CN203219037U - 发电机转子结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电机转子结构，在主轴（3）的外围沿圆周均匀设置有转子磁轭（4），两相邻的转子磁轭（4）之间设有支撑块（12），该支撑块（12）及转子磁轭（4）均与主轴（3）相固定，每个转子磁轭（4）配备有一个相对应的磁极铁芯（1），在所述磁极铁芯（1）上开有环槽，该环槽中安装有形状大小与之相适应的磁极线圈（2），在所述磁极线圈（2）的内、外侧均设置有散热匝，所述散热匝均位于环槽内，并抵接在环槽的槽壁上。本实用新型结构简单，成本低廉，安装方便，消除了转子转动方向上的径向力，减小了转子转动过程中的离心力，减小了转子转动的阻力，提高了通风效果，发电机组的发电效率也随之提高。

Description

发电机转子结构

技术领域

本实用新型涉及水力发电领域，特别涉及一种发电机转子结构。 

背景技术

现在人们的用电需求越来越大，使得发电厂的用电供应也随之提高，在水力发电厂，水轮发电机组的飞逸转速越来越高，其转子的外圆线速度也越来越高，在运行过程中，转子上的磁极线圈的中心不与转子中心重合，磁极线圈产生的离心力会分解成径向力和侧向力，当侧向力超过其线圈铜带的许用应力时，则需要在极间增加磁极撑块，防止磁极线圈产生位移，但加上撑块以后，又会影响整个机组的通风条件，增加了转子转动的阻力，对发电机组的工作效率影响很大。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可消除侧向力的发电机转子结构。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种发电机转子结构，在主轴（3）的外围沿圆周均匀设置有转子磁轭（4），两相邻的转子磁轭（4）之间设有支撑块（12），该支撑块（12）及转子磁轭（4）均与主轴（3）相固定，每个转子磁轭（4）配备有一个磁极铁芯（1），所述磁极铁芯（1）在主轴（3）的外围沿圆周均匀分布，且磁极铁芯（1）与对应的转子磁轭（4）相固定，在所述磁极铁芯（1）上开有环槽，该环槽中安装磁极线圈（2），其特征在于：所述磁极线圈（2）的形状大小与环槽相适应，在所述磁极线圈（2）的外侧设置有第一散热匝（8），磁极线圈（2）的内侧设置有第二散热匝（8’），所述第一散热匝（8）和第二散热匝（8’）均位于环槽内，并抵接在环槽的槽壁上

本实用新型的磁极线圈的轴中心线穿过主轴中心，当转子转动的时候，转子的转动方向上磁极线圈和主轴的径向力和侧向力重合为离心力，在离心力作用下，磁极线圈不会产生径向的窜动；在离心力方向，磁极线圈受到环槽内壁的抵接，也不会产生窜动，这样就可取消传统技术配置的磁极撑块，同时也减轻了转子重量，减小了转子转动的阻力，提高了通风效果，发电机组的发电效率也随之提高，同时，磁极线圈转动过程中与空气摩擦的热量，可以通过在磁极线圈外侧和内侧分别设置的第一散热匝和第二散热匝进行散热处理，以降低转子的发热量，提高发电效率。 

为了降低磁极线圈表面在转动过程中的损耗，同时增加磁极线圈与空气的接触面积，以便达到更好的散热效果，在所述磁极线圈（2）的外圆周面上优化设置有线槽，并将所述线槽设置为螺旋形。 

作为优选，在所述主轴（3）的外围设置有两块励磁引出线（7），该励磁引出线（7）的中部固定于支撑块（12）上，励磁引出线（7）的两端通过螺栓固定在相邻的两个转子磁轭（4）上。采用以上结构，所述励磁引出线固定在转子磁轭上成为一体结构，避免了安装间隙所产生的窜动，保证了主轴转动的稳定。 

作为优选，在所述转子磁轭（4）上一体形成有凸台（11），励磁引出线（7）的一端与其中一个转子磁轭（4）的凸台（11）相贴合，由第一压板（9）压紧，并通过螺栓固定，励磁引出线（7）的另一端伸入铜套（10）内，该铜套（10）固定在另一个转子磁轭（4）的凸台（11）上。采用以上结构，励磁引出线的两端固定在相邻的转子磁轭上，转子在转动过程中稳定性更好，同时，套入铜套也减小了励磁引出线的损耗，有利于提高转子的工作效率。 

作为优选，所述铜套（10）为“L”形，该铜套（10）的长臂端套入励磁引出线（7），且铜套（10）的长臂端由第二压板（9’）压紧在转子磁轭（4）的凸台（11）上，铜套（10）、第二压板（9’）和凸台（11）三者之间通过螺栓固定；所述铜套（10）的短臂端与铜棒（6）的外端相固定，该铜棒（6）沿径向穿设在主轴（3）上，铜棒（6）的内端与引线铜排（5）连接，所述引线铜排（5）竖直设置在主轴（3）的中心孔内。采用以上结构，转子主轴中心孔内的引线铜排通过铜棒与铜套连接，铜套里穿设有励磁引出线，所述励磁引出线固定在转子磁轭上，转子磁轭又与磁极铁芯连接，当转子转动的时候，引线铜排上的引线产生的离心力通过铜棒发散出去，并沿着铜套、励磁引出线以及磁极铁芯向主轴外围传递并逐渐消耗，达到减弱离心力的作用，转子转动的稳定性更高。 

为了避免励磁引出线在转动过程中由于其平面不平整而产生振动，影响转子的工作效率，作为优选，所述励磁引出线（7）的中部由第三压板（9”）压紧在支撑块（12）的凸块上，并通过螺栓相固定。 

为了减小励磁引出线转动过程中产生的径向力，避免转动过程中出现多向力的散发，影响转子转动的稳定性和工作效率，作为优选，所述励磁引出线（7）为圆弧形，其圆弧中心与主轴（3）的中心重合。 

由于转子主轴转速高，为了减小转子磁轭外围的应力作用，减小离心力，所述转子磁轭（4）、支撑块（12）和主轴（3）优选为锻铸一体结构。 

有益效果：本实用新型结构简单，成本低廉，安装方便，消除了转子转动方向上的径向力，减小了转子转动过程中的离心力，减小了转子转动的阻力，提高了通风效果，发电机组的发电效率也随之提高。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图2为图1的A-A向视图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明： 

如图1和图2所示，本实用新型由磁极铁芯1、磁极线圈2、主轴3、转子磁轭4、引线铜排5、铜棒6、励磁引出线7、第一散热匝8、第二散热匝8’、 第一压板9、第二压板9’、第三压板9”、铜套10、凸台11和支撑块12等构成。其中，在主轴3的外围沿圆周均匀设置有转子磁轭4，两相邻的转子磁轭4之间设有支撑块12，所述转子磁轭4、支撑块12和主轴3为锻铸一体结构，在每个转子磁轭4的外围相对应的配备有一个磁极铁芯1，在所述磁极铁芯1上开有环槽，该环槽中安装磁极线圈2，磁极线圈2的形状大小与环槽相适应。在所述磁极线圈2的外圆周面上设置有线槽，该线槽为螺旋形，在所述磁极线圈2的外侧设置有第一散热匝8，磁极线圈2的内侧设置有第二散热匝8’，所述第一散热匝8和第二散热匝8’均位于环槽内，并抵接在环槽的槽壁上。 

如图1和图2所示，在所述主轴3的外围的右半圆设置有两块圆弧形的励磁引出线7，其圆弧中心均与主轴3的中心重合，每个所述励磁引出线7的中部由第三压板9”压紧在支撑块12的凸块上，并通过螺栓相固定；励磁引出线7的两端通过螺栓固定在相邻的两个转子磁轭4上，在所述转子磁轭4上一体形成有凸台11，励磁引出线7的一端与其中一个转子磁轭4的凸台11相贴合，由第一压板9压紧，并通过螺栓固定，励磁引出线7的另一端伸入“L”形铜套10的长臂端内，且铜套10的长臂端由第二压板9’压紧在另一个相邻转子磁轭4的凸台11上，铜套10、第二压板9’和凸台11三者之间通过螺栓固定；所述铜套10的短臂端与铜棒6的外端相固定。 

如图2所示，在所述主轴3的中心孔内竖直设置有引线铜排5，在主轴3的径向上穿设有两根铜棒6，两根所述铜棒6相对设置在主轴3的两侧，两根所述铜棒6的内端均与引线铜排5连接，两根铜棒6的中心线在一条直线上。 

本实用新型的工作原理如下： 

转子转动的过程当中，由于主轴3外围磁极铁芯1上开有环槽，在环槽内设置有大小形状相适配的磁极线圈2，利用环槽的斜面结构，磁极线圈的中心线指向主轴3的中心，故磁极线圈2在转动过程中与主轴3同心，所产生径向力和侧向力合并到一个方向，形成离心力，提高了转子转动的稳定性；同时，为了减小产生的离心力，在所述主轴3的中心孔内竖直设置有引线铜排5，在主轴3的径向上穿设有两根铜棒6，两根所述铜棒6的外端通过各自端相对应“L”形铜套10的短臂端，分别于两块励磁引出线7的一端连接，所述励磁引出线7的一端通过“L”形铜套10的长臂端，固定在铜棒6所对的转子磁轭4上，另一端固定在相邻的转子磁轭4上，该励磁引出线7的中部固定在两个相邻转子磁轭4之间的支撑块12上，所述转子磁轭4、支撑块12和主轴3为锻铸一体结构，这样，转子转动形成的离心力可以均匀的发散消耗，不会因为受力不均而产生偏心转动的效果，进一步提高转子转动的效果。 

另外，磁极线圈2的外侧和内侧所设置的第一散热匝8和第二散热匝8’起到散热降温的作用，所述磁极线圈2的外圆表面的线槽增加了接触面积，散热效果更好，有力保证转子工作的正常运行。 

Claims (8)

1.一种发电机转子结构，在主轴（3）的外围沿圆周均匀设置有转子磁轭（4），两相邻的转子磁轭（4）之间设有支撑块（12），该支撑块（12）及转子磁轭（4）均与主轴（3）相固定，每个转子磁轭（4）配备有一个磁极铁芯（1），所述磁极铁芯（1）在主轴（3）的外围沿圆周均匀分布，且磁极铁芯（1）与对应的转子磁轭（4）相固定，在所述磁极铁芯（1）上开有环槽，该环槽中安装磁极线圈（2），其特征在于：所述磁极线圈（2）的形状大小与环槽相适应，在所述磁极线圈（2）的外侧设置有第一散热匝（8），磁极线圈（2）的内侧设置有第二散热匝（8’），所述第一散热匝（8）和第二散热匝（8’）均位于环槽内，并抵接在环槽的槽壁上。

2.根据权利要求1所述发电机转子结构，其特征在于：在所述磁极线圈（2）的外圆周面上设置有线槽，该线槽为螺旋形。

3.根据权利要求1所述发电机转子结构，其特征在于：在所述主轴（3）的外围设置有两块励磁引出线（7），该励磁引出线（7）的中部固定于支撑块（12）上，励磁引出线（7）的两端通过螺栓固定在相邻的两个转子磁轭（4）上。

4.根据权利要求3所述发电机转子结构，其特征在于：在所述转子磁轭（4）上一体形成有凸台（11），励磁引出线（7）的一端与其中一个转子磁轭（4）的凸台（11）相贴合，由第一压板（9）压紧，并通过螺栓固定，励磁引出线（7）的另一端伸入铜套（10）内，该铜套（10）固定在另一个转子磁轭（4）的凸台（11）上。

5.根据权利要求4所述发电机转子结构，其特征在于：所述铜套（10）为“L”形，该铜套（10）的长臂端套入励磁引出线（7），且铜套（10）的长臂端由第二压板（9’）压紧在转子磁轭（4）的凸台（11）上，铜套（10）、第二压板（9’）和凸台（11）三者之间通过螺栓固定；所述铜套（10）的短臂端与铜棒（6）的外端相固定，该铜棒（6）沿径向穿设在主轴（3）上，铜棒（6）的内端与引线铜排（5）连接，所述引线铜排（5）竖直设置在主轴（3）的中心孔内。

6.根据权利要求3或4或5所述发电机转子结构，其特征在于：所述励磁引出线（7）的中部由第三压板（9”）压紧在支撑块（12）的凸块上，并通过螺栓相固定。

7.根据权利要求5所述发电机转子结构，其特征在于：所述励磁引出线（7）为圆弧形，其圆弧中心与主轴（3）的中心重合。

8.根据权利要求1所述发电机转子结构，其特征在于：所述转子磁轭（4）、支撑块（12）和主轴（3）为锻铸一体结构。

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