CN1102516A - 用于在电机中固定定子绕组线圈端部的装置 - Google Patents

Abstract

用于在电机中固定定子绕组线圈端部的装置包 括内环(15)和分成扇形段的外环(10)。由下和上线 棒构成的定子绕组端部被支撑在所述外环(10)上，而 外环则由固定在电机端侧的托架(8)支撑。下和上线 棒相互间用充有合成树脂的施压软管分开。内环 (15)由二个环组成，具有一个封闭的内锥形环(15b) 和一个最好分为多部分的外锥形环(15a)和支撑段 (15c)，其中，两个锥形环可以在轴向上相互撑牢。用 这种方式构成的绕组端部支撑完全满足所有实际需 要，并还能在以后重新夹紧。

Description

本发明涉及用于在电机中固定定子绕组线圈端部的装置，电机包括转子和定子，定子具有一个叠片铁心，该叠片铁心带有端侧上的定子铁心端压板，定子绕组被布置在叠片铁心的槽内，该绕组具有上和下线棒，它们的端部在轴向上同叠片铁心交叉，其中夹持件具有一个内环，该内环紧密地、直接地或在插入一个衬垫后紧靠定子绕组线圈的端部，其端部象一内锥体那样展开，并且它具有分为多部分的外支撑部分，该支撑部分被支持在叠片铁心的端面上。

从这点上讲，本发明可参考下列现有技术，例如，EP-A-0，432，720或有同一内容的US-A-5，140，740。

由于涡轮发电机定子的绕组端部承受高的负载，带来了固定这些绕组线圈端部（绕组端部）的问题。这些负载的起因在于电磁力效应，尤其是在短路情况下，在振荡现象和在运行中定子线棒相对于定子铁心的不同热膨胀情况下。这些负载迟早会导致松动和损耗，最终导致接地短路和短路。

为了改善大型电机的绕组端部强度，已经采用了一系列的装置，这些装置大多采用由绝缘材料作成的单体作为中间支撑元件。

根据DE-OS-1，613，125用于在电机中固定定子绕组线圈端部的装置中，一个外环从外侧紧靠在线圈端部的外层部分。一个独立 于外环的内环啮合在线圈端部的内层上。为了防止这两环的相互轴向移动，采用制成C形弓形件的装置，该装置包绕线圈的端部，把两个弓形连接起来。借助于轴向伸延的夹持件拧紧这两个环，夹持件本身固定到定子叠片铁心的端面上。

美国专利4，800，314中的绕组端部的夹持件仅用一个外环。这些绕组端部相互间被成群地楔入并粘接，并且借助扎带固定到外环上。

支撑问题的进一步的解决方案（尤其是用于改进型的）是US-A-5，140，740或有同一内容的EP-A-0，430，720中的技术内容。其中所建议的夹持件具有一个内环，该内环紧靠定子绕组线圈锥形展开的端部，外支撑件由一个至少分成二部分的环或支撑梁组成，支撑梁在圆周方向上延伸和互连;啮合在内环和外环上或支撑梁上的束紧螺栓用来把内环和外支撑件联接起来。另外，也可以省略外环和束紧螺栓，这些是已知的，（图4）。这样，内环连同绕组端部的端头弓形件利用卡紧楔的插入支撑在角撑上，该角撑被紧固在定子叠片铁心的端面上。

在上述两种方案中，其缺点是，在绕组端部松动时，必须以较大精力才能重新夹固。

因此，本发明的目的是提供一个开头所称类型的新颖夹持件，它能经济和容易地制造，可靠地承受上述类型的所有运行载荷，尤其是在绕组端伸出部分可能的松动时能重新夹固。此外，在检修和保养时，尤其在翻新工作中，夹持件容易装配，同样可再一次简单地拆卸。

根据本发明，这个目的这样达到：外支撑件具有分为多部分的外环，该外环由相互间可卸连接的环形段构成，该环形段部分位于托架自由端的槽内，这些槽在圆周方向上伸展并相互对齐，并设有用于分隔下和上线棒的装置，而内环则由一个闭合的内锥环、一个整体的或分为多部分的外锥环和支撑段构成，两锥形环上的锥面在定子绕组线圈的空锥状扩展的端部方向上伸展，两个锥形环在轴向相互被撑牢。

通过参考下列详细的描述并考虑到相应的附图，将会容易地获得本发明更加完善的评价和许多附加的优点，同时，也变得易于理解：

图1表示了通过涡轮发电机低压（LV）端的一轴向剖视简图;和

图2表示通过如图1所示的涡轮发电机的端部，相应于内部支撑的高度沿AA线的径向局部剖视图。

参考附图，在此同样的参考标号表示几个附图中相同或相应的部分，根据图1，在通过涡轮发电机的前端部（低压端或激磁端）的简化轴向剖视图中，标号1表示一转子，2是一定子叠片铁心，3是其铁心端压板，4是压指。定子绕组包括一下线棒5和上线棒6，它们的端部从定子叠片铁心2凸伸出，即通常所说的端部弓形件，这两端部借助并头套（eye）7作相互的电连接和机械连接。所有端部弓形件构成了绕组端部。

固定在定子铁心端压板3上的托架8用于对绕组端部作外部支撑。以这种方式，槽道9对着在圆周方向的端部范围，延伸的槽与电机的轴线相垂直且其内部径向是中空的。一个由多部分构成的环被嵌入到些槽9中，该环由绝缘材料制成，在下文中被称为外环10，并由扇形片10a、10b、10c……（图2）组成，所述的扇形片在典型情况下覆盖60°区域。每个扇形片可拆卸地相互联接，例如借助于连接件11。

定子绕组的下线棒5通过插入绝缘衬垫12而被固定到外环10上，该绝缘衬垫例如可由玻璃纤维垫或玻璃纤维层制成。典型地，四个施压软管13被分别拉入上下线棒5和6之间，它们均匀分布在绕组端部的轴向伸出部分上，该施压软管13被充有合成树脂且由绝缘材料制成，它的作用在后面将会更详细地加以说明。上下线棒和施压软管13一起由玻璃纤维绳14或玻璃纤维粗纱线固定到支架8上。

内部支撑是借助于被标示为参号15的内环来实现的。该内环大体包括三个组件或元件：一个分为多部分的外锥形环15a，该外锥形环15a由锥形环片15a[sic]构成，一个闭合的内锥环15b和支撑部分15c。一个绝缘衬垫16设置在上线棒6的支承面和内锥环15b的支承面之间，该绝缘衬垫例如可由玻璃纤维层制成。

外锥环15a的径向内锥表面和内锥环15b的经向外锥表面大致朝着上线棒6的方向延伸，象一个内锥体展开。支撑部分15c支撑在外锥环15a的端面上，该端面近似垂直于电机的纵轴17延伸并且朝向电机内部。被拧入支撑部分15c的相应螺孔内的夹紧螺栓18能被用于内锥环15b相对于外锥环15a在轴线方向的紧固。紧靠支撑部分15c，并且拧紧内锥环15b的支撑螺栓19可用来防止内锥环15b扭曲。

当内外锥环被一起夹紧时，不允许的高拉伸应力通过外环10和托架8可出现在定子叠片铁心2（由金属片叠片组成）上，为了吸取这些力，采用了由绝缘材料制成的整体环形板20，该环形板20借助于螺栓21固定到所有的托架8上。另外的螺栓22通过轴向伸延的孔被导入托架8直到槽9为至，并固定外环10。

出于完整的原因，绕组端部空间的外密封23和装在转子1上的轴流式风机24及叶片25都示于图1中，同样转子轴26，转子盖27和其盖板28也示于图1中。

绕组端部伸出部分是按如下方式制造的：

在插入定子绕组线棒5，6之前，把扇形片10a、10b、10c……插入槽9内，并借助于连接件11将其与外环相连。线棒插入之后，拉入施压软管13，装上玻璃纤维绳，该玻璃纤维绳事先或在安装之后用可固化的合成树脂浸渍。此后，把环形板20固定到托架8上，同时利用螺栓22固定外环10。随后插入内环15并夹紧。然后用可固化的浸渍树脂，例如环氧树脂填充施压软管13并加压，该浸渍树脂在压力下被固化。在处理过程中，施压软管呈现图2所示的胀大后的构形，即分别在相邻的导线棒5和6之间的空隙上使它们膨胀，借此确保在圆周方向上的固定和间隔。与此同时，它们挤压下和上线棒使其分开，并借此使绕组端部伸出部分在径向变硬。在这种情况下，托架8和环形板20，还有外环10吸纳径向向外作用的力，而内环15吸纳径向向内作用的力。代替遍及整个圆周的施压软管13，也可以采用较短长度的软管，在限定的情况下，也可以采用填充合成树脂的缓冲件。最基本的是，这些元件原则上用来在组装过程中撑牢该绕组端部伸出部分，这些元件在以后的工作中具有支撑和分隔作用。在合成树脂固化和实际上不可避免而出现收缩之后，内锥形环15b紧靠外锥形环15a撑牢，最后以这种方式整个绕组端部被强化。

工艺的一种替换方式包括用“普通”的玻璃纤维粗纱或玻璃纤维绳完成分隔，它们被拉好并在此之后利用可固化的合成树脂浸渍，或者已经用可固化的合成树脂浸渍，然后安装，最后用内环15才把绕组端部撑牢。

在以后的工作中，如果绕组端部的伸出部分出现松动，可重新夹紧内环15而不需太大的精力就可消除上述现象。

显而易见，本发明的多种修改和变化在上述技术领域内是可能的。因此可以理解在所附权利要求书的范围之内，本发明能以不同于在此所说明的方式来实践。

标号表

1    转子

2    定子叠片铁心

3    定子铁心端压板

4    压指

5    下线棒

6    上线棒

7    并头套

8    托架

9    托架中的槽

10    外环

10a、b、c    外环10的扇形段

11    连接件

12,16    绝缘衬垫

13    充有合成树脂的施压软管

14    玻璃纤维绳

15    内环

15a    外锥形环

15b    内锥形环

15c    支撑段

17    电机纵轴

18    夹紧螺栓

19    支撑螺丝

20    环形板

21    螺丝

22    螺栓

23    密封

24    轴流式风机

25    风机24的叶片

26    转子轴

27    转子盖

28    盖板

Claims (6)

1、用于固定电机中定子绕组线圈端部的装置，该电机包括一定子和一转子，其中定子具有一叠片铁心，该铁心带有侧端上的定子铁心端压板，定子绕组被布置在叠片铁心内，绕组的端部在轴向上伸出该叠片铁心，该夹持件具有一内环和一个分为多部分的外支撑件，该内环直接地或在插入一个衬垫后紧靠定子绕组线圈的象内锥体展开的端部，该外支撑件通过托架被支撑在叠片铁心的端面上，其特征在于，该外支撑件具有分为多部分的外环，外环由环形段构成，该环形段相互间可拆卸地连接，该环形段部分地定位在托架自由端的槽内，这些槽在圆周方向上伸延，并相互对齐，设有用来分隔下和上线棒的装置，内环包括一封闭的内锥形环，一个整体或分为多体的外锥形环和支撑部分，其中，两锥形环上的锥面以定子绕组线圈端部的方向伸延，端部象一内锥体那样伸展，两个锥形环能在轴向上相互紧靠地撑牢。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所有的托架被连接到一个共同的环形板上，该环形板与电机纵轴垂直，并被可拆卸地固定到托架的自由端端面上。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于，外环的环形段也被用螺栓拧到环形板上。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，施压软管被拉进下和上线棒之间的空隙里，上述施压软管为了定子绕组导体的支撑和相互分开的目的充有可固化的合成树脂。

5、根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，玻璃纤维绳或玻璃纤维粗纱被拉进下和上线棒之间的空隙里，上述玻璃纤维绳或玻璃纤维粗纱为了定子绕组导体的支撑和相互分开的目的充有可固化的合成树脂。

6、根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，两个锥形环能在轴向上借助于夹紧螺栓和支撑螺丝相互紧靠地撑牢，可以把夹紧螺栓拧到支撑段上，而支撑螺丝被支撑在所述支撑段的向外指向的端面上。