CN113794344A - 一种可缩短轴向长度的同步发电机 - Google Patents

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郭文文
杨杰
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Abstract

本发明公开了一种可缩短轴向长度的同步发电机，解决了如何缩短同步发电机轴向长度的技术问题。同步发电机转轴的非驱动端的轴端段（3）为空心轴，在空心轴的轴端段（3）上分别设置有励磁机转子（17）和副励磁机转子（13），在盘形凹槽（5）中分别设置有正极旋转整流模块（8）和负极旋转整流模块（9），副励磁机定子（14）中的三相绕组的引出线与自动电压调节器的输入端连接，自动电压调节器（21）的输出端与励磁机定子（16）中的励磁机磁极线圈连接，励磁机转子（17）中的三相线圈的引出线穿过轴端段（3）中的空心后，与正极旋转整流模块的输入端和负极旋转整流模块（9）输入端连接；使发电机设计轻量化，节省轴向空间。

Description

一种可缩短轴向长度的同步发电机
技术领域
本发明涉及一种同步发电机，特别涉及一种可缩短轴向长度的同步发电机。
背景技术
现有的同步发电机结构一般是在定子上布置有三相发电绕组，在转子上设置有励磁绕组，在同步发电机非驱动端的端盖的内侧立面上布置有励磁机定子，在非驱动端轴承外盖上布置有副励磁机定子，在同步发电机转子的非驱动端的转轴上依次布置有旋转整流器、励磁机转子和副励磁机转子，因此，同步发电机的空心转轴要有一定长度的要求，才能完成上述部件的布设；在副励磁机转子上布设有永磁磁钢，同步发电机转子被驱动端设备带动旋转时，副励磁机定子三相线圈被其转子磁场切割，发出三相交流电，经自动电压调节器（AVR）整流成直流电供给励磁机定子磁极线圈，产生励磁机的磁场，励磁机的转子三相线圈切割该磁场，产生励磁机转子绕组三相交流电，该三相交流电经旋转整流器整流成直流电，再供给同步发电机转子上的励磁线圈，从而完成同步发电机的励磁；在这种传统的结构中，旋转整流器安装在同步发电机转子与励磁机转子之间，一般要占据长约300毫米的轴向距离，当将同步发电机安装到船舶等现场空间有限的场合时，经常会遇到同步发电机轴向安装空间不够的问题，如何缩短同步发电机的轴向距离，成为现场迫切需要解决的一个问题。
现有的副励磁机的结构一般为分体式，即副励磁机转子与副励磁机定子是分体式设置的；在装配时，副励磁机定子是装配在电机非驱动端轴承外盖上，副励磁机转子是单独安装在同步发电机转轴的非驱动端的轴端末端上的，副励磁机转子的外侧立面的向外空间是开放的，一般不会布置任何部件，如何利用该侧立面，将旋转整流器与副励磁转子集成在一起，起到节省出旋转整流器在同步发电机转轴上的布置空间，达到缩短同步发电机轴向长度的目的，成为现场需要攻克的一个难题。
发明内容
本发明提供了一种可缩短轴向长度的同步发电机，解决了如何缩短同步发电机轴向长度的技术问题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：
本发明的总体构思是：将同步发电机转轴的非驱动端侧的轴端设置成空心轴形式，在空心轴的轴孔中布设励磁机转子的三相绕组引出线（即旋转整流器的三相引入线），以及同步发电机转子的励磁线圈引入线的连接线（即旋转整流器的整流后的输出端引出线）；将旋转整流模块和保护电阻布设在副励磁机的转子的外侧立面上，从而省去了传统的布置在同步发电机转轴上的安装有整流模块的轮毂，缩短了同步发电机的转轴长度。
一种可缩短轴向长度的同步发电机，包括同步发电机转轴，在同步发电机转轴上设置有同步发电机励磁转子，在同步发电机励磁转子中，设置有同步发电机转子励磁线圈，在安装有同步发电机定子的机座上设置有自动电压调节器，在同步发电机非驱动端端盖的内侧立面上设置有励磁机定子，在同步发电机非驱动端端盖的外侧立面上设置有副励磁机定子，同步发电机转轴的非驱动端的轴端段为空心轴，在空心轴的轴端段上分别设置有励磁机转子和副励磁机转子，在副励磁机转子的副励磁机转子铁芯的外侧立面上设置有盘形凹槽，在盘形凹槽中分别设置有正极旋转整流模块和负极旋转整流模块，在正极旋转整流模块与负极旋转整流模块之间，连接有压敏保护电阻；副励磁机定子中的三相绕组的引出线与自动电压调节器的输入端连接在一起，自动电压调节器的输出端与励磁机定子中的励磁机磁极线圈连接在一起，励磁机转子中的三相线圈的引出线穿过轴端段中的空心后，与正极旋转整流模块的输入端和负极旋转整流模块输入端连接在一起，正极旋转整流模块的输出端引出线和负极旋转整流模块输出端引出线，穿过轴端段中的空心后，与同步发电机转子励磁线圈连接在一起。
在盘形凹槽中分别设置有正极旋转整流模块安装座和负极旋转整流模块安装座，在正极旋转整流模块安装座上设置有正极旋转整流模块，在负极旋转整流模块安装座上设置有负极旋转整流模块；在副励磁机转子铁芯的外圆上设置有磁钢和磁钢压板，在磁钢压板与副励磁机转子铁芯之间设置有压板夹紧螺栓；在轴端段的空心外圆周上设置有穿电线凹槽。
本发明实现了旋转整流器和副励磁机设计为一体嵌套式，区别于传统旋转整流器安装模式，使发电机设计轻量化，节省轴向空间，结构简单、紧凑，装配方便，对其他对发电机轻量化设计有借鉴意义。
附图说明
图1是本发明的同步发电机定转子的结构示意图；
图2是本发明的副励磁机转子的结构示意图；
图3是本发明的副励磁机转子在侧视方向上的结构示意图；
图4是本发明的副励磁机转子铁芯1的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明：
一种兼有旋转整流器功能的副励磁机转子结构，包括副励磁机转子铁芯1和同步发电机转轴的非驱动端的轴端段3，副励磁机转子铁芯1是安装在同步发电机转轴的非驱动端的轴端段3上的，非驱动端的轴端段3为空心轴，在副励磁机转子铁芯1的外侧立面上设置有盘形凹槽5，在盘形凹槽5中分别设置有正极旋转整流模块安装座6和负极旋转整流模块安装座7，在正极旋转整流模块安装座6上设置有正极旋转整流模块8，在负极旋转整流模块安装座7上设置有负极旋转整流模块9，在正极旋转整流模块8与负极旋转整流模块9之间连接有压敏保护电阻10，正极旋转整流模块8上的电流引入引出线和负极旋转整流模块9上的电流引入引出线，是穿接在轴端段3的空心中的；正极旋转整流模块8、负极旋转整流模块9和压敏保护电阻10在副励磁机转子铁芯1的外侧立面上设置的盘形凹槽5上，组成了嵌入式旋转整流器18。
在副励磁机转子铁芯1的外圆上设置有磁钢2和磁钢压板11，在磁钢压板11与副励磁机转子铁芯1之间设置有压板夹紧螺栓12；在轴端段3的空心外圆周上设置有穿电线凹槽4。
一种可缩短轴向长度的同步发电机，包括同步发电机转轴，在同步发电机转轴上设置有同步发电机励磁转子19，在同步发电机励磁转子19中，设置有同步发电机转子励磁线圈，在安装有同步发电机定子20的机座上设置有自动电压调节器21，在同步发电机非驱动端端盖15的内侧立面上设置有励磁机定子16，在同步发电机非驱动端端盖15的外侧立面上设置有副励磁机定子14，同步发电机转轴的非驱动端的轴端段3为空心轴，在空心轴的轴端段3上分别设置有励磁机转子17和副励磁机转子13，在副励磁机转子13的副励磁机转子铁芯1的外侧立面上设置有盘形凹槽5，在盘形凹槽5中分别设置有正极旋转整流模块8和负极旋转整流模块9，在正极旋转整流模块8与负极旋转整流模块9之间，连接有压敏保护电阻10；副励磁机定子14中的三相绕组的引出线与自动电压调节器21的输入端连接在一起，自动电压调节器21的输出端与励磁机定子16中的励磁机磁极线圈连接在一起，励磁机转子17中的三相线圈的引出线穿过轴端段3中的空心后，与正极旋转整流模块8的输入端和负极旋转整流模块9输入端连接在一起，正极旋转整流模块8的输出端引出线和负极旋转整流模块9输出端引出线，穿过轴端段3中的空心后，与同步发电机转子励磁线圈连接在一起。
在盘形凹槽5中分别设置有正极旋转整流模块安装座6和负极旋转整流模块安装座7，在正极旋转整流模块安装座6上设置有正极旋转整流模块8，在负极旋转整流模块安装座7上设置有负极旋转整流模块9；在副励磁机转子铁芯1的外圆上设置有磁钢2和磁钢压板11，在磁钢压板11与副励磁机转子铁芯1之间设置有压板夹紧螺栓12；在轴端段3的空心外圆周上设置有穿电线凹槽4。

Claims (2)

1.一种可缩短轴向长度的同步发电机，包括同步发电机转轴，在同步发电机转轴上设置有同步发电机励磁转子（19），在同步发电机励磁转子（19）中，设置有同步发电机转子励磁线圈，在安装有同步发电机定子（20）的机座上设置有自动电压调节器（21），在同步发电机非驱动端端盖（15）的内侧立面上设置有励磁机定子（16），在同步发电机非驱动端端盖（15）的外侧立面上设置有副励磁机定子（14），其特征在于，同步发电机转轴的非驱动端的轴端段（3）为空心轴，在空心轴的轴端段（3）上分别设置有励磁机转子（17）和副励磁机转子（13），在副励磁机转子（13）的副励磁机转子铁芯（1）的外侧立面上设置有盘形凹槽（5），在盘形凹槽（5）中分别设置有正极旋转整流模块（8）和负极旋转整流模块（9），在正极旋转整流模块（8）与负极旋转整流模块（9）之间，连接有压敏保护电阻（10）；副励磁机定子（14）中的三相绕组的引出线与自动电压调节器（21）的输入端连接在一起，自动电压调节器（21）的输出端与励磁机定子（16）中的励磁机磁极线圈连接在一起，励磁机转子（17）中的三相线圈的引出线穿过轴端段（3）中的空心后，与正极旋转整流模块（8）的输入端和负极旋转整流模块（9）输入端连接在一起，正极旋转整流模块（8）的输出端引出线和负极旋转整流模块（9）输出端引出线，穿过轴端段（3）中的空心后，与同步发电机转子励磁线圈连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种可缩短轴向长度的同步发电机，其特征在于，在盘形凹槽（5）中分别设置有正极旋转整流模块安装座（6）和负极旋转整流模块安装座（7），在正极旋转整流模块安装座（6）上设置有正极旋转整流模块（8），在负极旋转整流模块安装座（7）上设置有负极旋转整流模块（9）；在副励磁机转子铁芯（1）的外圆上设置有磁钢（2）和磁钢压板（11），在磁钢压板（11）与副励磁机转子铁芯（1）之间设置有压板夹紧螺栓（12）；在轴端段（3）的空心外圆周上设置有穿电线凹槽（4）。
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