CN104393696A - 一种励磁机及其转子结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种励磁机的转子结构，包括转子铁芯和整流盘，所述整流盘包括平行设置的第一安装盘和第二安装盘，所述转子铁芯设置于所述第一安装盘和第二安装盘之间，且其两个端面同时分别与所述第一安装盘和第二安装盘的表面紧贴；所述第一安装盘、第二安装盘和转子铁芯通过紧固装置固定。本发明所公开的励磁机的转子结构，主要包括转子铁芯和整流盘，且整流盘为分体式结构，包括第一安装盘和第二安装盘。如此，就可以通过将转子铁芯设置在第一安装盘和第二安装盘中间，并互相压紧，再通过紧固装置的作用把三者固定成一体。因此，本发明所公开的励磁机的转子结构，可以在套轴前就完成装配，再同时安装到转轴上，并且还节约了转子的轴向空间。

Description

一种励磁机及其转子结构

技术领域

本发明涉及机电工程技术领域，特别涉及一种励磁机的转子结构。本发明还涉及一种包括上述转子结构的励磁机。

背景技术

随着中国机械工业和电力电子技术的发展，作为两者的结合——机电工程技术业已得到广泛应用。而作为机械与电力两个技术领域的连接枢纽，电动机、发电机、励磁机等设备具有代表性。

以无刷励磁同步发电机为例，励磁机和整流盘是其重要组成部分。励磁机也是一种特殊的发电机，专为发电机建立磁场而设。无刷励磁系统也叫三机励磁，即副励磁机、主励磁机、发电机。其主励磁机转子旋转切割定子磁场产生三相交流电，再经过同轴旋转的整流盘，通入发电机转子绕组，为发电机励磁、建立电压。

然而，目前的励磁机和整流盘之间的线路连接需要在各自套轴安装完成后才能进行，工艺流程较复杂，并且大量占用转子转轴外的轴向空间。另外，现有技术中的励磁机在发生故障需要检修时，需将整个发电机转子全部拆卸后才能进行维修，费时费力，在一些发电机难以拆装的场合，维修成本代价高昂。

发明内容

本发明的目的是提供一种励磁机的转子结构，能够使励磁机和整流盘之间的线路连接在套轴之前完成，并且节省转子转轴的轴向空间。本发明的另一目的是提供一种包括上述转子结构的励磁机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种励磁机的转子结构，包括转子铁芯和整流盘，所述整流盘包括平行设置的第一安装盘和第二安装盘，所述转子铁芯设置于所述第一安装盘和第二安装盘之间，且其两个端面同时分别与所述第一安装盘和第二安装盘的表面紧贴；所述第一安装盘、第二安装盘和转子铁芯通过紧固装置固定。

优选地，所述紧固装置包括压圈和拉紧螺栓，所述压圈紧贴在所述转子铁芯的两个端面上，且所述拉紧螺栓贯穿所述第一安装盘、压圈、转子铁芯和第二安装盘将所述第一安装盘、第二安装盘和转子铁芯固定。

优选地，所述第一安装盘上设置有整流模块和压敏模块，且所述第一安装盘的边缘设置有凸起的台阶，所述整流模块和压敏模块的其中一端与所述台阶的内侧面紧贴。

优选地，所述整流模块和压敏模块在所述第一安装盘上呈环状均匀分布。

优选地，所述整流模块和压敏模块上沿径向均设置有两个输出端，且通过第一导体环将所述整流模块和压敏模块上靠内的输出端相连，通过第二导体环将所述整流模块和压敏模块上靠外的输出端相连。

优选地，还包括第一导电螺杆和第二导电螺杆，且所述第一导电螺杆贯穿所述第一导体环、第一安装盘、转子铁芯和第二安装盘后与主发磁极的输入端相连，所述第二导电螺杆贯穿所述第二导体环、第一安装盘、转子铁芯和第二安装盘后与所述主发磁极的输入端相连。

优选地，所述第一导电螺杆和第二导电螺杆在所述第一安装盘上的周向位置不同，且所述第一导体环和第二导体环上均设置有缺口，所述第一导体环上的缺口位置让出所述第二导电螺杆的所在位置，所述第二导体环的缺口位置让出所述第一导电螺杆的所在位置。

优选地，还包括质量可调的平衡块，所述平衡块包括至少一个垫片，并设置于所述第二安装盘上，且通过螺栓与所述第二安装盘可拆卸地连接。

本发明还提供一种励磁机，包括端盖、机座以及设置于所述机座上的转子结构，其中，所述转子结构为上述任一项所述的转子结构。

优选地，所述端盖上设置有便于维修的端盖窗口，且所述机座上也设置有便于维修的机座窗口。

本发明所提供的励磁机的转子结构，主要包括转子铁芯和整流盘。其中，整流盘为分体式结构，包括第一安装盘和第二安装盘，在第一安装盘和第二安装盘上安装有线路连接必须的零部件，且第一安装盘和第二安装盘相对设置，平行分布。而转子铁芯设置在第一安装盘和第二安装盘之间的空间内，并且转子铁芯的两个端面同时分别与第一安装盘和第二安装盘的表面紧密贴合，或者说第一安装盘和第二安装盘的表面分别压紧转子铁芯的两个端面。此外，第一安装盘、第二安装盘和转子铁芯再通过紧固装置固定。综上所述，本发明所提供的励磁机的转子结构，通过整流盘的分体式结构以及紧固装置的作用将转子铁芯和整流盘合为一体，在励磁机和整流盘套轴之前就能事先完成线路连接，之后再进行套轴操作，如此减少了工艺流程，降低了工艺链的复杂程度。同时由于转子铁芯和整流盘紧贴固定，因此节约了转子转轴的轴向空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的第一种具体实施方式的整体结构剖视图；

图2为本发明所提供的第一种具体实施方式的整体结构俯视图；

图3为本发明所提供的第二种具体实施方式的整体结构剖视图。

其中，图1—图2中：

转子铁芯—1，整流盘—2，第一安装盘—201，第二安装盘—202，紧固装置—3，压圈—301，拉紧螺栓—302，整流模块—4，压敏模块—5，台阶—6，第一导体环—7，第二导体环—8，第一导电螺杆—9，第二导电螺杆—10。

图3中：

平衡块—11，端盖窗口—12，机座窗口—13。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的第一种具体实施方式的整体结构剖视图。

在本发明所提供的第一种具体实施方式中，励磁机的转子结构主要包括转子铁芯1和整流盘2。其中，转子铁芯1一般为扁平的圆柱状，其跟随发电机转子而同步转动。整流盘2一般也为扁平圆柱状，在其上安装有用于线路连接的零部件，其在本发明中为分体式结构，包括第一安装盘201和第二安装盘202，并且第一安装盘201和第二安装盘202并列设置，平行分布，两者间具有一定间距。而转子铁芯1就设置在第一安装盘201和第二安装盘202之间的空隙中，并且转子铁芯1的两个端面同时分别与第一安装盘201和第二安装盘的表面紧密贴合，或者可以认为，第一安装盘201和第二安装盘202从转子铁芯1的两个端面的方向夹紧转子铁芯1，并且第一安装盘201和第二安装盘202的表面与转子铁芯1的端面紧密贴合。此外，第一安装盘201和第二安装盘202与转子铁芯1紧贴后，再通过紧固装置3的作用将三者互相固定。

接上述，励磁机的转子结构通过整流盘2的分体式结构和紧固装置3的作用将转子铁芯1和整流盘2集成安装成一体。因此，本发明所提供的励磁机的转子结构能够在励磁机和整流盘2套轴之前就完成线路连接，减少了工艺流程，降低了工艺复杂程度。并且，由于转子铁芯1和整流盘2集成安装，因此相比于现有技术，本发明所提供的励磁机的转子结构节省了转子转轴的轴向空间，有利于励磁机的内部零部件合理布置。

此处优选地，紧固装置3包括压圈301和拉紧螺栓302，压圈301紧贴设置在转子铁芯1的两个端面上，其外再紧贴着第一安装盘201和第二安装盘202。由于压圈301的存在，第一安装盘201和第二安装盘202与转子铁芯1之间的连接更加紧密。此外，拉紧螺栓302贯穿了第一安装盘201、压圈301、转子铁芯1和第二安装盘202，将第一安装盘201、第二安装盘202和转子铁芯1固定。如此，在拉紧螺栓302的作用下，转子铁芯1和整流盘2的连接更加紧密。

需要指出的是，紧固装置3并不仅限于压圈301和拉紧螺栓302配合的形式，其余比如铆钉拉铆、强力胶粘结等形式同样可以达到本发明的目的。

请参考图2，图2为本发明所提供的第一种具体实施方式的整体结构俯视图。

励磁机提供给发电机励磁电流前，需要进行整流等操作。为此，本实施例在第一安装盘201上设置了整流模块4和压敏模块5。与此配合的，本实施例在第一安装盘201的边缘位置处设置了凸起的台阶6，而整流模块4和压敏模块5设置在第一安装盘201上时，其一端与台阶6的内侧面紧贴。如此设置，在转子高速旋转时，会产生较大的离心力，而整流模块4和压敏模块5就在离心力的作用下压紧台阶6的内侧面，避免由于离心力过大而使整流模块4和压敏模块5位移，导致线路连接中断。

接上述，整流模块4和压敏模块5在第一安装盘201上设置的位置虽然不固定，但是优选地，整流模块4和压敏模块5在第一安装盘201上呈环状均匀分布。

此外，由于转子结构一般有两个直流输入端，所以在整流模块4和压敏模块5上一般也有两个直流输出端，该两个输出端沿着径向分布，一个靠内而另一个靠外。而整流模块4和压敏模块5的两个输出端都需要同时与输入端相连——但是两个输出端之间不能干涉，否则会发生短路等事故——为此，本实施例通过第一导体环7将整流模块4和压敏模块5的靠内的输出端相连，而通过第二导体环8将整流模块4和压敏模块5的靠外的输出端相连。由于整流模块4和压敏模块5是呈环状均匀分布的，所以第一导体环7和第二导体环8也是呈环状的，当然圆环状或方环状都可以采用。

整流模块4和压敏模块5的输出端还需与输入端相连，为此，本实施例通过第一导电螺杆9和第二导电螺杆10的作用来实现。其中，第一导电螺杆9贯穿了第一导体环7、第一安装盘201、转子铁芯1和第二安装盘202后与主发磁极的输入端相连，而第二导电螺杆10则贯穿第二导体环8、第一安装盘201、转子铁芯1和第二安装盘202后与主发磁极的输入端相连。如此，第一导电螺杆9就将第一导体环7上所连通的整流模块4和压敏模块5的靠内的输出端与主发磁极的输入端相连，第二导电螺杆10就将第二导体环8上所连通的整流模块4和压敏模块5的靠外的输出端与主发磁极的输入端相连。此外，第一导电螺杆9和第二导电螺杆10还一并加强了紧固装置3的紧固效果，使转子铁芯1和整流盘2的一体化结构更加牢固稳定。

上面提到，第一导电螺杆9贯穿了第一导体环7，而第二导电螺杆10贯穿了第二导体环8，虽然第一导电螺杆9和第二导电螺杆10的贯穿位置均为任意设置，但是优选地，第一导电螺杆9和第二导电螺杆10在第一安装盘201上的贯穿位置在周向上是不同的，或者说在周向上错开成一定夹角的。根据前面的论述，整流模块4和压敏模块5的两个输出端是不能相连的，因此，将第一导电螺杆9和第二导电螺杆10的贯穿位置错开，可以避免短路等事故的发生。另外，为了与第一导电螺杆9和第二导电螺杆10的贯穿位置相配合，本实施例中的第一导体环7和第二导体环8均不是完成的环，而是具有缺口的环。并且，第一导体环7上的缺口位置让出了第二导电螺杆10的所在位置，第二导体环8上的缺口位置让出了第一导电螺杆9的所在位置。比如，第一导体环7和第二导体环8可以是3/4环，第一导体环7的1/4缺口位置处为第二导电螺杆10的贯穿位置，而第二导体环8的1/4缺口位置处为第一导电螺杆9的贯穿位置。综上，如此设置，第一导体环7和第二导体环8不仅可以节省一部分原材料，还能够进一步避免第一导体环7和第二导电螺杆10、以及第二导体环8和第一导电螺杆9的接触，从而避免了短路等情况的发生。

本发明还提供一种励磁机，包括端盖、机座和设置在机座上的转子结构，其中，该转子结构与前述内容相同，此处不再赘述。

请参考图3，图3为本发明所提供的第二种具体实施方式的整体结构示意图。

本发明所提供的第二种具体实施方式，在第一种具体实施方式的基础上做了改进，具体为增设了平衡块11、端盖窗口12和机座窗口13。

在本发明所提供的第二种具体实施方式中，首先考虑到励磁机在正常运转时，其转子会高速旋转，因此转子的动平衡性能很重要。为此，本实施例在第二安装盘202上设置了平衡块11。该平衡块11包括至少1个垫片，可根据实际情况增加或减少垫片的数量，从而使平衡块11的质量可调，进而调节励磁机转子的动平衡性能。此外，众垫片通过螺栓的作用与第二安装盘202可拆卸地连接，方便操作人员更换。

本实施例还提供一种励磁机，包括端盖、机座和设置在机座上的转子结构，其中，该转子结构与前述内容相同，此处不再赘述。

此外，考虑到整流模块4和压敏模块5需要经常维护更换，因此，本实施例在端盖上设置了端盖窗口12，在机座上设置了机座窗口13。所以，由于端盖窗口12和机座窗口13的存在，操作人员就可以直接通过端盖窗口12和机座窗口13对整流模块4和压敏模块5进行维护和更换，无须将整个电机转子抽出，从而节省了人力物力和财力。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种励磁机的转子结构，包括转子铁芯(1)和整流盘(2)，其特征在于，所述整流盘(2)包括平行设置的第一安装盘(201)和第二安装盘(202)，所述转子铁芯(1)设置于所述第一安装盘(201)和第二安装盘(202)之间，且其两个端面同时分别与所述第一安装盘(201)和第二安装盘(202)的表面紧贴；所述第一安装盘(201)、第二安装盘(202)和转子铁芯(1)通过紧固装置(3)固定。

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述紧固装置(3)包括压圈(301)和拉紧螺栓(302)，所述压圈(301)紧贴在所述转子铁芯(1)的两个端面上，且所述拉紧螺栓(302)贯穿所述第一安装盘(201)、压圈(301)、转子铁芯(1)和第二安装盘(202)将所述第一安装盘(201)、第二安装盘(202)和转子铁芯(1)固定。

3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述第一安装盘(201)上设置有整流模块(4)和压敏模块(5)，且所述第一安装盘(201)的边缘设置有凸起的台阶(6)，所述整流模块(4)和压敏模块(5)的其中一端与所述台阶(6)的内侧面紧贴。

4.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，所述整流模块(4)和压敏模块(5)在所述第一安装盘(201)上呈环状均匀分布。

5.根据权利要求4所述的转子结构，其特征在于，所述整流模块(4)和压敏模块(5)上沿径向均设置有两个输出端，且通过第一导体环(7)将所述整流模块(4)和压敏模块(5)上靠内的输出端相连，通过第二导体环(8)将所述整流模块(4)和压敏模块(5)上靠外的输出端相连。

6.根据权利要求5所述的转子结构，其特征在于，还包括第一导电螺杆(9)和第二导电螺杆(10)，且所述第一导电螺杆(9)贯穿所述第一导体环(7)、第一安装盘(201)、转子铁芯(1)和第二安装盘(202)后与主发磁极的输入端相连，所述第二导电螺杆(10)贯穿所述第二导体环(8)、第一安装盘(201)、转子铁芯(1)和第二安装盘(202)后与所述主发磁极的输入端相连。

7.根据权利要求6所述的转子结构，其特征在于，所述第一导电螺杆(9)和第二导电螺杆(10)在所述第一安装盘(201)上的周向位置不同，且所述第一导体环(7)和第二导体环(8)上均设置有缺口，所述第一导体环(7)上的缺口位置让出所述第二导电螺杆(10)的所在位置，所述第二导体环(8)的缺口位置让出所述第一导电螺杆(9)的所在位置。

8.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，还包括质量可调的平衡块(11)，所述平衡块(11)包括至少一个垫片，并设置于所述第二安装盘(202)上，且通过螺栓与所述第二安装盘(202)可拆卸地连接。

9.一种励磁机，包括端盖、机座以及设置于所述机座上的转子结构，其特征在于，所述转子结构为权利要求1—8任一项所述的转子结构。

10.根据权利要求9所述的励磁机，其特征在于，所述端盖上设置有便于维修的端盖窗口(12)，且所述机座上也设置有便于维修的机座窗口(13)。