CN201708624U - 具有防止高速水流冲刷机构的湿定子电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及具有防止高速水流冲刷机构的湿定子电机。改进在于在定子铁芯接近定子内圆的定子槽的槽口部位，设有一个由薄钢板制成的防冲刷圆筒，防冲刷圆筒与定子内圆同心，其两端分别撑在定子铁芯和端盖的相应台阶上；在防冲刷圆筒中部同一径向上均布开设有6-12个弹性窗口。在未装配前，防冲刷筒的轴向长度大于定子铁芯到端盖台阶之间的距离3-10mm，当端盖螺栓压紧机座上后，轴向长度被压缩，在弹性力的作用下，防冲刷筒的一个端面贴近定子铁心的槽口部位，起到防冲刷作用。由于防冲刷筒在轴向方向具有一定的柔性，可以对加工工艺分散性引起轴向尺寸的不规范性进行自动调整，即具有随形性。

Description

具有防止高速水流冲刷机构的湿定子电机 
技术领域
本实用新型属于大型汽轮发电机组锅炉炉水循环泵的驱动电机，具体涉及炉水泵电机，即湿定子电机。 
背景技术
湿定子电机是指电机内腔中充满了水的一种交流异步电动机，定子绕组是由外层包裹着一层防水绝缘层2的绕组线3在定子铁心4的定子槽5内绕制而成，定子绕组1浸泡在水中长期运行是湿定子电机的主要技术特征，由于水的良好散热性能和不可压缩性，湿定子电机是潜水电机和炉水泵电机的主要结构形式。因为电磁能量转换的需要，定子铁心4与转子铁心的轴向长度L1大致上是相等的，转子在电机内的介质-水中高速旋转，在转子端面所带动的水流切向线速度冲刷定子绕组的端部，以1100kW 2极炉水泵电机为例，其转子直径D2＝0.3m，转速n＝2950r/min，其切向速度V达到46.4m/s，如此高速的水流冲刷定子绕组的绝缘层2表面，起了“水滴石穿”的作用，即在运行过程磨蚀了绝缘层，导致使绕组线的铜导体与介质水接触，从而发生电机绕组接地，绝缘电阻为“0”，烧坏电机的严重事故。国内、外的制造厂商为解决这一影响可靠性的重大设计隐患，采取过的措施都因为工艺性差或结构上难以实现而不能付之产品上有效实施。 
发明内容
为了解决湿定子电机的绕组线要高速水流冲刷下磨蚀绝缘层的问题，本实用新型提供一种具有防止高速水流冲刷机构的湿定子电机。 
具体的技术解决方案如下： 
具有防止高速水流冲刷机构的湿定子电机包括定子绕组1、定子4、转子15、机座14、端盖9，定子绕组1是由外层包裹着一层防水绝缘层2的绕组线3在定子铁心4的定子槽5内绕制而成； 
在定子铁芯两端接近定子内圆7部位，各设有一个由薄钢板制成的防冲刷圆筒8，防冲刷圆筒8与定子内圆7同心，其两端分别支撑在定子4和端盖9的相应台阶10上；在防冲刷圆筒8中部同一径向上均布开设有6-12个弹性窗口11。 
防冲刷圆筒8上均布有平行四边形的弹性窗口11，弹性窗口11开设于距定子铁芯端面1/3-1/4 D2处，所述D2为转子直径。 
所述防冲刷圆筒8的长度，比定子4到端盖台阶10之间的轴向距离L2大3-10mm。 
湿定子电机采用防止高速水流冲刷机构后，电机运行时转子高速运转形成的高速水流，经防冲刷园筒的弹性窗口后，冲向定子绕组线的能量大为减少，避免了高速水流对定子绕组的绝缘层2的冲刷磨蚀。因此电机定子绕组1不会再因绕组绝缘层2的磨蚀而发生绕组线的铜导体与介质水接触产生电机绕组接地、烧坏电机的严重事故。同时机构的防冲刷圆筒8开设的平行四边形的弹性窗口11，足以使冷却水流顺利的流过。因此防止高速水流冲刷机构不会影响对定子绕组1的冷却和湿定子电机的散热，即不会降低电机的冷却效果。 
在我国数个大型火力发电厂使用的200-1100kW炉水循环泵电机上，使用本实用新型技术进行改造，经多年运行后拆检发现电机绕组绝缘层2表面完好，证明防止高速水流冲刷机构防绕组绝缘层磨蚀效果明显。有效的保证了电厂安全生产长期性。 
附图说明
图1为本实用新型结构示意图， 
图2为图1的K-K剖视图， 
图3为图1的M处局部放大图。 
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。 
实施例： 
参见图1，具有防止高速水流冲刷机构的湿定子电机包括定子绕组1、转子15、机座14、端盖9，端盖9与机座14之间由螺栓13连接。定子绕组1是由外层包裹着一层防水绝缘层2的绕组线3在定子铁心4的定子槽5内绕制而成。在定子铁芯两端接近定子内圆7的部位，各设有一个由薄钢板制成的防冲刷圆筒8，此防冲刷圆筒8与定子内圆7同心，其两端分别撑在定子铁心4和端盖9的相应台阶10上，防冲刷圆筒8起了径向固定的作用。在距定子铁芯端面1/3-1/4 D2的轴向距离处的防冲刷圆筒8的同一径向上均布开设了6-12个平行四边形的弹性窗口11，D2为转子直径，见图2和图3，平行四边形的斜边12起了轴向弹簧作用。防冲刷圆筒8的长度比定子铁心4到端盖台阶10之间的距离L2大3-10mm。当端盖螺栓13压紧到机座14上后，防冲刷圆筒8的两端即紧紧地贴合在定子铁心4的平面和端盖的相应台阶10上，利用平行四边形窗口11的斜边12的弹性，自动补偿了轴向长度因加工制造的工艺分散性。在装配时无须进行调整——称之为随形性，平行四边形的窗口11的另一个重要功能，提供冷却通道，经防冲刷圆筒8的水流减速作用， 以1/10左右的流速流经端部，起到充分的冷却作用。防冲刷圆筒的轴向弹性与平行四边形的形状、个数、斜边的宽度b，特别是斜边的角度α有关，b越小，α越小，L3越大，则冲刷圆筒的柔性越大，随形性越好，但是撑紧力越小。合理的范围是平行四边形个数为6-12个， 
Figure BSA00000173279200031
α＝20°-70°， 
Figure BSA00000173279200032

Claims (3)

1.具有防止高速水流冲刷机构的湿定子电机，包括定子绕组(1)、定子(4)、转子(15)、机座(14)、端盖(9)，定子绕组(1)是由外层包裹着一层防水绝缘层(2)的绕组线(3)在定子铁心(4)的定子槽(5)内绕制而成，其特征在于：
在定子铁芯两端接近定子内圆(7)部位，各设有一个由薄钢板制成的防冲刷圆筒(8)，防冲刷圆筒(8)与定子内圆(7)同心，其两端分别支撑在定子(4)和端盖(9)的相应台阶(10)上；在防冲刷圆筒(8)中部同一径向上均布开设有6-12个弹性窗口(11)。
2.根据权利要求1所述的具有防止高速水流冲刷机构的湿定子电机，其特征在于：防冲刷圆筒(8)上均布有平行四边形的弹性窗口(11)，弹性窗口(11)开设于距定子铁芯端面1/3-1/4 D2处，所述D2为转子直径。
3.根据权利要求1所述的具有防止高速水流冲刷机构的湿定子电机，其特征在于：所述防冲刷圆筒(8)的长度，比定子(4)到端盖台阶(10)之间的轴向距离L2大3-10mm。
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