CN108134468B - 一种配水冷转子的集电环平衡结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种配水冷转子的集电环平衡结构，包括内设有进水管的集电环转子，集电环转子上设有集电环及风扇，集电环转子与磁极引线相连，沿集电环的周向设有通风孔，其特征在于，集电环上与磁极引线180°对称方向的部位为一段不设通风孔的实心弧段，从而人为产生反方向的不平衡量以抵消集电环和磁极引线产生的不平衡量。本发明提供了一种配水冷转子的集电环平衡结构，通过对集电环取消通风孔和集电环转子配重设计来抵消磁极引线和集电环产生的不平衡量，有效改善外伸端的振动。

Description

一种配水冷转子的集电环平衡结构
技术领域
本发明涉及一种配水冷转子的集电环平衡结构。
背景技术
在转子水冷的汽轮发电机中，由于有通水需求，为保证水路一体式结构而不被隔断，没有漏水风险，其配的集电环均采用与发电机转子同轴的结构。基于配大容量水冷转子的集电环结构中，由于发电机额定励磁电流和励磁电压增大，集电环电刷数量增多会导致集电环转子5加长，有时发电机机组还会应用在膨胀量较大的汽轮机上，这样既要满足发电机励磁还要满足膨胀量较大时转子有足够长度保证电刷不会脱开集电环，则会导致集电环转子5更加长。由于每个集电环2、3上都有磁极引线1给发电机转子提供励磁，该磁极引线1连接在集电环2、3腰形孔中并用斜楔9等敲紧。同时，由于配水冷集电环转子中心孔通水，均与发电机转子同轴，且转子磁极引线1均为偏心设计。转子高速旋转时，磁极引线1处会产生较大的离心力作用在整个集电环转子5中，产生不平衡量(这个不平衡量在较长的转子上还会被放大)，进而导致集电环转子5的外伸端振动较大，不符合设计要求。现有技术中填充引线7(假铜线)和绝缘垫块4、8未考虑到集电环2、3本身及磁极引线1的不平衡量，导致整个轴系的临界转子不合格。
发明内容
本发明的目的是：克服转子高速旋转时产生的不平衡量，使得较长的集电环转子也能满足临界转速和振动要求。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种配水冷转子的集电环平衡结构，包括内设有进水管的集电环转子，集电环转子上设有集电环及风扇，集电环转子与磁极引线相连，沿集电环的周向设有通风孔，其特征在于，集电环上与磁极引线180°对称方向的部位为一段不设通风孔的实心弧段，从而人为产生反方向的不平衡量以抵消集电环和磁极引线产生的不平衡量。
优选地，在集电环转子存在不平衡量的同方向的转轴上开平衡槽一，绝缘垫块设于平衡槽一内；在存在不平衡量的反方向的转轴上开平衡槽二或引线槽，填充引线设于平衡槽二内，或磁极引线设于引线槽内，通过填充引线或磁极引线与绝缘垫块的重量差而产生的人为的不平衡量抵消集电环和磁极引线产生的不平衡量。
本发明提供了一种配水冷转子的集电环平衡结构，通过对集电环取消通风孔和集电环转子配重设计来抵消磁极引线和集电环产生的不平衡量，有效改善外伸端的振动。
本发明配合世界首创双水660MW发电机研制，成功开发了配水冷转子的集电环平衡结构，解决了集电环转子过长，导致临界转速和转子振动不满足要求的问题，从而提升了用户满意度。另外，本发明为不分轴且轴系过长的集电环提供了新的平衡思路，同时为水冷集电环模块化设计奠定了坚实的技术基础。
附图说明
图1为现有的配水冷转子的集电环平衡结构；
图2为本发明提供的一种配水冷转子的集电环平衡结构；
图3为集电环结构。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例对本发明做进一步说明。
本发明的集电环平衡结构主要分为集电环转子5和集电环2、3两部分。转子由集电环2、3，风扇6，磁极引线1及进水管10组成。与现有方案不同，本发明中的集电环转子5即外伸端进行配重设计，通过在转子平衡槽或引线槽内相应位置放置绝缘垫块4、7或填充引线8来抵消磁极引线1带来的不平衡量。集电环本身2、3也进行配重设计，通过集电环2、3少开几个通风孔的方式来抵消磁极引线1带来的不平衡量。
本发明经过数值计算和三维建模，集电环磁极引线1和集电环2、3在高速运行时会产生较大不平衡量，通过取消与磁极引线1的180°对称方向的集电环2、3通风孔11，形成实心弧段12，而人为产生反方向的不平衡量，该不平衡量可以抵消磁极引线1和集电环2、3的不平衡量。图3中，13为安装磁极引线1的腰型孔。
如上述方法还不能完全平衡掉集电环2、3和磁极引线1产生的不平衡量，可对集电环转子5进行配重设计。在存在不平衡量的同方向的转轴上开平衡槽，在平衡槽内放置绝缘垫块4、7。在存在不平衡量的反方向的转轴上开平衡槽或引线槽，在平衡槽内放置填充引线(假铜引线)8或本身已为磁极引线1(真铜引线)，这样填充引线8或磁极引线1与绝缘垫块4、7重量差而产生的人为的不平衡量可抵消原集电环2、3和磁极引线1产生的不平衡量。

Claims (1)

1.一种配水冷转子的集电环平衡结构，包括内设有进水管(10)的集电环转子(5)，集电环转子(5)上设有集电环(2、3)及风扇(6)，集电环转子(5)与磁极引线(1)相连，沿集电环(2、3)的周向设有通风孔(11)，其特征在于，集电环(2、3)上与磁极引线(1)180°对称方向的部位为一段不设通风孔(11)的实心弧段(12)，从而人为产生反方向的不平衡量以抵消集电环(2、3)和磁极引线(1)产生的不平衡量；
在集电环转子(5)存在不平衡量的同方向的转轴上开平衡槽一，绝缘垫块(4、7)设于平衡槽一内；在存在不平衡量的反方向的转轴上开平衡槽二或引线槽，填充引线(8)设于平衡槽二内，或磁极引线(1)设于引线槽内，通过填充引线(8)或磁极引线(1)与绝缘垫块(4、7)的重量差而产生的人为的不平衡量抵消集电环(2、3)和磁极引线(1)产生的不平衡量。
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