CN1073811A - 带有一条励磁电流供应线的电机的转子 - Google Patents
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Abstract
在大型电机中，在转子中心沿轴向延伸的励磁供
应线(7，8)和在转子的绕组端部(3)中的励磁绕组导体
(4)之间的电引线处于电和机械上的高度负荷。因此
它必须被强制冷却。如果从冷气室来的冷却气体的
一部分被导引通过专门的径向轴孔(20)至轴的轴心，
然后径向向外通过或沿着励磁供应线螺栓(13)进入
转子绕组端部空间中的热气室(H)就能获得有效的冷
却。
Description
本发明涉及一个气冷电机的转子，特别是涉及一个涡轮发电机的转子，这种电机在转子体的外圆周面的纵向槽内设有一个励磁绕组，并具有一条将在一个轴向轴孔中沿转子中心延伸的励磁导线连接到转子的绕组端部的励磁绕组导体上的励磁电流供应线，具有一个强制冷却的励磁供应线螺栓，该螺栓设置在一个第一经向轴孔内，并以其内端通电地和机械地连接到所述励磁导线上，和以其外端，在转子轴之外，通过连接导体连接到转子绕组端部的导体上，该转子具有一个转子护罩以支撑转子的绕组端部，该转子绕组端部空间在转子护罩下面由若干基本上轴向延伸的隔板分隔成若干个冷气空和热气室，由风扇传送的冷却气体流过这些气室。
本发明参考了，例如，从瑞士专利CH-PS586966得出的现有技术。
在涡轮发电机中，励磁导线在转子上通常是在一个中央轴孔内被导引至转子绕组的。轴孔内的导体一般是实心的和周围完全绝缘的。从这些中央导引的实心导体至转子绕组的连接是通过径向拧入实心导体内的电流供应线螺栓实现的。这样一种螺栓就是，例如，瑞士专利说明书第586966号的主题内容。除了用铜或铜合金制成的螺栓外，用高强度钢制成的螺栓在最新的设计中也被应用，但其必须被强制冷却。
螺栓位于一个轴节段中，该轴节段由于转子本身的重量和不平衡的力造成的轴弯曲而产生极高的应力。该转子轴因轴节段部位的一个（径向）孔而削弱了。在最严重的情况下，螺栓孔周围可能形成裂痕而导致损坏。
本发明的目的在于将励磁电流供应线以这样一种方式建立在中央轴孔内的实心导体和在转子绕组端部上的绕组引线之间，从而使不论是轴或是电引线都不会受到机械的危害，以及能够进行有效的冷却。
根据本发明该目的是这样达到的，即所述的用于容纳励磁电流供应线螺栓的第一轴孔各与一个热气室相连通，而中央轴孔通过基本上是径向延伸的第二轴孔连接至冷气室，从而使冷却气体从各冷气室流过第一径向轴孔，轴向轴孔和流过第二径向轴孔。
在这里，第一径向轴孔在圆周方向上最好相对于第二径向轴孔有偏移，而第二径向轴孔最好设置在从轴至转子体的转折点的部位处，并通向一个在转子轴中心的空间。该些孔可以在该部位处结合而不会损伤转子。如果各第二径向轴孔都源自靠近极心的（现有）绕组槽则将特别有利。为此目的，各相关槽的端头以一个基槽的方式朝转子轴线方向加宽。
本发明的示范实施例以及其优点在结合附图的下文中将较详细地予以说明。
通过下面结合参考附图的详细说明将对本发明及其优点得到更为全面的理解，其中：
图1示出在励磁供应线螺栓区域内，一个涡轮发电机转子的绕组端部的简化纵向截面;
图2示出图1中的绕组端部的平面图的截面;
图3为从相对于输入传动一侧所看到的不带绕组的转子的视图;
图4示出图1和3中的涡轮发电机的第二径向轴孔区域的简化纵向截面。
参看附图，其中相同的标号表示同样的或与其相当的部件，图1示出了一个涡轮发电机转子的低压绕组端部的纵向截面，转子体由标号1表示而转子轴由标号2表示。设计成空心导体的转子绕组导体4在转子绕组端部3内以已知的方式互相相连。一个由一个护罩环5和一块护罩板6组成的转子护罩用来支承转子绕组端部3。
励磁电流通过配置在在转子轴2中沿轴向延伸的中央轴孔9内的实心导体7、8供给励磁绕组。实心导体7，8由一个中间绝缘层10彼此成电绝缘状。一根插入轴孔9内的绝缘管11用来使实心导体7，8与转子轴2绝缘开。
在绕组端部侧的一端，两个实心导体7，8配置有一个径向孔，在此孔中各插入有一带螺纹的插头12。在该带螺纹的插头12内又各拧入一个被安排在一个第一径向轴孔14内的励磁供应线螺栓13。它的外径小于第一径向轴孔14的内径，因此产生一个冷却气体能从中通过的冷却间隙15。如果没有冷却间隙15，螺栓13可以设计成部分空心的。励磁供应线螺栓13的径向外端配置有螺纹16，在该螺纹上安装有一个连接导体17用于使励磁供应线螺栓13电连接至绕组端部3的转子绕组导体4上。
如图2所示，转子绕组端部区间在护罩环5的下面由轴向延伸的隔板18分隔成若干个热气室H（图2中仅显示其中之一个）和冷气室K。这些隔板延伸至轴2，留出一个小的间隙19。这些气室在轴向上由护罩板6和转子体1所界定。
从吹风机（未示出）流入冷气室K的冷气进入空心绕组导体4的侧面开孔，从中流过并离开（在两则通风的机器中，是在转子的对侧），通过热气室H进入机器空气间隙。冷却气体同样地从冷气室K流入如图3所示那样设置在转子槽中的空心绕组杆的侧面开孔，从孔中流过，并在转子中心处离开该孔，进入机器空气间隙。
根据本发明，冷气体的一部分被分出来用于冷却励磁供应线螺栓13。为此目的，一个第二径向轴孔20被设置在转子体内，如图4所示，该轴孔20源自一条靠近热气室H，因此也靠近极心22的转子槽21，并终止在轴向轴孔9处，确切地说，在轴向轴孔9的底端和实心导体7，8之间的空间23处。转子槽21在转子体的端头处以一个基槽的方式加宽。空间23，例如，由实心导体7和8端头处的相应凹槽或是由绝缘管11上的短的槽口经通道24与冷却间隙15相连通。为完整起见，图4还示出了用于转子绕组和一个空气间隙开孔26的槽盖25。空气间隙开孔26以已知的方式防止了由吹风机送出的冷却气体直接流入机器空气间隙。
新鲜的冷却气体始终以大约风扇的压力存在于冷气室内。进入第二径向轴孔20的气体进口和从第一径向轴孔14出来的气体出口的径向位置因离心力的作用而导致冷却剂的额外运送。此外，如果如图3所示，第二径向轴孔20在圆周方向上相对于（由箭头D所示的）转子旋转方向偏移，因而，从旋转方向看来，它们停止在冷气室K的端头处，则动压力也有助于冷却剂的运送。
上述用于强制冷却励磁供应线螺栓的方法是以一个四极涡轮发电作为例子来予以描述的。它们也可以用于两极的机器上而不脱离本发明所覆盖的范围。
显然，根据上述揭示的内容有可能对本发明作出多种改进和变更。因此，应该理解到，在权利要求书的范围内，本发明可以以超出本文具体叙述的其它方式实施。
Claims (5)
1、一种气冷电机机的，特别是一个涡轮发电机的转子，这种电机在转子体外圆周面的纵向槽内设有一个励磁绕组，并具有一条将在一个轴向轴孔中沿转子中心延伸的励磁导线连接到转子的绕组端部的励磁绕组导体上的励磁电流供应线，具有一个强制冷却的励磁供应线螺栓，该螺栓设置在一个第一径向轴孔内，并以其内端通电地和机械地连接到所述励磁导线上，和以其外端，在转子轴之外，通过连接导体连接到转子绕组端部的导体上，该转子具有一个转子护罩以支撑转子的绕组端部，该转子绕组端部空间在转子护罩下面由若干基本上轴向延伸的隔板分隔成若干个冷气室和热气室，由风扇传送的冷却气体流过这些气室，其特征在于：其中所述的用于容纳励磁电流供应线螺栓的第一轴孔各与一个热气室相连通，而中央轴孔通过基本上径向延伸的第二轴孔被连接至冷气室，从而使冷却气体从各冷气室流过第一径向轴孔，轴向轴孔和流过第二径向轴孔。
2、如权利要求1所述的转子，其特征在于：其中第一径向轴孔在圆周方向上相对于第二径向轴孔偏移开。
3、如权利要求1或2所述的转子，其特征在于：其中第二径向轴孔设置在从轴至转子体的转折点的部位处，并通向一个在转子中心的空间。
4、如权利要求3所述的转子，其特征在于：其中第二径向轴孔源自邻接或至少靠近转子极心的槽。
5、如权利要求1至4中之一项所述的转子，其特征在于：其中的励磁供应线螺栓或者设置有一个沿螺栓纵向延伸的冷却孔和/或在它和第一径向轴孔的壁之间设置一个冷却间隙。
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