组件18，其将AC电压整流到整流后的DC电压。电阻包20接收整流后的DC电压，并且将整流后的DC电压传递至主场线圈22。

整流器组件18和电阻包20均安装在转子轴12的内直径内，并且因此经受了与转子轴12的旋转相关联的离心力。将整流器组件18和电阻包20定位在转子轴12的内直径内的优点是整流器组件18和电阻包20由转子轴12在结构上支撑。将部件定位在转子轴12的内直径（ID）内迫使轴具有一定尺寸以容纳这些部件并且增强转子轴12的硬度。增强的轴硬度增加了转子轴12的可获得的最大速度。

图2是根据本发明实施例的电阻包组件20的截面图。电阻包组件20包括电阻外壳垫圈30、外壳32、安装板34a、34b、圆柱形抑制电阻36、盖38、圆柱形接地电阻40和支撑组件42。包括在电阻包组件20内的部件夹设就位在电阻外壳垫圈30和支撑组件42之间的空间内。特别地，圆柱形抑制电阻36位于安装板34a和安装板34b之间。安装板34a、圆柱形抑制电阻36和安装板34b的组合位于盖38的内直径内，这在结构上支撑了圆柱形抑制电阻36和安装板34a和34b。盖38也将安装板34a、34b和圆柱形抑制电阻36与转子轴12电隔离（如图1所示）。圆柱形接地电阻40位于支撑组件42的内部并且提供穿过转子轴12的接地故障通路，接地故障通路阻止了在主场线圈上累积电荷，当放电时该电荷能损伤整流器组件18中的二极管。在图2所示实施例中，电阻36和40是陶瓷电阻，但是在其他实施例中可以使用各种材料。

如参照图3更详细讨论的，电阻包组件经由连接穿过电阻外壳垫圈30、外壳32、盖38和支撑组件42的紧固件（例如螺栓）被保持就位。如此，圆柱形抑制电阻36被保持就位在安装板34a和安装板34b之间。同样，圆柱形接地电阻40被保持就位在安装板34b和支撑组件42之间。

图3是根据本发明实施例的电阻包组件20的分解图。在图3所示实施例中，电阻包组件20再次包括电阻外壳垫圈30、外壳32、安装板34a、34b、圆柱形抑制电阻36、盖38、圆柱形接地电阻40和支撑组件42。

电阻外壳垫圈30包括用于容纳将电阻包组件20的部件固定在一起的紧固件（例如螺栓）的多个孔44。此外，电阻外壳垫圈30包括用于容纳与整流器组件18相关联的连接针脚（未示出）的孔或开口46。外壳32定位与电阻外壳垫圈30相邻并且也包括用于容纳紧固件和/或与整流器组件18相关联的连接针脚的多个孔48。

安装板34a定位与外壳32相邻，并且包括环形面51a、第一连接端子50a和第二连接端子52a。连接端子50a轴向延伸远离安装板34a的本体部分，并且包括用于容纳与整流器组件18相关联的圆形接触汇流条的中空部分（图4和图5中更详细示出）。连接端子52a也轴向延伸远离安装板34a的本体部分，并且包括用于容纳在安装板34a和主场线圈22之间产生电连接的导线的两个孔。导线（未示出）焊接至最靠近外壳32的孔用于将导线固定在连接端子52a内。

圆柱形抑制电阻36定位与安装板34a和安装板34b相邻，并且包括第一平坦表面53a和第二平坦表面53b。在图3所示实施例中，圆柱形抑制电阻36是圆柱形的，并且不包括用于容纳紧固件的孔。相反，圆柱形抑制电阻36夹设就位在安装板34a的环形面51a与安装板34b的环形面51b之间。此外，环形面51a和圆柱形抑制电阻36的第一平坦表面53a之间的接触提供了在安装板34a和圆柱形抑制电阻36之间的电连接。同样，环形面51b和圆柱形抑制电阻36的第二平坦表面53b之间的接触提供了安装板34b和圆柱形抑制电阻36之间的电连接。

安装板34b定位与圆柱形抑制电阻36相邻，并且包括环形面51b、第一连接端子50b和第二连接端子52b。连接端子50b轴向延伸远离安装板34b的本体部分，并且包括用于容纳与整流器组件18相关联的圆形接触汇流条的中空部分（图4和图5中更详细示出）。连接端子52b也轴向延伸远离安装板34b的本体部分，并且包括用于容纳在安装板34b和主场线圈22之间产生电连接的导线的两个孔。导线（未示出）焊接至最远离表面51b的孔用于将导线固定在连接端子52b内。

安装板34a和34b的组合和圆柱形抑制电阻36当被压在一起时形成了固定在盖38的内直径内的组件。盖包括用于容纳经由电阻外壳垫圈30和外壳30提供的紧固件的多个孔56。此外，盖38包括用于容纳来自各自的安装板34a和34b的连接端子50a、50b、52a和52b的多个孔58。

圆柱形接地电阻40定位与盖38相邻，并且固定就位在支撑组件42的内直径内。圆柱形接地电阻40提供了经由接地电阻40（通常是高电阻）至地面的电通路。在图3所示实施例中，转子轴12接地，并且圆柱形接地电阻40提供到转子轴12的电通路以阻止电荷在整流器组件18内不想要的累积。

支撑组件42包括用于容纳经由电阻外壳垫圈30、外壳32和盖38提供的紧固件的多个孔60。固定至支撑组件42的紧固件挤压电阻包组件20的部件使彼此邻接，固定了那些未被紧固的部件。

图4是根据本发明实施例的安装在盖/外壳内的安装板34a和34b、以及圆柱形抑制电阻36的分解图。特别地，图4示出了各自连接端子52a和52b的导线的连接。

位于安装板34a上的连接端子52a包括一对孔62a和62b以及开口部分64。导线66穿过孔62a和62b，在孔62a处将焊料施加至导线以将导线66固定至连接端子52a。焊料可以不施加至开口部分64和/或孔62b，因为这些细节为导线66制造应变释放。在图4所示的实施例中，连接端子52a容纳在孔58的内直径内，这为连接端子52a提供支撑。导线66穿过至盖38的相对侧，并且提供用于至主场线圈22的连接。

类似的，位于安装板34b上的连接端子52b包括一对孔62a’和62b’以及开口部分64’。导线66’穿过孔62a’和62b’，在孔62b’处（即导线66’的远端）焊料被施加至导线以将导线66’固定至连接端子52b。焊料可以不施加至开口部分64’和/或孔62a’，因为这些细节为导线66’制造应力释放。在图4所示的实施例中，连接端子52b容纳在孔58’的内直径内，这为连接端子52b提供支撑。导线66’穿过到盖38的相对侧，并且提供了至主场线圈22的连接。

图5是示出了在安装板34a的连接端子50a内布置功率带70的分解图。功率带70是装配在连接端子50a的套筒状孔（例如套筒）72内的中空套筒。功率带70是配置为容纳与整流器组件18相关联的圆形接触汇流条（图6中示出）的导体。具有功率带70的轴向延伸的连接端子50a允许整流器组件18通过滑动圆形接触汇流条（图6中示出）与功率带70接合从而电连接至电阻包20。

图6是示出了根据本发明实施例的整流器组件18连接至电阻包组件20的分解图。在图6所示实施例中，电阻包组件20示出为安装在主场线圈22内，但是出于阻止模糊电阻包组件20的角度考虑移除了转子轴12。整流器组件18包括轴向延伸远离整流器组件18的圆形接触汇流条74a和圆形接触汇流条74b。如关于图5所述，第一和第二圆形接触汇流条74a和74b分别由位于连接端子50a和50b内的功率带（例如图5中所示的功率带70）容纳。

图7是根据本发明实施例的旋转部件的截面图，其示出了整流器组件18至电阻包组件20的组装连接。特别地，图7示出了与整流器组件18相关联的圆形接触汇流条74a和74b分别接合到与安装板34a和34b相关联的连接端子中。圆形接触汇流条74a延伸远离整流器组件18并且接合连接端子50a，产生与位于连接端子50a内的功率带70（图中未示出）的接触。

同样，圆形接触汇流条74b延伸远离整流器组件18并且接合连接端子50b，产生与位于连接端子50b内的功率带70’（未示出）的接触。此外，圆形接触汇流条74b延伸穿过连接端子50b并且与位于支撑组件42内的接地孔76接合。延伸连接针脚74b以产生与支撑组件42的接触的目的在于在整流器组件18和地面（在该情形下，转子轴12接地）之间提供电通路。接地的替代方法由不将连接针脚74b延伸到与支撑组件42接触（使得针脚更短）来完成，经由支撑组件42和圆柱形接地电阻40至转子轴12产生接地电通路。这将产生了接地通路以允许在主场线圈上累积的静电电荷以受控方式安全放电。采用电阻的接地通路限制了在放电之前能够累积的静电电荷的量。

图7也示出了从电阻包组件20延伸至主场线圈22的导线66。在图7所示实施例中，导线66从电阻包组件22径向向外延伸。具有外引（exited）的电阻包组件，导线66转90度并且经由螺帽（未示出）附接到主场线圈22上。

图8是根据本发明实施例的旋转部件的截面图,其示出了电阻包组件20至转子场线圈22的组装连接。再次，示出了安装板34a和34b、以及圆柱形抑制电阻36。此外，图8示出了导线66’至安装板34b的连接端子52b的连接。在该图中，导线66’是可见的，穿过孔62b’和62a’。导线66’转90度并且径向向外延伸，在这里其经由螺帽（未示出）连接至主场线圈22。

图9是安装在主场线圈22内的电阻包组件20的正交图。导线66和66’示出为从电阻包组件20径向向外延伸。绝缘材料80a和80b围绕沿着径向方向延伸的导线66和66’设置以提供电绝缘和支撑。导线66和66’分别经由螺帽82a和82b固定，用于电连接至主场线圈22。

尽管已经参照示例性实施例说明了本发明，但是应当理解的是本领域技术人员可以不偏离本发明的范围而做出各种改变并且等同物可以代替其元件。此外，可以不偏离本发明的基本范围对本发明的教导做出许多修改以适应特定情形,或材料。因此，本发明并非意在限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (15)

1.一种电阻包组件，包括：

第一安装板，其具有环形面、第一连接端子和第二连接端子；

第二安装板，其具有环形面、第三连接端子和第四连接端子；

圆柱形抑制电阻，其具有第一平坦表面和与所述第一平坦表面相对的第二平坦表面，所述圆柱形抑制电阻位于所述第一安装板和第二安装板之间，其中，所述第一平坦表面接触所述第一安装板的环形面并且所述第二平坦表面接触所述第二安装板的环形面；以及

圆柱形盖，其具有内直径孔，其中，所述第一安装板、第二安装板、以及圆柱形抑制电阻位于所述圆柱形盖的内直径孔内使得所述电阻包组件在组装时能够位于发电机的转子轴的内直径内。

2.根据权利要求1所述的电阻包组件，其中，所述第一连接端子和第三连接端子分别轴向延伸远离所述第一安装板和第二安装板。

3.根据权利要求2所述的电阻包组件，其中，所述第一连接端子和第三连接端子每个均包括：

套管状的孔；以及

功率带，其安装在所述套管状的孔中，其中，所述功率带配置为容纳圆形接触汇流条。

4.根据权利要求1所述的电阻包组件，其中，所述第二连接端子和第四连接端子分别轴向延伸远离所述第一安装板和第二安装板。

5.根据权利要求4所述的电阻包组件，其中，所述第二连接端子和第四连接端子每个均包括：

第一孔，其位于连接端子的远端以容纳导线；以及

第二孔，其位于连接端子的近端以容纳导线。

6.根据权利要求5所述的电阻包组件，其中，在所述导线和所述连接端子的第一孔之间形成焊接点。

7.根据权利要求5所述的电阻包组件，其中，在所述导线和所述连接端子的第二孔之间形成焊接点。

8.根据权利要求1所述的电阻包组件，进一步包括：

电阻外壳垫圈，其具有用于容纳紧固件的多个孔；

支撑组件，其具有用于容纳经由所述电阻外壳垫圈施加的紧固件的多个孔；以及

其中，所述圆柱形盖由所述紧固件固定在所述电阻外壳垫圈和所述支撑组件之间，所述第一和第二安装板的组合和圆柱形抑制电阻固定在所述圆柱形盖的内直径孔内。

9.根据权利要求8所述的电阻包组件，进一步包括：

圆柱形接地电阻，其位于所述支撑组件的内直径孔内，其中，所述圆柱形接地电阻在所述第二安装板和地面之间产生了电阻性连接。

10.一种发电机，其具有将交流（AC）电压整流至施加至主场线圈的直流（DC）电压的多个旋转部件，该发电机包括：

转子轴，其具有内直径；

整流器组件，其位于所述转子轴的内直径内并且连接成将AC电压转换为整流过的DC电压，所述整流过的DC电压经由轴向延伸远离所述整流器组件的第一和第二圆形接触汇流条被施加；以及

电阻包组件，其定位成与所述整流器组件轴向相邻并且位于所述转子轴的内直径内，其中，所述电阻包组件接收由所述第一和第二圆形接触汇流条施加的所述DC电压并且将所述DC电压传递到主场线圈，平行于所述主场线圈连接是抑制电阻，所述电阻包组件包括：

第一安装板，其具有环形面、第一连接端子和第二连接端子，所述第一连接端子轴向延伸远离所述环形面，并且包括用于容纳来自所述电阻包组件的第一圆形接触汇流条的套管状孔，所述第二连接端子轴向延伸远离所述环形面以容纳用于连接至所述主场线圈的导线连接器；

第二安装板，其具有环形面、第三连接端子和第四连接端子，所述第三连接端子轴向延伸远离所述环形面，并且包括用于容纳来自所述电阻包组件的第二圆形接触汇流条的套管状孔，所述第四连接端子轴向延伸远离所述环形面以用于容纳用于连接至所述主场线圈的导线连接器；以及

圆柱形抑制电阻，其位于所述第一安装板和第二安装板之间，提供了在所述整流器组件所施加的整流后的DC电压与施加至所述主场线圈的DC电压之间的电阻。

11.根据权利要求10所述的发电机，其中，所述第二连接端子和第四连接端子每个均包括：

第一孔，其位于所述连接端子的远端以用于容纳导线；以及

第二孔，其位于所述连接端子的近端以用于容纳导线。

12.根据权利要求11所述的发电机，其中，所述导线轴向延伸穿过所述第一孔和第二孔，并且随后径向延伸远离所述电阻包组件以用于连接至所述主场线圈。

13.根据权利要求12所述的发电机，进一步包括：

绝缘材料，其围绕所述导线设置，使所述导线绝缘并且为所述导线的径向延伸部分提供机械支撑。

14.根据权利要求10所述的发电机，进一步包括：

电阻外壳垫圈，其具有用于容纳紧固件的多个孔；

支撑组件，其具有用于容纳经由电阻外壳垫圈施加的紧固件的多个孔；以及

其中，所述圆柱形盖由紧固件固定在所述电阻外壳垫圈和所述支撑组件之间，所述第一和第二安装板的组合和圆柱形抑制电阻固定在所述圆柱形盖的内直径孔内。

15.根据权利要求14所述的发电机，进一步包括：

圆柱形接地电阻，其位于所述支撑组件的内直径孔内，其中，所述圆柱形接地电阻在所述第二安装板和地面之间产生电阻性连接。