CN1037431A - 叠片磁极 - Google Patents

Abstract

在具有显极的发电机的无端板成型磁极(1)中， 在近轴部分设置既用于把磁极的许多单层叠片(2)压 紧又用于支撑磁极线圈(41)的组合紧固及支撑元件 (26，27)，此外，还有一般的紧固元件(8、10)。此外， 这些元件还用于固定阻尼板(44，45)及阻尼杆(43) 的弹性连接件(46)。

Description

本发明涉及具有显极的发电机的叠片磁极，后者被夹具紧固，该夹具包括在磁极轴的近旁部分的直通螺栓及在端部的法兰状压力分布元件。

例如，瑞士专利说明书632，877及美国专利说明书4，316，111介绍了具有这些特征的叠片磁极。

前人按照电或机械负载的要求，已把发电机的具有显极的转子磁极作成实心的或叠片的（多层的）磁极。由锻钢或铸钢件构成的实心磁极由于电阻较低而呈现较高的杂散损耗。在该情况下的杂散损耗主要是指由电枢电流造成的谐波场的涡流损耗及由于开槽而由主磁场引起的脉动损耗。实心磁极的作用就象鼠笼式电枢绕组的导体杆，所以，在其中可以有非同步条件下的大电流通过。

由于它有传导大电流的能力以及高的能量耗散能力，实心磁极特别适合于大型同步电动发电机组的非同步启动。

叠片磁极具有高的轴向电阻，它的杂散损耗就相应的较小，但因而也就有阻尼效应。所以，多层磁极配备阻尼线圈来得到所要求的工作稳定性。用冲制的厚度约1mm的单层叠片来制造多层磁极。把叠片多层叠加在芯轴上，并施加压力。在轴向压力足够高以后，就在两个端面把芯轴和实心磁极端板熔焊。由于单位面积很高的压力以及外围上附加的焊接，形成结构坚实的主体;并且，支撑爪、通风槽、磁极线圈的支撑凸缘等等构造都已经由冲压及层叠工序完成，就不需要对所述主体再进行机械加工。（见内部刊物“水力发电厂用的同步发电机”CH-T    130082D    from    1977    of    BBC    Aktiengesellschaft    Brown    Boveri    and    Cie，Baden/Schweiz，在第32页详细说明）。

对于慢运转同步电机和磁极可换向的电机，特别是对于具有大量磁极的水力发电机，要求用比较精细的方法来加工由实心纲材制成的磁极端板。此外，它们损害了如上文所指出的、由磁极的叠层结构带来的对电机工作特性的有效作用。

按照瑞士专利说明书632，877的叠片磁极通过使磁极端板由叠片组成并把这些叠片焊在一起而避免了上述不足之处。它比使用实心磁极端板降低生产成本40%到50%。它的另一好处在于：由于用了叠片结构，它的装填系数≤98%，因而，磁极端板具有较轻重量。减轻重量随之减小了磁极停转时的负荷。此外，本发明的磁极端板的脉动损耗也比用实心结构的低。

磁极端板厚度在40-60mm之间，随磁极体轴向长度而定，它由一些厚度最多3mm的单层叠片构成，并且，在外周线上至少用好几个焊点把这些叠片互相焊在一起。该叠片的厚度与磁极叠片的一致。这些叠片具有与磁极体的磁极叠片相同的外周线，所以，可以用一个或相同的冲压模具来加工。

除了配备用于紧固整个磁极的通孔之外，磁极端板的叠片还配备一个或几个同样高度的凹槽，用具有适当截面的螺栓穿过这些凹槽来挤压，随后，在磁极端板的两个端面把这些螺栓与单层叠片焊在一起。它们用作磁极线圈的端面支架。

根据先有技术，本发明的目的是：创造开头所提到的那种型式的叠片磁极，它具有共知的叠片磁极的所有优点，并且，还能够以更加经济和更加简单的方式制造。

根据本发明，所述目的通过以下方法达到：在磁极远离轴的部分，穿过整个磁极的另外的紧固螺栓备有端面紧固和压力分布元件，后者具有用于支撑磁极线圈的向外的突出部分。

在这种磁极结构中，不再需要焊接端板，也不需要附加任何另外的支撑元件来固定磁极线圈。此外，所述突出部分非常适合于固定阻尼板及叠片连接件。

从如下的、对示于附图中的实施例的说明，可以进一步了解本发明的细节。

在通过参考如下的、结合各附图所做的详细说明而更好地理解本发明的情况下，将容易得到本发明及其许多优点的更全面的了解。附图中：

图1示出通过发电机磁极的纵剖面;

图2示出图1磁极的前视图;

图3示出图1磁极的俯视图。

现在参照附图，在所有几个视图中，同样的标号代表相同或相当的部分，图1的磁极1由单层叠片2以常用的方式构成，所述叠片的外形可从图2中看到。用波浪括号表示的端区3和4也是由许多单层叠片2构成的，就其功能而论，端区3和4构成了磁极端板。

在磁极径向内端，成对配置的鸠尾形磁极爪5与单层叠片构成整体，在本实施例中，所述磁极爪5楔入转子环7的相应的鸡尾形槽6中。

在靠近轴的部分，借助于两个对称于中心轴的紧固螺栓8、9以及和它们相配合的紧固螺母10、11把磁极1压在一起。每个紧固螺母是一个备有内螺纹的配合圆柱体13或14，后者分别完全置于磁极的端区3及4的具有相应的直径的孔15、16内。在外部，配合圆柱体13、14变成六角形的法兰状扩展部分17、18，后者作为压力分布元件。

在纵向上完全穿过磁极的孔19的直径具有与紧固螺栓8及9的外径相同的尺寸。磁极中的另一个纵向孔20用于与螺栓（未示出）配合，将磁极线圈41固定在端面上。

由于压力分布元件的特殊构造，在磁极远离轴的部分，其紧固方法本质上不同于在靠近轴部分的紧固方法。两个紧固螺栓21（在图1中只能看到一个）在两端备有内螺纹。具有大体上圆柱体外形的组合的紧固与支撑元件26，27，在两侧，借助于内六角头螺丝23、24拧紧在紧固螺栓21上。

组合紧固与支撑元件具有内部的偏心孔29、30，紧固螺栓21及22的两端插入这些偏心孔中。与所述偏心孔同轴的地方，从外部分别形成孔31及32，用于容纳螺丝23、24的螺丝头。

在远离轴的磁极部分，元件26、27的圆柱部分完全位于孔33、34内。圆形的法兰35、36用来压固表面。每个紧固与支撑元件具有与所述元件构成整体的圆柱形突出部分38、39。这些突出部分用于从径向支撑磁极线圈41（在图2中示意地指出）。

为了完整起见，图1中还示出用于紧固螺栓21的以销钉42的形式构成的防转动元件。

紧靠磁极表面，阻尼杆43插进轴向孔内。阻尼板44、45固定在元件26、27及38、39的正面，在阻尼板上用低温焊或熔焊的方法焊接弹性连接片46，随后，又把连接片低温焊在阻尼杆43的端部（图3）。

当然，可以根据磁极的宽度而多设置几个或少设置几个紧固元件，并且，还可以按照相应的要求及局部情况来修改组合紧固与支撑元件26、27、28的外形，这些都不脱离本发明的构思。

显然，借助于以上所述可以对本发明作很多修改与变化。不用说，在所附的权利要求范围内，除了本文特别描述的方法外，还可以用其它方法实施本发明。

Claims (3)

1、具有显极的发电机叠片磁极，所述磁极被夹具紧固，所述夹具包括在磁极轴近旁部分的直通螺栓以及在端面的法兰状压力分布元件，其特征在于：

在磁极(1)远离轴的部分，穿过整个磁极的紧固螺栓(21、22)还备有端面组合紧固与压力分布元件(26、27)，所述压力分布元件装备有用于支撑磁极线圈(41)的向外的突出部分(38、39)。

2、如权利要求1中的叠片磁极，其特征在于：

所述紧固与支撑元件（26、27）是圆柱形部件，该部件位于磁极体内，并且，在两侧用螺钉与紧固菟ǎ?1、22）拧在一起，

提供法兰（35、36），作为磁极（1）的正面上的法兰形压固面。

3、如权利要求1或2中的叠片磁极，其特征在于：

在突起部分（38、39）上装备阻尼板（44，45）以及连结到阻尼线圈的短路杆（43）上的弹性连接件（43）。

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