CN107017714B - 高速同步主辅发电机转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于电传动内燃机车上的主辅发电机转子，具体为高速同步主辅发电机转子。解决现有内燃机车上的同步主辅发电机由于结构缺陷不适合高速转动的问题。该高速同步主辅发电机转子包括转轴，同轴安装于转轴上的主发转子和辅发转子，以及设置于转轴上且位于辅发转子的与主发转子非相邻侧的滑环；辅发转子磁轭上轴向开有圆形光孔，光孔内穿有两端带螺纹的铜螺杆，铜螺杆两端分别使用铜螺母将其锁紧在辅发转子磁轭上，主发转子的绕组励磁引线经铜螺杆连接至辅发转子一侧的滑环，辅发转子的绕组励磁引线直接连接到滑环。主发转子的绕组励磁引线及辅发转子的绕组励磁引线都采用铜扁线折弯成型的结构。在高速运转情况下安全稳定运行。

Description

高速同步主辅发电机转子
技术领域
本发明涉及主辅发电机转子，特别涉及用于电传动内燃机车上的主辅发电机转子，具体为高速同步主辅发电机转子。
背景技术
主、辅发集成一体化的同步主辅发电机在国产内燃机车上已得到应用，但受车型及内燃机转速限制，目前的同步主辅发电机转速局限于1000r/min。国外内燃机车用户不断增加，但因国外多个地区或国家采用窄轨铁路，相应的其内燃机的转速需达到1800r/min，现有同步主辅发电机由于以下结构上的缺陷不适合被高速内燃机拖动：
1.主发转子励磁引线采用电缆穿过辅发磁轭结构，辅发磁轭（与转轴的配合面）需要开槽，减小了辅发磁轭与转轴的配合面积。
2.励磁引线采用电缆结构，电缆引线头与转子磁极引线连接部位、滑环连接部位不宜固定；电缆穿过辅发磁轭使电缆与转轴、辅发磁轭之间相互摩擦，在高速情况下容易导致电缆破损或连接松动而影响电机安全稳定运行。
3.主发转子励磁引线电缆固定采用绑扎带在绑线卡及转轴上进行绑扎，为保证绑扎带拉力均匀需要配备专用绑扎机进行绑扎，增加了设备成本及工艺成本。
另外，现有的同步主辅发电机的转子不带风扇，需要系统配置专用冷却通风机对电机进行冷却通风，从而影响机车空间利用率，并且电气系统繁杂，需要定期对风机冷却系统进行维护。
发明内容
本发明解决现有内燃机车上的同步主辅发电机由于结构缺陷不适合高速转动的问题，提供一种高速同步主辅发电机转子。
本发明是采用如下技术方案实现的：高速同步主辅发电机转子，包括转轴，同轴安装于转轴上的主发转子和辅发转子，以及设置于转轴上且位于辅发转子的与主发转子非相邻侧的滑环；辅发转子磁轭上轴向开有圆形光孔，光孔内穿有两端带螺纹的铜螺杆，铜螺杆两端分别使用铜螺母将其锁紧在辅发转子磁轭上，主发转子的绕组励磁引线经铜螺杆连接至辅发转子一侧的滑环，辅发转子的绕组励磁引线直接连接到滑环。设置铜螺杆避免了在辅发转子磁轭与转轴的接触面上钻孔而影响配合面的配合紧度，进而避免了辅发磁轭与转轴面因配合不足而导致的必须加大轴径及辅发磁轭体积的问题。
进一步地，主发转子的绕组励磁引线及辅发转子的绕组励磁引线都采用铜扁线折弯成型的结构，主发转子和辅发转子之间的转轴上套固有第一固定环，辅发转子与滑环之间的转轴上套固有第二固定环，主发转子与铜螺杆一端之间的主发转子的第一绕组励磁引线用引线夹固定于第一固定环上，铜螺杆另一端与滑环之间的主发转子的第二绕组励磁引线以及辅发转子的绕组励磁引线用引线夹固定于第二固定环上。可靠的固定方式确保电机在高速运转情况下防止各引线松动、脱落、断裂。便捷的安装方式（不需要使用绑扎带绑扎必须将转子在绑扎机上进行工艺处理）可简化工艺步骤，减小设备的投入、维护费用。
更进一步，在主发转子磁轭左端增加一处止口用于安装风扇，风扇与主发转子磁轭之间采用过渡配合并在主发转子磁轭的端面圆周使用螺栓将风扇紧固。
本发明在转子上增加风扇，将电机的强迫通风方式设计为自通风方式，提高机车空间利用率，将机车的冷却通风系统简化。主发转子励磁引线与滑环之间采用铜螺杆连接，避免在辅发转子磁轭与转轴的接触面上钻孔而影响配合面的配合紧度。主、辅发转子励磁引线采用铜扁线折弯成型并在各连接头之前加装引线夹而非采用绑扎带固定引线，提高工艺性，可保证该型转子在高速运转情况下安全稳定运行。折弯成型的励磁引线及铜螺杆分别进行绝缘处理提高电气性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为辅发转子铜螺杆处的局部放大图；
图3为主发转子支架端面处的励磁引线固定结构示意图；
图4为第二固定环的截面示意图。
图中：1-风扇，2-主发转子磁轭，3-主发转子磁极，4-主发转子的第一绕组励磁引线，5-引线夹，6-第一固定环，7-辅发转子磁轭，8-铜螺杆，9-辅发转子磁极，10-主发转子的第二绕组励磁引线，11-辅发转子的绕组励磁引线，12-引线夹，13-第二固定环，14-滑环，15-转轴，16－引线夹，17－支架。
具体实施方式
高速同步主辅发电机转子，包括转轴15，同轴安装于转轴上的主发转子和辅发转子，以及设置于转轴上且位于辅发转子的与主发转子非相邻侧的滑环14；辅发转子磁轭7上轴向开有圆形光孔，光孔内穿有两端带螺纹的铜螺杆8，铜螺杆8两端分别使用铜螺母将其锁紧在辅发转子磁轭上，主发转子的绕组励磁引线经铜螺杆连接至辅发转子一侧的滑环14，辅发转子的绕组励磁引线直接连接到滑环14。主发转子的绕组励磁引线及辅发转子的绕组励磁引线都采用铜扁线折弯成型的结构，主发转子和辅发转子之间的转轴上套固有第一固定环6，辅发转子与滑环14之间的转轴上套固有第二固定环13，主发转子与铜螺杆8一端之间的主发转子的第一绕组励磁引线4用引线夹5固定于第一固定环6上，铜螺杆8另一端与滑环14之间的主发转子的第二绕组励磁引线10以及辅发转子的绕组励磁引线11用引线夹12固定于第二固定环13上。在主发转子磁轭2左端增加一处止口用于安装风扇1，风扇1与主发转子磁轭2之间采用过渡配合并在主发转子磁轭2的端面圆周使用螺栓将风扇紧固。具体实施时，按常规，铜扁线折弯而成的主发转子的绕组励磁引线、辅发转子的绕组励磁引线铜螺杆8外包绝缘。主发转子的第一绕组励磁引线4及辅发转子的绕组励磁引线11仅一端开孔，未开孔端分别与主、辅发转子的磁极引线头采用焊接方式连接，开孔端分别与铜螺杆8、滑环14连接。主发转子的第二绕组励磁引线10两端开孔，两端分别与铜螺杆8、滑环14连接。主发转子与铜螺杆8一端之间的主发转子的第一绕组励磁引线4还设有另一个固定处，即在主发转子磁极引线头下方用引线夹16固定于支架17端面上（如图3所示）。

Claims (6)

1.一种高速同步主辅发电机转子，包括转轴（15），同轴安装于转轴上的主发转子和辅发转子，以及设置于转轴上且位于辅发转子的与主发转子非相邻侧的滑环（14）；其特征在于辅发转子磁轭（7）上轴向开有圆形光孔，光孔内穿有两端带螺纹的铜螺杆（8），铜螺杆（8）两端分别使用铜螺母将其锁紧在辅发转子磁轭上，主发转子的绕组励磁引线经铜螺杆连接至辅发转子一侧的滑环（14），辅发转子的绕组励磁引线直接连接到滑环（14）。
2.根据权利要求1所述的高速同步主辅发电机转子，其特征在于主发转子的绕组励磁引线及辅发转子的绕组励磁引线都采用铜扁线折弯成型的结构，主发转子和辅发转子之间的转轴上套固有第一固定环（6），辅发转子与滑环（14）之间的转轴上套固有第二固定环（13），主发转子与铜螺杆（8）一端之间的主发转子的第一绕组励磁引线（4）用引线夹（5）固定于第一固定环（6）上，铜螺杆（8）另一端与滑环（14）之间的主发转子的第二绕组励磁引线（10）以及辅发转子的绕组励磁引线（11）用引线夹（12）固定于第二固定环（13）上。
3.根据权利要求2所述的高速同步主辅发电机转子，其特征在于主发转子与铜螺杆（8）一端之间的主发转子的第一绕组励磁引线（4）还设有另一个固定处，即在主发转子磁极引线头下方用引线夹（16）固定于支架（17）端面上。
4.根据权利要求2或3所述的高速同步主辅发电机转子，其特征在于主发转子的第一绕组励磁引线（4）及辅发转子的绕组励磁引线（11）仅一端开孔，未开孔端分别与主、辅发转子的磁极引线头采用焊接方式连接，开孔端分别与铜螺杆（8）、滑环（14）连接；主发转子的第二绕组励磁引线10两端开孔，两端分别与铜螺杆（8）、滑环（14）连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的高速同步主辅发电机转子，其特征在于在主发转子磁轭（2）的与辅发转子不相邻的一端增加一处止口用于安装风扇（1），风扇（1）与主发转子磁轭（2）之间采用过渡配合并在主发转子磁轭（2）的端面圆周使用螺栓将风扇紧固。
6.根据权利要求4所述的高速同步主辅发电机转子，其特征在于在主发转子磁轭（2）的与辅发转子不相邻的一端增加一处止口用于安装风扇（1），风扇（1）与主发转子磁轭（2）之间采用过渡配合并在主发转子磁轭（2）的端面圆周使用螺栓将风扇紧固。
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