CN103618407B - 一种四极高速交流发电机的转子动平衡结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于高速交流发电机结构设计技术，涉及一种四极高速交流发电机转子的动平衡结构。其特征在于：在主转子绝缘端片(1)的外表面上固定着4个结构相同的、沿圆周均布的动平衡调节单元，动平衡调节单元由支撑块(2)、铆钉(3)、挡板(4)、配重支架(5)、钢带(6)、配重调节销(7)、弹性销(8)和端环扣片（9）组成。本发明能够在主发电机上可靠有效的实现动平衡，使得整个电机不平衡量小，振动小，保证了电机的可靠安全运行，提高了电机的寿命。

Description

一种四极高速交流发电机的转子动平衡结构

技术领域

本发明属于高速交流发电机结构设计技术，涉及一种四极高速交流发电机转子的动平衡结构。

背景技术

高速交流发电机的工作转速一般均在10000r/min以上，因此对转子的不平衡量要求较高。若转子的不平衡量较大，则电机轻则振动大，甚或发生扫膛，影响发电机的安全运行。目前，某型四极高速交流发电机是大型三级式高速交流发电机的主发电机，大型三级式高速交流发电机由主发电机、主励磁机、副励磁机三级电机组成。三电机同轴旋转，主发电机是实现三级式交流发电机功率输出最为关键的一级电机。一种三级式交流发电机的结构如图4所示，1为主发电机，2为主励磁机、3为副励磁机。因主电机的空间位置有限，在主电机上无法实现加重、去重。因此通过在主励磁机、副励磁机上标注的动平衡位置4进行平衡，以校正整个大型三级式高速交流发电机的不平衡量，保证电机的安全运行。上述动平衡结构的缺点：由于主励磁机和副励磁机的尺寸相对于主发电机而言更小，因此可去重、加重的空间更小，而主电机由于嵌线、浸漆等造成其需要实现的动平衡量较大。因此很难达到不平衡量的允许要求，造成电机的不平衡量大；结果使得电机的振动大，影响电机的可靠工作和疲劳寿命。同时这种动平衡量的方式，只能将主励磁机、副励磁机分别置于主发电机的两侧，限制了三级式交流发电机的结构。

发明内容

本发明的目的是：提出一种四极高速交流发电机转子动平衡的新结构，以便能够可靠地在主发电机上实现动平衡，保证大型高速三级式交流发电机的不平衡量达到设计要求，进而减小电机转子的振动，提高电机的寿命。

本发明的技术方案是：一种四极高速交流发电机的转子动平衡结构，包括主转子绝缘端片1，主转子绝缘端片1的平面形状和主转子冲片的平面形状相同，在主转子绝缘端片1上有4个沿圆周均布的、形状相同的极靴，在相邻两个极靴之间形成嵌线槽，在主转子绝缘端片1的中心有轴孔；其特征在于：在主转子绝缘端片1的外表面上固定着4个结构相同的、沿圆周均布的动平衡调节单元，每个动平衡调节单元的位置与一个极靴对应；动平衡调节单元由支撑块2、铆钉3、挡板4、配重支架5、钢带6、配重调节销7和弹性销8组成；支撑块2是由绝缘材料制成的长方体，在支撑块2上有两个贯通支撑块2外表面和内表面的、平行的支撑块铆钉孔，两个支撑块铆钉孔的轴线所在的平面是支撑块2宽度方向的中心平分面，支撑块铆钉孔位于支撑块2外表面的外端口是台阶孔，在主转子绝缘端片1上、与上述两个铆钉孔对应的位置有主转子绝缘端片铆钉孔，主转子绝缘端片铆钉孔位于主转子绝缘端片1内表面的内端口是沉头孔，通过两个铆钉3将支撑块2固定在主转子绝缘端片1的外表面上，铆钉3的外端头为半圆头，该半圆头位于支撑块铆钉孔外端口的台阶孔内，铆钉3的内端头为沉头，支撑块2宽度方向的中心平分面和通过主转子绝缘端片1直径的、垂直于主转子绝缘端片1外表面的平面共面，在支撑块2的背向主转子绝缘端片1轴孔的安装表面中心有一个盲孔；挡板4是由两个矩形平板垂直连接构成的钣金件，挡板4的一个平板为安装板，另一个平板为封盖板，挡板4安装板的形状为大于支撑块2安装表面的矩形，挡板4安装板位于支撑块2的安装表面上，在挡板4安装板上有一个挡板销孔，挡板销孔的孔径和支撑块2安装表面盲孔的孔径相同；配重支架5的平面形状与主转子绝缘端片1的极靴形状相似，配重支架5的圆柱面和主转子绝缘端片1极靴的圆柱面直径相同，配重支架5的配重调节销安装面为平面，配重支架5的轴向长度大于支撑块2的轴向长度，在配重支架5的配重调节销安装面上有一个贯通的配重支架销孔，配重支架5的配重调节销安装面与挡板4安装板的表面贴合，弹性销8插入支撑块2安装表面的盲孔、挡板4安装板上的挡板销孔和配重支架5上的配重支架销孔内，使配重支架5、挡板4的安装板和支撑块2通过弹性销8形成连接，配重支架5和挡板4均相对于支撑块2宽度方向的中心平分面对称，配重支架5的内表面与主转子绝缘端片1的外表面贴合，挡板4封盖板的内表面与配重支架5的外表面贴合，四个配重支架5的圆柱面共面；在配重支架5的配重调节销安装面上、配重支架销孔的两侧有直线排列的、间距相同的、贯通的配重调节销安装孔，两侧的配重调节销安装孔的数量相同并且位置对称，单侧配重调节销安装孔的数量为2个～4个，每个配重调节销安装孔的轴线与配重支架5的配重调节销安装面平行，每个配重调节销安装孔与配重支架5的配重调节销安装面相切，每个配重调节销安装孔在配重支架5的配重调节销安装面上有开口，开口的宽度等于配重调节销安装孔的孔径；根据动平衡的需要在配重调节销安装孔安装或者不安装配重调节销7，配重调节销7和配重调节销安装孔间隙配合配重调节销7的长度不大于配重调节销安装孔的长度；钢带6缠绕在四个配重支架5的圆柱面上，钢带6的端头通过点焊连接成整体。

本发明的优点是：可靠的在主发电机上实现动平衡，保证大型高速三级式交流发电机的不平衡量达到设计要求。整个电机不平衡量小，振动小，保证了电机的可靠安全运行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。垂直纸面向外为外表面，垂直纸面向内为内表面。

图2是图1K-K剖视图。向左为外表面，向右为内表面。

图3是图1中局部S的放大图。

图4是目前的一种三级式高速交流发电机的动平衡结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参见图1至图3，一种四极高速交流发电机的转子动平衡结构，包括主转子绝缘端片1，主转子绝缘端片1的平面形状和主转子冲片的平面形状相同，在主转子绝缘端片1上有4个沿圆周均布的、形状相同的极靴，在相邻两个极靴之间形成嵌线槽，在主转子绝缘端片1的中心有轴孔；其特征在于：在主转子绝缘端片1的外表面上固定着4个结构相同的、沿圆周均布的动平衡调节单元，每个动平衡调节单元的位置与一个极靴对应；动平衡调节单元由支撑块2、铆钉3、挡板4、配重支架5、钢带6、配重调节销7和弹性销8；支撑块2是由绝缘材料制成的长方体，在支撑块2上有两个贯通支撑块2外表面和内表面的、平行的支撑块铆钉孔，两个支撑块铆钉孔的轴线所在的平面是支撑块2宽度方向的中心平分面，支撑块铆钉孔位于支撑块2外表面的外端口是台阶孔，在主转子绝缘端片1上、与上述两个铆钉孔对应的位置有主转子绝缘端片铆钉孔，主转子绝缘端片铆钉孔位于主转子绝缘端片1内表面的内端口是沉头孔，通过两个铆钉3将支撑块2固定在主转子绝缘端片1的外表面上，铆钉3的外端头为半圆头，该半圆头位于支撑块铆钉孔外端口的台阶孔内，铆钉3的内端头为沉头，支撑块2宽度方向的中心平分面和通过主转子绝缘端片1直径的、垂直于主转子绝缘端片1外表面的平面共面，在支撑块2的背向主转子绝缘端片1轴孔的安装表面中心有一个盲孔；挡板4是由两个矩形平板垂直连接构成的钣金件，挡板4的一个平板为安装板，另一个平板为封盖板，挡板4安装板的形状为大于支撑块2安装表面的矩形，挡板4安装板位于支撑块2的安装表面上，在挡板4安装板上有一个挡板销孔，挡板销孔的孔径和支撑块2安装表面盲孔的孔径相同；配重支架5的平面形状与主转子绝缘端片1的极靴形状相似，配重支架5的圆柱面和主转子绝缘端片1极靴的圆柱面直径相同，配重支架5的配重调节销安装面为平面，配重支架5的轴向长度大于支撑块2的轴向长度，在配重支架5的配重调节销安装面上有一个贯通的配重支架销孔，配重支架5的配重调节销安装面与挡板4安装板的表面贴合，弹性销8插入支撑块2安装表面的盲孔、挡板4安装板上的挡板销孔和配重支架5上的配重支架销孔内，使配重支架5、挡板4的安装板和支撑块2通过弹性销8形成连接，配重支架5和挡板4均相对于支撑块2宽度方向的中心平分面对称，配重支架5的内表面与主转子绝缘端片1的外表面贴合，挡板4封盖板的内表面与配重支架5的外表面贴合，四个配重支架5的圆柱面共面；在配重支架5的配重调节销安装面上、配重支架销孔的两侧有直线排列的、间距相同的、贯通的配重调节销安装孔，两侧的配重调节销安装孔的数量相同并且位置对称，单侧配重调节销安装孔的数量为2个～4个，每个配重调节销安装孔的轴线与配重支架5的配重调节销安装面平行，每个配重调节销安装孔与配重支架5的配重调节销安装面相切，每个配重调节销安装孔在配重支架5的配重调节销安装面上有开口，开口的宽度等于配重调节销安装孔的孔径；根据动平衡的需要在配重调节销安装孔安装或者不安装配重调节销7，配重调节销7和配重调节销安装孔间隙配合配重调节销7的长度不大于配重调节销安装孔的长度；钢带6缠绕在四个配重支架5的圆柱面上，钢带6的端头通过点焊连接成整体。

为了防止钢带6发生轴向位移，在配重支架5的圆柱面上有钢带缠绕槽，端环扣片9将钢带6夹紧，置于四个配重支架5圆柱面上的钢带缠绕槽内。

本发明的使用方法是：将支撑块2通过铆钉3与主转子绝缘端片1形成连接。然后弹性销8穿过挡板4安装板上的挡板销孔和配重支架5上的配重支架销孔插入支撑块2安装表面的盲孔、使配重支架5、挡板4的安装板和支撑块2通过弹性销8形成连接。然后，通过动平衡仪器检测高速交流发电机转子组件的不平衡量，根据检测结果需要在动平衡单元中的配重支架5的配重调节销安装孔内安放配重调节销7，调节不平衡量。当最终测试结果满足设计要求时，将配重挡板4的封盖板竖起。最后将钢带6缠绕在配重支架上，将四个配重支架在圆周固紧。钢带端头通过点焊连接成整体。为了防止钢带发生轴向位移，将钢带与端环扣片9点焊在一起，由端环扣片将钢带夹紧，端环扣片9置于配重支架的钢带缠绕槽内。

Claims (2)

1.一种四极高速交流发电机的转子动平衡结构，包括主转子绝缘端片(1)，主转子绝缘端片(1)的平面形状和主转子冲片的平面形状相同，在主转子绝缘端片(1)上有4个沿圆周均布的、形状相同的极靴，在相邻两个极靴之间形成嵌线槽，在主转子绝缘端片(1)的中心有轴孔；其特征在于：在主转子绝缘端片(1)的外表面上固定着4个结构相同的、沿圆周均布的动平衡调节单元，每个动平衡调节单元的位置与一个极靴对应；动平衡调节单元由支撑块(2)、铆钉(3)、挡板(4)、配重支架(5)、钢带(6)、配重调节销(7)和弹性销(8)组成；支撑块(2)是由绝缘材料制成的长方体，在支撑块(2)上有两个贯通支撑块(2)外表面和内表面的、平行的支撑块铆钉孔，两个支撑块铆钉孔的轴线所在的平面是支撑块(2)宽度方向的中心平分面，支撑块铆钉孔位于支撑块(2)外表面的外端口是台阶孔，在主转子绝缘端片(1)上、与上述两个铆钉孔对应的位置有主转子绝缘端片铆钉孔，主转子绝缘端片铆钉孔位于主转子绝缘端片(1)内表面的内端口是沉头孔，通过两个铆钉(3)将支撑块(2)固定在主转子绝缘端片(1)的外表面上，铆钉(3)的外端头为半圆头，该半圆头位于支撑块铆钉孔外端口的台阶孔内，铆钉(3)的内端头为沉头，支撑块(2)宽度方向的中心平分面和通过主转子绝缘端片(1)直径的、垂直于主转子绝缘端片(1)外表面的平面共面，在支撑块(2)的背向主转子绝缘端片(1)轴孔的安装表面中心有一个盲孔；挡板(4)是由两个矩形平板垂直连接构成的钣金件，挡板(4)的一个平板为安装板，另一个平板为封盖板，挡板(4)安装板的形状为大于支撑块(2)安装表面的矩形，挡板(4)安装板位于支撑块(2)的安装表面上，在挡板(4)安装板上有一个挡板销孔，挡板销孔的孔径和支撑块(2)安装表面盲孔的孔径相同；配重支架(5)的平面形状与主转子绝缘端片(1)的极靴形状相似，配重支架(5)的圆柱面和主转子绝缘端片(1)极靴的圆柱面直径相同，配重支架(5)的配重调节销安装面为平面，配重支架(5)的轴向长度大于支撑块(2)的轴向长度，在配重支架(5)的配重调节销安装面上有一个贯通的配重支架销孔，配重支架(5)的配重调节销安装面与挡板(4)安装板的表面贴合，弹性销(8)插入支撑块(2)安装表面的盲孔、挡板(4)安装板上的挡板销孔和配重支架(5)上的配重支架销孔内，使配重支架(5)、挡板(4)的安装板和支撑块(2)通过弹性销(8)形成连接，配重支架(5)和挡板(4)均相对于支撑块(2)宽度方向的中心平分面对称，配重支架(5)的内表面与主转子绝缘端片(1)的外表面贴合，挡板(4)封盖板的内表面与配重支架(5)的外表面贴合，四个配重支架(5)的圆柱面共面；在配重支架(5)的配重调节销安装面上、配重支架销孔的两侧有直线排列的、间距相同的、贯通的配重调节销安装孔，两侧的配重调节销安装孔的数量相同并且位置对称，单侧配重调节销安装孔的数量为2个～4个，每个配重调节销安装孔的轴线与配重支架(5)的配重调节销安装面平行，每个配重调节销安装孔与配重支架(5)的配重调节销安装面相切，每个配重调节销安装孔在配重支架(5)的配重调节销安装面上有开口，开口的宽度等于配重调节销安装孔的孔径；根据动平衡的需要在配重调节销安装孔安装或者不安装配重调节销(7)，配重调节销(7)和配重调节销安装孔间隙配合，配重调节销(7)的长度不大于配重调节销安装孔的长度；钢带(6)缠绕在四个配重支架(5)的圆柱面上，钢带(6)的端头通过点焊连接成整体。

2.根据权利要求1所述的四极高速交流发电机的转子动平衡结构，其特征在于：在配重支架(5)的圆柱面上有钢带缠绕槽，钢带(6)由4个沿圆周均布的端环扣片(9)夹紧，端环扣片(9)置于四个配重支架(5)圆柱面上的钢带缠绕槽内。