CN1224267A - 具有夹紧的绕组端部的电机 - Google Patents
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Abstract
电机(10),特别是发电机或电动机,所述电机(10)容纳在一个电机外壳(11)内,其包括一个穿过定子铁芯(13)的定子绕组,所述绕组的顶部过渡成为绕组端部(31),并为承受动载荷而将所述绕组端部夹紧固定,本发明的特征是,在绕组端部位置上设有将绕组端部(31)进行补充夹紧的装置(20、21、29、30),该装置可从电机外壳(11)的外部操作,并可在电机工作中进行补充夹紧。
Description
本发明属于电机领域。所涉及的电机特别是发电机或电动机，所述电机容纳在一个电机外壳内，其包括一个穿过定子铁芯的定子绕组，所述绕组的顶部过渡成为绕组端部，并为承受动载荷而将所述绕组端部夹紧固定。
这种类型的电机例如已经公开在欧洲专利说明书EP-B1-0432720中。
大型电机，例如定子绕组直接氢冷式汽轮发电机，其定子绕组端部在工作中要受到很高的动载荷作用，为了吸收该动载荷并且避免其造成损坏，要以适当方式将绕组端部固定并且夹紧在其位置上。在上述文献中，建议了一种夹紧装置，其中的绕组端部靠在一个内环上，并且通过一个合适的夹紧装置压在该内环上。所述的夹紧装置在该文献的图4中被建议采用成对的夹紧楔(16a,b)，该夹紧楔压在一块夹板上(压板15a)，并且支承在固定在定子铁芯上的支座内侧上(角形件13a)。所述夹紧楔可通过一根共用的紧固螺栓作相对靠近移动，从而使所述夹板压紧绕组端部。
这种夹紧装置的缺点是，调整费事而且操作不灵活。如果电机在运行中由于所承受的负荷而改变了其机械预紧力或绕组端部的几何位置，则只有停机，打开电机外壳，以合适的方式将位于绕组端部位置处的(夹紧楔)螺栓拧紧，才能补偿该变形。但问题是，这种维护一方面造成了不短的停机时间，它在正常维护以外又增加了开销。另一方面夹紧装置的补充调整本身也有问题，因为补充调整的效果只有在运行的电机上才能最终得到可靠检验，所以会造成电机的多次停止和启动。
本发明的任务是，对上述电机加以改进，以克服所述的缺点，并且实现结构和功能上简单、能够快速和精确进行补充调整的绕组端部固定装置。
对以上任务的解决方案是，对一种上述类型的电机，在其绕组端部位置上设有将绕组端部进行补充夹紧的装置，该装置可从电机外壳的外部操作，并可在电机工作中进行补充夹紧。通过本发明所述的从外部操作的补充夹紧装置，可无需打开电机的外壳进行补充夹紧。这已经大大节约时间。此外，因为补充夹紧操作可在电机运行过程中进行，所以进一步减少了维护时间，避免了电机停车。特别是可在补充夹紧时使用合适的诊断工具，例如振动传感器，直接检测补充夹紧的效果。此外，还可采用“可遥控的”补充夹紧装置，以特别简单的方式，对所有绕组端部固定支承件实现均匀的预紧。
本发明所述第一个优选的实施例的特征是，所述绕组端部位于一个与电机轴线同轴布置的内环中，并且其外部被固定在定子铁芯上的支承件所包围，所述支承件分别具有一个基本平行于内环外表面的支承面，在所述绕组端部和支承件之间设有夹板，该夹板将绕组端部压在内环的外表面上，并且在夹板和支承件之间设有与补充夹紧装置共同作用的夹紧楔，该夹紧楔位于支承件的支承面上，并且将夹板压在所述绕组端部上。由于使用了所述夹紧楔，所以能以简单的方式通过线性力传递，在分布面上施加很大的夹紧力。
本发明所述第二个优选的实施例的特征是，所述夹紧楔成对布置在夹板的对面，每对所述夹紧楔均以对称方式布置，并且通过与所属夹板作相对靠近运动实现夹紧，所述夹紧楔通过一个共同的拉杆做相对运动，并且与所述拉杆共同构成一个夹紧装置，所述拉杆的一端固定在成对夹紧楔中的第一夹紧楔上，成对夹紧楔中的第二夹紧楔可移动地设置在拉杆上，并且还包括一个装置，该装置支承在拉杆的一个挡块上，而且可使第二夹紧楔朝着第一夹紧楔的方向移动。该方案的结构非常简单，在运行中功能可靠，能产生并保持分布十分均匀的夹紧力。
所述用于移动第二夹紧楔的一种优选的装置是一个液压器，所述液压器经一根压力管从位于电机外壳外部的供压源得到所必须的工作压力。液压系统对高电压和电磁场不敏感，可产生很大的作用力，并且能简单地采用标准件组成。
下面对照附图所示实施例，对本发明作进一步的说明。唯一的附图表示的是本发明所述绕组端部夹紧装置的一个优选实施例的剖视图。
图中所示的本发明所述绕组端部固定和夹紧装置的一个优选实施例，表示了其局部视图。其中的电机10包括由电机外壳11(图中未画出)所包围的内腔12，一个围绕电机中心线旋转的转子(图中未示)和一个定子，该定子具有穿过定子铁芯13的定子绕组，图中显示出其中的两个绕组束26和27。所述绕组束从定子铁芯13伸出，过渡成为绕组端部31，为了保持其机械稳定性，使其能够承受运行中的动负荷，必须将其夹紧固定。
为了进行固定，将由绕组束26、27组成的整体制成呈锥形向外张开的绕组端部31，并且在其间加入合适的中间垫23、24和25，所述绕组端部的锥形外表面靠在一个与电机中心线同轴布置的内环32上。在该内环32上，绕组端部31在其另一侧被压在绕组端部31上的夹板28所夹紧，所述夹板分别通过成对对称布置的夹紧楔16、19受到必要的夹紧力的作用。所述夹紧楔16、19分别支承在平行于内环32外表面延伸的支承件15的支承面15a上，所述支承件环绕在绕组端部31的外部。所述支承件通过合适的固定装置14被固定在定子铁芯13上。
夹紧机构除了包括夹紧楔16、19外，还包括拉杆18，它穿过一对夹紧楔中的两个夹紧楔16、19。在所述拉杆18的一个端部设有第一挡块17，在该挡块上支承着一个夹紧楔16。在拉杆18的另一端设置了第二挡块22，在该挡块上支承着液压器21，所述液压器通过一个活塞20从后面压在另一个夹紧楔19上。所述液压器21通过位于电机外壳11外面的压力源30经一根引到内部的压力管29得到压力供应。当施加相应的压力时，力通过拉杆18作用在夹紧楔16、19上，所产生的力总是指向相对的另一夹紧楔，从而在楔面的作用下将夹板28压向绕组端部31。
每个围绕绕组端部31布置的夹紧装置均可以通过相应的液压器快速和精确地，特别是可任意地调整到所要求的夹紧力，其方式是相应调整液压压力的大小。特别是可以在电机运行过程中对夹紧力进行补充调整，而无需让电机停车或者打开电机外壳11。成对使用的夹紧楔16、19和夹板28共同作用产生了分布非常均匀的压力。为了使液压压力在达到了预定的夹紧力后可以减小，一种适当而且有利的结构是，由夹紧楔16、19和拉杆组成的夹紧装置包括一个棘轮机构，当拉杆上移动的夹紧楔19被液压器21推移到位后，该棘轮机构将锁定，从而使液压器的压力释放后，在成对夹紧楔上仍保持着预紧力。
显而易见，在本发明范围内，补充夹紧机构除了采用液压手段外，还可采用其他机械的、电气或磁力手段实现。当然应当注意，这些手段必须能在给定条件下可靠地工作，这些条件包括电机运行条件，并且充分考虑到操作人员的安全问题。
总之，本发明所述具有绕组端部夹紧装置的电机显示出以下特点和优点：
-借助于一个外部装置无需打开电机即可对绕组端部固定装置进行补充夹紧；
-所述补充夹紧最好通过一个液压器进行，该液压器由一个外部压力源提供压力；
-所述夹紧装置最好备有一个棘轮机构，使得即使液压器的压力释放后，在两个夹紧楔上、亦即在整个绕组端部固定装置上仍维持着一定的夹紧力；
-监测所需的时间可大大缩短；
-补充夹紧不仅可在“运行中”进行，而且也可在停车状态下进行；
-所有支承件上可保证实现均匀的夹紧；
-不需要打开发电机或者电动机(改变工作状态等)；
-可显示绕组端部出现松脱，例如过大的振动，以及绕组端部的磨损，显示方式是在运行中通过振动传感器检测，并且用内部窥视器通过外壳上的专用开孔进行检查并通过补充夹紧消除振动；
-本发明所述系统不仅可用于氢冷而且可用于气冷发电机和电动机。
显然，在上述教导下，本发明还可包括许多改进或变换方案。因此，在以下的要求的范围内，对本发明的实施可不限于上述描述的方案。
Claims (8)
1、电机(10)，特别是发电机或电动机，所述电机(10)容纳在一个电机外壳(11)内，其包括一个穿过定子铁芯(13)的定子绕组，并在端部汇合为绕组端部(31)，并为承受动载荷而将所述绕组端部夹紧固定，本发明的特征是，在绕组端部位置上设有将绕组端部(31)进行补充夹紧的装置(20、21、29、30)，该装置可从电机外壳(11)的外部操作，并可在电机工作中进行补充夹紧。
2、如权利要求1所述的电机，其特征是，所述绕组端部(31)位于一个与电机轴线同轴布置的内环(32)中，并且其外部被固定在定子铁芯(13)上的支承件(15)所包围，所述支承件(15)分别具有一个基本平行于内环(32)外表面的支承面(15a)，在所述绕组端部(31)和支承件(15)之间设有夹板(28)，该夹板将绕组端部(31)压在内环(32)的外表面上，并且在夹板(28)和支承件(15)之间设有与补充夹紧装置(20、21、29、30)共同作用的夹紧楔(16、19)，该夹紧楔位于支承件(15)的支承面(15a)上，并且将夹板(28)压在所述绕组端部(31)上。
3、如权利要求2所述的电机，其特征是，所述夹紧楔(16、19)成对布置在夹板(28)的对面。
4、如权利要求3所述的电机，其特征是，每对所述夹紧楔(16、19)均以对称方式布置，并且通过与所属夹板(28)作相对靠近运动实现夹紧，所述夹紧楔通过一个共同的拉杆(18)做相对运动，并且与拉杆(18)共同构成一个夹紧装置。
5、如权利要求4所述的电机，其特征是，所述拉杆(18)的一端固定在成对夹紧楔中的第一夹紧楔(16)上，成对夹紧楔中的第二夹紧楔(19)可移动地设置在拉杆(18)上，并且还包括一个装置(21)，该装置支承在拉杆(18)的一个挡块(22)上，而且可使第二夹紧楔(19)朝着第一夹紧楔的方向移动。
6、如权利要求5所述的电机，其特征是，所述移动第二夹紧楔(19)的装置是一个液压器(21)。
7、如权利要求6所述的电机，其特征是，所述液压器(21)经一根压力管(29)从位于电机外壳(11)外部的供压源(30)得到所必须的工作压力。
8、如权利要求6和7中的一项所述的电机，其特征是，夹紧装置(16、18、19)包括一个棘轮机构，使得液压器(21)释放压力载荷时，在成对夹紧楔(16、19)上仍保持有一定的夹紧力。
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Cited By (2)
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| CN101379679B (zh) * | 2006-01-31 | 2011-12-14 | 西门子公司 | 电机定子的减振系统 |
| CN103875162A (zh) * | 2011-10-14 | 2014-06-18 | 西门子公司 | 调整电机的定子端绕组中的刚度 |
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1998
- 1998-12-15 CN CN 98126921 patent/CN1224267A/zh active Pending
Cited By (3)
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| CN101379679B (zh) * | 2006-01-31 | 2011-12-14 | 西门子公司 | 电机定子的减振系统 |
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