CN107204692A - 用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发电机，具体为用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机。解决现有电传动内燃机车的发电机系统集成化程度不高，机械系统复杂，维护成本高，机车空间利用率不高等问题。该发电机其定子由主发定子和辅发定子构成，主发定子的机座与辅发定子的机座之间采用止口过渡配合并用螺栓连接在一起，辅发定子的铁心内嵌有两套绕组，两套绕组同槽嵌线，两套绕组为独立的系统；其转子由主发转子和辅发转子构成，主发转子和辅发转子同轴安装，主发转子的绕组励磁引线经穿过辅发转子磁轭的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。本发明加大机车空间的利用率，适合被高速驱动，能够与电传动内燃机车良好匹配。

Description

用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机
技术领域
本发明涉及发电机，具体为用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机。
背景技术
目前，电传动内燃机车电源主要采用转速1800r/min的高速柴油机来驱动发电机系统为机车中各部分单元进行供电（如图1所示，图中：21－三相同步主发电机，22－联轴器，23－齿轮箱，24－三相同步辅助发电机，25－励磁发电机）。该发电机系统主要有以下特点：1、发电机系统由三个独立的发电机组成：三相同步主发电机为转向架上的牵引电机供电以驱动机车；三相同步辅助发电机为通风机、冷却风扇电机等辅助电机提供电源；励磁发电机为三相同步主发电机提供励磁电源。2、同步主发电机必须设计为双轴伸结构，一端与柴油机连接，另一端经联轴器与齿轮箱连接以驱动辅助发电机及励磁发电机发电。3、主发电机与辅助发电机（含励磁发电机）之间必须通过联轴器、齿轮箱过渡连接。该发电机系统集成化程度不高，机械系统复杂，维护成本高（三种电机及一个齿轮箱），机车空间利用率不高。
发明内容
本发明解决现有电传动内燃机车的发电机系统集成化程度不高，机械系统复杂，维护成本高，机车空间利用率不高等问题，提供一种用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机。
本发明是采用如下技术方案实现的：用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机，其定子由主发定子和辅发定子构成，主发定子的机座与辅发定子的机座之间采用止口过渡配合并用螺栓连接在一起，辅发定子的铁心内嵌有两套绕组，两套绕组同槽嵌线，两套绕组为独立的系统；其转子由主发转子和辅发转子构成，主发转子和辅发转子同轴安装，主发转子的绕组励磁引线穿过辅发转子磁轭连接至辅发转子一侧的（与主发转子非相邻侧）滑环，辅发转子的绕组励磁引线直接连接到滑环。
为进一步使该用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机，适合电传动内燃机车上的转速1800r/min的高速柴油机的驱动，即适合被高速驱动，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。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。
本发明所述的用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机具有如下特点：1、将现有的三种电机集成为一种电机：主发部分为牵引电机供电；辅发定子上的两套绕组分别使用电缆线将三相引出线引出，一套绕组引出线为通风机电机、风扇电机等辅助电机供电，另一套绕组引出线为主辅发励磁及空调系统供电。2、将电机设计为单轴伸，即电机一端与柴油机连接，另一端无轴伸。省去联轴器及齿轮箱，简化机械系统的设计，加大机车空间的利用率，提高机车功率。3、其结构设计合理、新颖、独特，特别是铜螺杆的设置及主辅发转子的励磁引线的结构、固定布置，使本发明所述的发电机适合电传动内燃机车上的转速1800r/min的高速柴油机的驱动，即适合被高速驱动，能够与电传动内燃机车良好匹配。
附图说明
图1为电传动内燃机车上的现有发电机系统的结构示意图；
图2为本发明所述用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机的结构示意图；
图3为辅发转子铜螺杆处的局部放大图；
图4为主发转子支架端面处的励磁引线固定结构示意图；
图5为第二固定环的截面示意图。
图中：1－前端盖，2-主发定子，3-主发转子，4-辅发定子，5-辅发绕组一，6-辅发绕组二，7-辅发转子，8-刷架系统，9-滑环，10-后端盖，11－铜螺杆，12－第一固定环，13－第二固定环，14－主发转子的第一绕组励磁引线，15－引线夹，16－主发转子的第二绕组励磁引线，17－辅发转子的绕组励磁引线，18－支架。
具体实施方式
用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机，其定子由主发定子2和辅发定子4构成，主发定子2的机座与辅发定子4的机座之间采用止口过渡配合并用螺栓连接在一起，辅发定子4的铁心内嵌有两套绕组（即辅发绕组一5和辅发绕组二6），两套绕组同槽嵌线，两套绕组为独立的系统；其转子由主发转子3和辅发转子7构成，主发转子3和辅发转子7同轴安装，主发转子3的绕组励磁引线穿过辅发转子磁轭连接至辅发转子一侧的滑环9，辅发转子7的绕组励磁引线直接连接到滑环9。辅发转子7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11，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3的绕组励磁引线经铜螺杆11连接至辅发转子一侧的滑环9。主发转子3的绕组励磁引线及辅发转子7的绕组励磁引线都采用铜扁线折弯成型的结构，主发转子3和辅发转子7之间的转轴上套固有第一固定环12，辅发转子7与滑环9之间的转轴上套固有第二固定环13，主发转子3与铜螺杆11一端之间的主发转子的第一绕组励磁引线14用引线夹15固定于第一固定环12上，铜螺杆11另一端与滑环9之间的主发转子的第二绕组励磁引线16以及辅发转子的绕组励磁引线17用引线夹15固定于第二固定环13上。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11外包绝缘。主发转子的第一绕组励磁引线14及辅发转子的绕组励磁引线17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11、滑环9连接；主发转子的第二绕组励磁引线16两端开孔，两端分别与铜螺杆11、滑环9连接。主发转子3与铜螺杆11一端之间的主发转子的第一绕组励磁引线14还设有另一个固定处，即在主发转子3磁极引线头下方用引线夹15固定于支架18端面上（如图4所示）。

Claims (5)

1.一种用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机，其特征在于其定子由主发定子（2）和辅发定子（4）构成，主发定子（2）的机座与辅发定子（4）的机座之间采用止口过渡配合并用螺栓连接在一起，辅发定子（4）的铁心内嵌有两套绕组，两套绕组同槽嵌线，两套绕组为独立的系统；其转子由主发转子（3）和辅发转子（7）构成，主发转子（3）和辅发转子（7）同轴安装，主发转子（3）的绕组励磁引线穿过辅发转子磁轭连接至辅发转子一侧的滑环（9），辅发转子（7）的绕组励磁引线直接连接到滑环（9）。
2.根据权利要求1所述的用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机，其特征在于辅发转子（7）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（11），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（3）的绕组励磁引线经铜螺杆（11）连接至辅发转子一侧的滑环（9）。
3.根据权利要求2所述的用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机，其特征在于主发转子（3）的绕组励磁引线及辅发转子（7）的绕组励磁引线都采用铜扁线折弯成型的结构，主发转子（3）和辅发转子（7）之间的转轴上套固有第一固定环（12），辅发转子（7）与滑环（9）之间的转轴上套固有第二固定环（13），主发转子（3）与铜螺杆（11）一端之间的主发转子的第一绕组励磁引线（14）用引线夹（15）固定于第一固定环（12）上，铜螺杆（11）另一端与滑环（9）之间的主发转子的第二绕组励磁引线（16）以及辅发转子的绕组励磁引线（17）用引线夹（15）固定于第二固定环（13）上。
4.根据权利要求3所述的用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机，其特征在于主发转子（3）与铜螺杆（11）一端之间的主发转子的第一绕组励磁引线（14）还设有另一个固定处，即在主发转子（3）磁极引线头下方用引线夹（15）固定于支架（18）端面上。
5.根据权利要求2或3或4所述的用于电传动内燃机车的三相同步主辅发电机，其特征在于主发转子的第一绕组励磁引线（14）及辅发转子的绕组励磁引线（17）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（11）、滑环（9）连接；主发转子的第二绕组励磁引线（16）两端开孔，两端分别与铜螺杆（11）、滑环（9）连接。
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