CN104319946B - 大型发电机端部不同导流结构的内附金属镜式真空屏蔽 - Google Patents

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本发明是一种大型发电机端部不同导流结构的内附金属镜式真空屏蔽，属于电气工程领域。其真空屏蔽为内层屏蔽与外层屏蔽之间抽成真空的圆形金属屏蔽，内附金属镜。所述的真空屏蔽为一级或多级金属屏蔽；在一级金属屏蔽的外侧或多级金属屏蔽最外一级金属屏蔽的外侧设有一块导流板。真空层可以起到隔热作用，内附金属镜可以反射热量，导流结构可以有效的规范端部冷却风路。本发明的新型屏蔽结构可以有效地降低发电机端部结构件的温度，避免了发电机端部结构件温度过高对电机造成的影响，提高了发电机的安全与稳定运行的能力。

Description

大型发电机端部不同导流结构的内附金属镜式真空屏蔽
技术领域
本发明属于大型汽轮发电机电磁、传热与冷却技术范畴，具体涉及一种大型发电机端部具有不同导流结构的内附金属镜式真空屏蔽。
背景技术
由于大型电机端部漏磁严重，会在端部铁心上产生较大涡流，使得端部铁心受热膨胀，导致铁心松动，引起发电机振动。因此，现在发电机往往采用电屏蔽、磁屏蔽或其它方式来抑制端部漏磁。但是由于电屏蔽采用导电材料，使得漏磁场在导电材料产生涡流，尤其是发电机在进相运行时，电屏蔽自身涡流很大，铁心段漏磁急剧升高，使得电屏蔽处和其他结构件温度很高，很难散除金属屏蔽自身感应涡流所产生的热量。对端部绕组和铁芯温度分布都会产生影响。
发明内容
针对目前大型电机存在的上述问题，本发明提出一种大型发电机端部的新型屏蔽结构，新型屏蔽结构旨在有效降低定子边段铁心温度和金属屏蔽温度，改善端部区域结构件温度升高趋势，提高发电机的安全与稳定运行的能力，避免因发电机端部结构件温度过高对电机造成影响。
本发明的结构是这样的：
大型发电机端部不同导流结构的内附金属镜式真空屏蔽，安装在发动机端部压圈外侧，真空屏蔽为其内层屏蔽与外层屏蔽之间抽成真空的圆形金属屏蔽，即在内层屏蔽与外层屏蔽之间构成中空层；所述的真空屏蔽为一级或多级金属屏蔽；在一级金属屏蔽的外侧或多级金属屏蔽最外一级金属屏蔽的外侧设有一块导流板。
在内层屏蔽外表面设置镜面反射层，所述的镜面反射层为一在内层屏蔽外表面包覆的铝箔层或镀银层。
每一金属屏蔽的厚度的尺寸可以设置在1-2个金属材料的透入深度。
金属屏蔽只有一级时，导流板和金属屏蔽的外圆区域的实心部分之间夹有垫块，螺栓穿过金属屏蔽外圆区域的实心部分和垫块，将金属屏蔽紧固在两侧的导流板和压圈之间。
金属屏蔽为多级时，导流板和各级屏蔽的外圆区域的实心部分之间均夹有垫块，螺栓穿过每一屏蔽外圆区域的实心部分和垫块把各组屏蔽串接在一起，将各级金属屏蔽紧固在两侧的导流板和压圈之间。
垫块沿金属屏蔽圆周等间距分布，使得端部冷却气体可以从垫块之间的间隙流入金属屏蔽通风道，对金属屏蔽进行冷却。
在导流板顶部设有与导流板一体的导流板插片，金属屏蔽的顶部也设有与金属屏蔽一体的金属屏蔽插片；在压圈上相对于所述的各插片设置有卡槽，导流板插片插入在顶端的卡槽内，同时金属屏蔽插片也直接插入卡槽内。
金属屏蔽插片和导流板插片在圆周上等间距的开有多个通风孔。
在压圈上设有可折动钩，可折动钩位于卡槽附近，螺钉将可折动钩的底座拧紧在压圈上，可折动钩的活动端插入卡槽里，利用弹性将金属屏蔽插片及导流板插片顶紧在卡槽里，使得金属屏蔽及导流板稳定地固定在压圈上。
本发明的结构是采用中空金属屏蔽，即抽取金属屏蔽空心部分的空气，使其形成真空状态。这时在无冷却流体作用下，真空体内近似看成绝热状态，这样大大阻碍了热量向压圈和铁心等结构件中传递。如果在风扇作用下，冷却的流体通过导流结构将在金属屏蔽表面由涡流引起的热量带走，从而降低金属屏蔽温度和其他结构件温度。
本发明和现有技术相比所具有的有益效果：
本发明采用新型具有不同导流结构的内附金属镜式真空屏蔽，抽真空可以在一定程度上杜绝了温度的传递，起到隔热作用，导流结构可以有效的规范端部冷却风路，加强端部冷却气体的冷却能力,提高端部冷却介质对金属屏蔽的冷却能力，内附金属镜真空式屏蔽可以有效地反射一部分热量，抵消热量向内传递。以上各部分协同的作用把铜屏蔽自身的热量带走。电机不会因温度过高造成影响。
附图说明
图1为抽真空式金属屏蔽侧视图。
图2为图2的局部放大图。
图3为多级真空屏蔽结构。
图4为具有插片结构的金属屏蔽结构。
图5为带有卡槽的压圈结构。
图6为固定插片的可折动钩。
图7为可折动钩的装配示意图。
图中：
1.真空层，2.内层屏蔽，3.镜面反射层，4.外层屏蔽，5.真空抽嘴，6.通风孔，7.导流板插片，8.可折动钩，9.螺钉，10.压圈，11.导流板，12.金属屏蔽插片，13.卡槽，14.垫块，15.螺栓。
具体实施方式
本发明的结构参见图1—图7所示：一种大型发电机端部具有不同导流结构的内附金属镜式真空屏蔽，安装在发动机端部压圈10外侧，其真空屏蔽为两层屏蔽之间抽真空的圆形金属屏蔽，即在金属屏蔽的内层屏蔽2与外层屏蔽4之间形成抽成真空的中空层1。金属屏蔽的厚度的尺寸可以设置在1-2个金属材料的透入深度(不同金属材料的透入深度不同，需根据使用的金属或具体情况确定厚度，1个透入深度：铜一般设置为12mm，铝材料一般设置为20mm)。真空层1宽度可以做成5-10mm。真空层1是通过设置在外层屏蔽4上的真空抽嘴5抽取内、外层屏蔽2、4中的空气后，使之形成真空状态。真空层1可以有效地杜绝掉热传递和对流。
为进一步增加隔热作用，在内层屏蔽2外表面设置镜面反射层3，所述的镜面反射层3为一在内层屏蔽2外表面包覆的铝箔层或镀银层，可产生镜面反射，将热辐射反射走。这样可以防止外层屏蔽4的热能辐射到内层屏蔽2和发电机端部的压圈10。
参见图3和图4，为了有效地屏蔽漏磁，可以将所述的内附金属镜式真空屏蔽设置为结构相同的多级金属屏蔽。如是多级结构，一般为2-5级。
图3中，在最外一级的金属屏蔽外侧，设有一块导流板11，导流板11的作用是有效的规范端部冷却流体的流通路径，使得金属屏蔽得到充分的冷却。多级结构真空附金属镜式屏蔽在装配时，导流板11和各级屏蔽的外圆区域的实心部分之间均夹有垫块14，用螺栓15穿过每一屏蔽外圆区域的实心部分和垫块14把各组屏蔽串接在一起，将各级金属屏蔽紧固在两侧的导流板11和压圈10之间。所述的垫块14沿金属屏蔽圆周等间距分布，使得端部冷却气体可以从垫块14之间的间隙流入金属屏蔽通风道，对金属屏蔽进行冷却。
如果金属屏蔽只有一级，也是与上述方法相同，将金属屏蔽通过螺栓15固定在导流板11和压圈10上。
金属屏蔽的另一种紧固形式参见图4和图5：在导流板11顶部设有与导流板11一体的导流板插片7，金属屏蔽的顶部也设有与金属屏蔽一体的金属屏蔽插片12。在压圈10上相对于所述的各插片设置有卡槽7，金属屏蔽在装配时，导流板插片7插入在顶端的卡槽13内，同时金属屏蔽插片12也直接插入卡槽13内。这种紧固方法不仅省去的螺栓15结构，还减去了繁琐的垫块14固定结构，同时保证金属屏蔽抽真空的体积加大，即不用保留外圆的实心部分。
在实际设计中，金属屏蔽插片12和导流板插片7在圆周上等间距的开有多个通风孔6，使得端部的冷却气体可以通过插片上的通风孔6流经各级金属屏蔽之间的通风道，对各级金属屏蔽进行冷却，以达到降低金属屏蔽温度的目的。
为了对卡槽13、导流板卡片7的装配结构进行二次固定，在压圈10上设有可折动钩8(见图6)，可折动钩8位于卡槽13附近。参见图7，用螺钉9将可折动钩8的底座拧紧在压圈10上，可折动钩8的活动端插入卡槽13里，利用弹性将金属屏蔽插片12顶紧在卡槽13里，使得金属屏蔽稳定地固定在压圈10上。为加强紧固作用，导流板插片7也可以由可折动钩8、螺钉9来进行与以上方法相同的二次紧固。

Claims (8)

1.大型发电机端部不同导流结构的内附金属镜式真空屏蔽，安装在发动机端部压圈外侧，其特征在于：真空屏蔽为其内层屏蔽与外层屏蔽之间抽成真空的圆形金属屏蔽，即在内层屏蔽与外层屏蔽之间构成中空层；所述的真空屏蔽为一级或多级金属屏蔽；在一级金属屏蔽的外侧或多级金属屏蔽最外一级金属屏蔽的外侧设有一块导流板；在导流板顶部设有与导流板一体的导流板插片，金属屏蔽的顶部也设有与金属屏蔽一体的金属屏蔽插片；在压圈上相对于所述的各插片设置有卡槽，导流板插片插入在顶端的卡槽内，同时金属屏蔽插片也直接插入卡槽内。
2.根据权利要求1所述的真空屏蔽，其特征在于：在内层屏蔽外表面设置镜面反射层，所述的镜面反射层为一在内层屏蔽外表面包覆的铝箔层或镀银层。
3.根据权利要求1或2所述的真空屏蔽，其特征在于：金属屏蔽只有一级时，导流板和金属屏蔽的外圆区域的实心部分之间夹有垫块，螺栓穿过金属屏蔽外圆区域的实心部分和垫块，将金属屏蔽紧固在两侧的导流板和压圈之间。
4.根据权利要求1或2所述的真空屏蔽，其特征在于：金属屏蔽为多级时，导流板和各级屏蔽的外圆区域的实心部分之间均夹有垫块，螺栓穿过每一屏蔽外圆区域的实心部分和垫块把各组屏蔽串接在一起，将各级金属屏蔽紧固在两侧的导流板和压圈之间。
5.根据权利要求3所述的真空屏蔽，其特征在于：垫块沿金属屏蔽圆周等间距分布，使得端部冷却气体可以从垫块之间的间隙流入金属屏蔽通风道，对金属屏蔽进行冷却。
6.根据权利要求4所述的真空屏蔽，其特征在于：垫块沿金属屏蔽圆周等间距分布，使得端部冷却气体可以从垫块之间的间隙流入金属屏蔽通风道，对金属屏蔽进行冷却。
7.根据权利要求1所述的真空屏蔽，其特征在于：金属屏蔽插片和导流板插片在圆周上等间距的开有多个通风孔。
8.根据权利要求1或7所述的真空屏蔽，其特征在于：在压圈上设有可折动钩，可折动钩位于卡槽附近，螺钉将可折动钩的底座拧紧在压圈上，可折动钩的活动端插入卡槽里，利用弹性将金属屏蔽插片及导流板插片顶紧在卡槽里，使得金属屏蔽及导流板稳定地固定在压圈上。
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