CN104362790B - 一种2极箱式发电机 - Google Patents
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Abstract
一种2极轻型箱式发电机,包括主发电机、冷却系统、无刷励磁系统,主发电机包括箱式发电机定子、定子机座、安装于定子机座上的端盖轴承以及由端盖轴承支撑的发电机转子;发电机转子一端设有无刷励磁系统;发电机转子包括转子本体、套装于转子本体上的锻铝轴流风扇、装在转子本体上的转子线圈、护环、中心环以及依次装于转子本体上的永磁机,转子线圈中间通风孔错牙布置,端部线圈宽度比槽内线圈宽,可以增强线圈中部以及端部的散热面积。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮发电机领域,特别涉及一种2极轻型箱式发电机。
背景技术
国内常规空内冷结构发电机多采用筒式结构,这种结构发电机效率不高,体积庞大,安装、运输不便,防护等级低、而且噪音大,越来越不适应现代社会分布式能源对发电机提出的重量轻、体积小、安装运输方便、效率高、噪音低的要求。具体来说国内常规空内冷结构发电机普遍存在以下问题:
(1)发电机技术的发展,其核心其实是通风冷却及绝缘技术的发展。国内常规空内冷发电机的冷却,主要依靠安装于发电机底部的冷却器来实现,这就需要在发电机下方构筑庞大的安装室,以容纳冷却器安装、维护作业空间,安装工程复杂,工作量大,周期长,材料消耗高。这给安装调试,后期维护都造成很大的不便。同时冷却器距离发电机很远,发电机产生的热空气需要下沉才能完成热交换,风压损耗高,影响冷却效果。发电机转子的冷却主要依靠表面散热,带走的热量少,且线圈端部发热量大,并有护环包裹,散热困难,极易损坏线圈端部绝缘。
(2)常规空内冷发电机均为定转子分体发运,到用户现场再进行组装,这就对现场的装配调试提出了很高的要求,因为一旦定转子气隙调整不均,极易造成转子振动大,谐波大,机组发热等危害。
(3)常规空内冷发电机由于制造精度等原因,整机防护等级不高,运行时油污、灰尘极易进入发电机内部,造成绝缘电阻的下降,甚至是堵塞通风道。
(4)常规空内冷发电机为座式轴承,占用空间大,这就使得整个转子轴系加长,刚性下降。
(5)常规空内冷发电机转子阻尼系统并不完善,抗干扰能力差。
(6)常规空内冷发电机定子线圈均在直线部分进行换位以消除环流,这就使得定子槽利用率低。
(7)常规空内冷发电机转子接地检测多依靠滑环及电刷的结构,该结构后期维护麻烦,且碳粉容易污染绝缘。
(8)常规空内冷发电机均为单轴伸结构,无法适应用户现场要求双轴伸的工况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2极箱式发电机,结构紧凑,运行可靠,安装方便,发电效率高,防护等级高。
本发明的技术方案是:
一种2极箱式发电机,包括主发电机、冷却系统、无刷励磁系统,主发电机包括箱式发电机定子、定子机座、安装于定子机座上的端盖轴承以及由端盖轴承支撑的发电机转子;发电机转子一端设有无刷励磁系统;发电机转子包括转子本体、套装于转子本体上的锻铝轴流风扇、装在转子本体上的转子线圈、护环、中心环以及依次装于转子本体上的永磁机、主励磁机、旋转整流装置、转子无线检测装置、转子联轴器,发电机转子为双轴伸结构,发电机转子的两端分别为转子自带法兰和转子联轴器,所述发电机转子阻尼系统为笼形全阻尼系统,笼形全阻尼系统包括护环下齿状阻尼环、转子通长槽楔,大齿部位的阻尼槽楔;转子线圈包括端部线圈和槽内线圈,端部线圈的宽度大于槽内线圈的宽度,转子线圈中间设有通风孔,通风孔为错牙布置;整流装置包括二极管散热器,二极管散热器采用齿状翅片。
护环的内圆前部设有护环凸台,转子本体上对应设有转子凹槽,护环凸台与转子本体上的转子凹槽相适配,中心环的外圆面上设有中心环凸台,护环的内圆靠外一端设有护环凹槽,中心环凸台与护环的护环凹槽相适配。
定子机座采用箱式机座。
定子机座的机座侧板厚度为5-12mm。
所述齿状翅片的材质为铝质。
轴流风扇为锻铝轴流风扇。
本发明的有益效果:
1.机座重量轻,从而降低了整机的重量。
2.根据需要,发电机可采用双轴伸,工况适用范围广。
3.转子线圈中间通风孔错牙布置,端部线圈宽度比槽内线圈宽,可以增强线圈中部以及端部的散热面积。
4.发电机转子阻尼系统采用全阻尼,提高了抗干扰能力。
5.发电机转子护环采用悬挂倒挂式结构,不需要环键,可靠性高,适合频繁启动。
6.发电机定子线圈采用端部换位结构,节省定子槽内空间。
7.励磁系统中整流盘装配含有梳状散热器,该散热器兼具风扇的作用,因此整个励磁系统中不再另设风扇。
8.转子接地检测装置采用无线接地检测装置,省去了后期维护的麻烦。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为发电机转子结构示意图;
图3为发电机转子线圈示意图;
图4为图2中的局部放大图A。
具体实施方式
如图1所示,本发明包括主发电机、冷却系统、无刷励磁系统等几部分,主发电机、无刷励磁系统等均安装于发电机下部的整体底座上。主发电机包括箱式发电机定子1,定子机座13,安装于箱式发电机定子机座13上的端盖轴承3,以及由端盖轴承3支撑的发电机转子2。发电机转子2一端设有三机无刷励磁系统,并在该处布置有转子无线检测装置。
箱式发电机定子机座采用箱式机座,作为优选,机座侧板厚度仅5-12mm,以降低整机重量。
发电机的冷却系统由冷却器4以及主机风路、励磁机风路组成,冷却器4位于箱式发电机顶部。主发电机的一端设有无刷励磁系统5,以及励磁机小轴承6,发电机两侧还设有接线柜8,主发电机、励磁系统5、励磁机小轴承6以及接线柜8均安装于整体底座7上。
如图2所示,发电机转子2采用双轴伸结构,发电机两端均为拖动扭矩输入端。其中一端为转子自带法兰,另一端为转子联轴器2-10。发电机转子2包括转子本体2-1,套装于转子本体2-1上的高强度锻铝轴流风扇2-2,装在转子本体2-1上的转子线圈2-3、护环2-4、中心环2-5,以及依次装于转子本体2-1上的永磁机2-6,主励磁机2-7,旋转整流装置2-8,转子无线检测装置2-9,转子联轴器2-10。
所述发电机转子2阻尼系统采用全阻尼,具体是由护环下齿状阻尼环、转子通长槽楔,大齿部位的阻尼槽楔构成笼形全阻尼系统。
如图3所示,为发电机转子线圈2-3截面示意图,转子线圈2-3中间的通风孔为错牙布置,端部线圈宽度比槽内线圈宽,这样可以大大增加转子线圈2-3的散热面积。
如图4所示,为发电机护环安装结构,采用端部换位结构,节省定子槽内空间。护环2-4内圆前部(左侧)带有护环凸台9,转子本体2-1上对应设有转子凹槽10,护环凸台9与转子本体2-1上的转子凹槽10配合,中心环2-5的外圆面上设有中心环凸台11,护环2-4内圆的右端设有护环凹槽12,中心环凸台11与护环2-4内圆后部的护环凹槽12相配。
如图2所示,整流装置2-8采用平板式二极管,为增强散热,二极管散热器采用铝质齿状翅片,这一方面加大了散热面积,另一方面突出的齿状翅片在旋转时兼具风扇的作用。铝质齿状翅片构成梳状散热器,该散热器兼具风扇的作用,在转动时可以起到风扇的作用。
发电机转子接地采用无线接地检测装置2-9,该装置直接装于转子本体2-1上整流装置2-9附近,通过电缆及导电螺钉连接到发电机转子线圈2-3上。运行时可以发射红外信号,通过装于励磁机外罩上的接收装置进行接收,并传送至相关的控制保护中。
Claims (5)
1.一种2极箱式发电机,包括主发电机、冷却系统、无刷励磁系统,其特征在于:主发电机包括箱式发电机定子、定子机座、安装于定子机座上的端盖轴承以及由端盖轴承支撑的发电机转子;发电机转子一端设有无刷励磁系统;发电机转子包括转子本体、套装于转子本体上的锻铝轴流风扇、装在转子本体上的转子线圈、护环、中心环以及依次装于转子本体上的永磁机、主励磁机、旋转整流装置、转子无线检测装置、转子联轴器,发电机转子为双轴伸结构,发电机转子的两端分别为转子自带法兰和转子联轴器,所述发电机转子阻尼系统为笼形全阻尼系统,笼形全阻尼系统包括护环下齿状阻尼环、转子通长槽楔,大齿部位的阻尼槽楔;转子线圈包括端部线圈和槽内线圈,端部线圈的宽度大于槽内线圈的宽度,转子线圈中间设有通风孔,通风孔为错牙布置;整流装置包括二极管散热器,二极管散热器采用齿状翅片;护环的内圆前部设有护环凸台,转子本体上对应设有转子凹槽,护环凸台与转子本体上的转子凹槽相适配,中心环的外圆面上设有中心环凸台,护环的内圆靠外一端设有护环凹槽,中心环凸台与护环的护环凹槽相适配。
2.根据权利要求1所述的2极箱式发电机,其特征在于:定子机座采用箱式机座。
3.根据权利要求2所述的2极箱式发电机,其特征在于:定子机座的机座侧板厚度为5-12mm。
4.根据权利要求1所述的2极箱式发电机,其特征在于:所述齿状翅片的材质为铝质。
5.根据权利要求1所述的2极箱式发电机,其特征在于:轴流风扇为锻铝轴流风扇。
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