CN205595918U - 中低速凸极同步发电机转子本体结构 - Google Patents

中低速凸极同步发电机转子本体结构 Download PDF

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朱明�
赵建华
李逸
温明亮
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Abstract

本实用新型公开了一种中低速凸极同步发电机转子本体结构,包括转子轴、磁轭、多个磁极铁芯、多个弧形阻尼环和多块扇形挡风板,磁轭固定在转子轴中部,多个磁极铁芯均布在磁轭的外周面上;多块扇形挡风板拼接成挡风板圆环,固定在朝向磁轭驱动端的阻尼圆环外侧。多扇形挡风板外缘中部位于阻尼环连接片的外侧,通过依次穿过扇形挡风板外缘、一对阻尼环连接片和两相邻的弧形阻尼环的端头的数组紧固螺栓螺母组将扇形挡风板外缘固定在弧形阻尼环上,扇形挡风板内缘通过数个紧固螺钉固定在磁极铁芯端面上。本实用新型结构简单,有效地降低了中低速凸极同步发电机的制造成本与运转噪音,降低了发生故障的几率,提高了中低速凸极同步发电机的可靠性。

Description

中低速凸极同步发电机转子本体结构
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种发电机转子结构,尤其是一种转速在400〜500转/分钟的中低速发电机转子结构,属于发电机技术领域。背景技术
[0002] 凸极同步发电机是一种中低速同步发电机,广泛应用于电力和能源领域,为各种设备负载提供不同功率和电压等级的电源。其主要结构为定子和转子两大部件,定子部分包括机座、铁芯和线圈等部件,定子线圈按照其排列规律嵌入定子铁芯槽中,从而连接组成一个完整的三相定子绕组。其转子本体部分包括磁极铁芯、磁极线圈、阻尼绕组、阻尼环和转轴等部件,通过专用工艺装备,将阻尼绕组、阻尼环、磁极铁芯和磁极线圈装配一个完整的磁极,然后再将磁极固定在磁辄上,接着装入转轴,最后串联所有的磁极线圈,并用端环和阻尼环连接片与阻尼环连接起来组成一个完整的同步发电机转子本体。
[0003] 由于现有的12极、14极等多极中低转速凸极同步发电机的转速较低,其冷却是一大难题。对于常规的轴向通风系统来说,由于转子铁芯的径向风压较小,非驱动端的冷风很难从气隙进入定子通风道内带走热量,导致定子绕组的温升较高,严重影响中低速凸极同步发电机的使用寿命。为了解决这一难题,通常采用在凸极同步发电机上增设强制冷却风机,这种方法虽然也可以解决定子绕组温升高的问题,但是机座需要重新设计,导致其体积增大;还需外加风机启动箱,加大了凸极同步发电机的制造成本,增大了出现故障的几率。实用新型内容
[0004] 本实用新型提出一种中低速凸极同步发电机转子本体结构,改善中低转速凸极同步发电机定子绕组的冷却效果,降低凸极同步发电机的制造成本,提高其可靠性,
[0005] 本实用新型通过以下技术方案予以实现:
[0006] —种中低速凸极同步发电机转子本体结构,包括转子轴、磁辄、多个带磁极线圈的磁极铁芯、多个弧形阻尼环和多块扇形挡风板,所述扇形挡风板的数量与同步发电机极数相等,磁辄固定在转子轴中部,多个带磁极线圈的磁极铁芯均布在磁辄的外周面上,多个弧形阻尼环拼接成的阻尼圆环通过多根阻尼杆分别固定在磁极铁芯的两端面上;多块扇形挡风板拼接成挡风板圆环,通过固定机构固定在朝向磁辄驱动端的阻尼圆环外侧。
[0007] 本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
[0008] 进一步的,所述固定机构包括多对阻尼环连接片和多个紧固螺栓螺母组,一对阻尼环连接片夹住两相邻的弧形阻尼环的端头,扇形挡风板外缘中部位于阻尼环连接片的外侦L通过依次穿过扇形挡风板外缘、一对阻尼环连接片和两相邻的弧形阻尼环的端头的数组紧固螺栓螺母组将扇形挡风板外缘固定在弧形阻尼环上,扇形挡风板内缘通过数个紧固螺钉固定在磁极铁芯端面上。
[0009] 进一步的,所述扇形挡风板采用经过浸漆并烘干的层压板制成。相邻两块扇形挡风板之间的间隙L=5mm〜10mm。
[0010] 进一步的,两相邻的弧形阻尼环的朝向磁极铁芯端面均设有下沉的定位台阶,阻尼环连接片的两端分别嵌入对应的定位台阶内侧。
[0011] 本实用新型在磁极铁芯朝向磁辄驱动端的阻尼圆环外侧安装多块扇形挡风板拼接成挡风板圆环,一部分冷风从从气隙进入定子通风道冷却定子绕组,不用外加强制风机就能解决定子绕组温升高的问题,结构简单,有效地降低了中低速凸极同步发电机的制造成本与运转噪音,降低了发生故障的几率,提高了中低速凸极同步发电机的可靠性。
[0012] 本实用新型的优点和特点,将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释,这些实施例,是参照附图仅作为例子给出的。附图说明
[0013] 图1是本实用新型的主视图;
[0014] 图2是图1的左视图;[〇〇15]图3是本实用新型的立体图;
[0016] 图4是图1的I部放大图;
[0017] 图5是现有的中低速凸极同步发电机的冷却效果图。
[0018] 图6是装有本实用新型的中低速凸极同步发电机的冷却效果图。具体实施方式
[0019] 下面结合附图和转速为500rpm、ZFJ5 906-25E-1T型12极凸极同步发电机的实施例对本实用新型作进一步说明。
[0020] 如图1〜图4所示,本实施例包括转子轴1、磁辄2、12个带磁极线圈3的磁极铁芯4、 12个弧形阻尼环51和12块扇形挡风板6,磁辄2固定在转子轴1中部,12个带磁极线圈3的磁极铁芯4通过48个双头螺杆螺母组41均布固定在磁辄的2外周面上,12个弧形阻尼环51拼接成的阻尼圆环5通过多根阻尼杆52分别固定在磁极铁芯4的两端面上。扇形挡风板6的数量与同步发电机的极数相同,12块扇形挡风板6拼接成挡风板圆环,通过固定机构7固定在朝向磁辄2驱动端的阻尼圆环5即磁极铁芯4左端外侧。[〇〇21] 固定机构7包括12对阻尼环连接片71和48个紧固螺栓螺母组72,一对阻尼环连接片71夹住两相邻的弧形阻尼环51的端头。扇形挡风板6外缘中部位于阻尼环连接片71的外侧,通过依次穿过扇形挡风板6外缘、一对阻尼环连接片71和两相邻的弧形阻尼环51的端头的4组紧固螺栓螺母组72将扇形挡风板6外缘固定在弧形阻尼环51上,扇形挡风板6内缘通过3个紧固螺钉73固定在磁极铁芯4端面上。
[0022]如图3所示,两相邻的弧形阻尼环51的朝向磁极铁芯4的端面即磁极铁芯4左端均设有下沉的定位台阶511,阻尼环连接片71的两端分别嵌入对应的两定位台阶511内侧,这样的结构可以使阻尼环连接片71定位精确,从而使磁极铁芯4外缘的质量分布均匀,以达到转子动平衡的目的。[〇〇23]扇形挡风板6采用经过浸漆并烘干的层压板制成,本实施例层压板的型号为3240, 层压板既不导磁也不导电,不会对凸极同步发电机的性能造成影响,且重量比较轻,离心力较小。相邻两块扇形挡风板之间的间隙L=5mm〜10_,间隙过小会出现噪音。
[0024]现有的中低速凸极同步发电机的冷却风路如图5所示,非驱动端进来的冷风如箭头所指方向,几乎全部从磁极极间与气隙10出去,定子绕组20没有得到冷却。在环境温度37 °(:时,定子绕组20的最高温度为145°C。当运行在环境更恶劣的环境下,由于定子绕组20的温升较高,导致中低速凸极同步发电机寿命较低,性能也会降低,
[0025] 本实用新型的冷却风路如图6所示,冷风一部分从磁极极间与气隙10出去,还有一部分从气隙10进入定子通风道30,最后从定子压圈40的缺口出去,带走定子绕组50的热量。 在本实施例中,环境温度37°C时,定子绕组的温度只有105°C。有效地延长了中低速凸极同步发电机的使用寿命。
[0026] 除上述实施例外,本实用新型还可以有其他实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种中低速凸极同步发电机转子本体结构,包括转子轴、磁辄、多个带磁极线圈的磁 极铁芯和多个弧形阻尼环,磁辄固定在转子轴中部,多个带磁极线圈的绕组的磁极铁芯均 布在磁辄的外周面上,多个弧形阻尼环拼接成的阻尼圆环通过多根阻尼杆分别固定在磁极 铁芯的两端面上;其特征在于:还包括多块扇形挡风板,所述扇形挡风板的数量与同步发电 机的极数相等,多块扇形挡风板拼接成挡风板圆环,通过固定机构固定在朝向磁辄驱动端 的阻尼圆环外侧。
2.如权利要求1所述的中低速凸极同步发电机转子本体结构,其特征在于:所述固定机 构包括多对阻尼环连接片和多个紧固螺栓螺母组,一对阻尼环连接片夹住两相邻的弧形阻 尼环的端头,扇形挡风板外缘中部位于阻尼环连接片的外侧,通过依次穿过扇形挡风板外 缘、一对阻尼环连接片和两相邻的弧形阻尼环的端头的数组紧固螺栓螺母组将扇形挡风板 外缘固定在弧形阻尼环上,扇形挡风板内缘通过数个紧固螺钉固定在磁极铁芯端面上。
3.如权利要求1所述的中低速凸极同步发电机转子本体结构,其特征在于:所述扇形挡 风板采用经过浸漆并烘干的层压板制成。
4.如权利要求1所述的中低速凸极同步发电机转子本体结构,其特征在于:相邻两块扇 形挡风板之间的间隙L=5mm〜1 Omm。
5.如权利要求1所述的中低速凸极同步发电机转子本体结构,其特征在于:两相邻的弧 形阻尼环的朝向磁极铁芯端面均设有下沉的定位台阶,阻尼环连接片的两端分别嵌入对应 的定位台阶内侧。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108155735A (zh) * 2017-11-30 2018-06-12 上海电气电站设备有限公司 一种采用翻转式结构的汽轮发电机气隙挡风环

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