CN218482716U - 一种新型磁极线圈的引出固定结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型磁极线圈的引出固定结构，包括位于转子外围的磁轭，磁轭包括若干在转子的周向上均匀分布的磁极，在磁极上设有磁极线圈，磁轭上对应磁极线圈两侧位置分别设有用于连接相邻磁极线圈的连接件，所述连接件包括二条均由内径侧引出的引出铜排，固定在磁轭上的连接铜排设有与磁极线圈连接的连接端子，所述连接铜排平行于转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线，在二条连接铜排靠近转子中心的内端之间通过连接段相连接，从而使所述连接件呈U形。本实用新型有效地避免转子高速运转时相邻磁极线圈之间因位置发生偏差对连接件形成的拉力，从而有效地延长连接件的使用寿命，并且不会影响转子的轴向通风散热。

Description

一种新型磁极线圈的引出固定结构

技术领域

本实用新型涉及流体机械及能源工程设备技术领域，具体涉及一种新型磁极线圈的引出固定结构。

背景技术

随着人们节能环保意识的增强，作为清洁能源的风力发电、太阳能发电、水力发电正在大力发展。目前，水力发电还是主要的清洁能源，随着技术的进步和发展，高转速水轮机正日益普及。

我们知道，转子上的各磁极线圈之间需要通过连接件实现相互电连接，在现有技术中，连接件通常是连接在相邻的磁极线圈中部之间的连接铜排。由于高转速水轮机在运行时转子的转速极高，并且转子的质量——尤其是磁轭以及磁轭上磁极线圈的质量很大，因此，因此，导致磁极线圈及极间连接铜排会受到极大的离心力。由于磁极线圈的离心力直接由磁极铁心承受，传统的极间连接铜排紧靠两端的连接结构很难承受高转速机组产生的离心力，需要采取有效的措施对引出铜排及极间连接铜排进行可靠支撑。本专利的结构采取将磁极线圈外径侧的引出铜排由磁极线圈内部引至磁极线圈内径侧引出，可以很好的解决磁极线圈的引出支撑问题，同时又不会导致极间通风面积的减少。

当然，也有人在相邻的磁极线圈之间设置若干拉紧螺杆，虽然有利于相邻磁极线圈之间位置的固定，延长连接铜排的使用寿命，但是会减少相邻磁极线圈之间的极间面积，从而影响转子的轴向通风散热。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种新型磁极线圈的引出固定结构，可有效地避免转子高速运转时相邻磁极线圈之间因位置发生偏差对连接件形成的拉力，从而有效地延长连接件的使用寿命，并且不会影响转子的轴向通风散热。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种新型磁极线圈的引出固定结构，包括位于转子外围的磁轭，磁轭包括若干在转子的周向上均匀分布的磁极，在磁极上设有磁极线圈，磁轭上对应磁极线圈两侧位置分别设有用于连接相邻磁极线圈的连接件，所述连接件包括二条连接铜排，连接铜排上设有与磁极线圈连接的连接端子，所述连接铜排平行于转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线，在二条连接铜排靠近转子中心的内端之间通过连接段相连接，从而使所述连接件呈U形。

可以理解的是，本实用新型的连接件包括二根从内径侧引出的引出铜排，传统的磁极线圈引出铜排一根位于磁极线圈内径侧，一根位为磁极线圈外径侧，而将原本位于磁极线圈外径侧的引出铜排经磁极线圈内部绕制，引至磁极线圈内径侧引出，对于高转速机组而言，可以减轻引出铜排的重量，降低引出铜排的离心力，提高引出铜排的安全系数及稳定性。

二条连接铜排通过连接段连接成U形由于连接铜排平行于转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线，并且连接铜排连接在对应的磁轭上。这样，当转子高速运转时，磁极线圈会受到一个沿转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线的向外的离心力，此时，磁极线圈两侧的连接件上平行于转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线的连接铜排可对磁极线圈形成方向刚好相反的拉力。可以理解的是，此时磁轭会对磁极线圈形成抵抗上述离心力的一个主要的拉力，而连接铜排所形成的对称的拉力只是起到一个使磁极线圈稳固定位的作用，从而避免磁极线圈出现晃动等情况。由于此时连接铜排对磁极线圈的作用力是完全沿着连接铜排的延伸方向的并固定在磁轭上，因而可确保连接铜排足以承受离心力和磁极线圈的作用力，从而有效地延长连接件的使用寿命，并且不会影响转子的轴向通风散热。

需要说明的是，磁极线圈有正极和负极，因此，每个磁极线圈的一侧与相邻的磁极线圈之间通过连接件相连接，而磁极线圈的另一侧与相邻的磁极线圈之间通过连接件相连接，并且磁极线圈两侧的连接件因对称布置，从而可实现磁极线圈正负极的相互连接，连接件同时可使磁极线圈在磁轭上可靠定位，避免高速运转时产生微小的摆动。

作为优选，所述磁极线圈的两个引出端子均由内径侧引出，所述连接铜排包括由内端弯折并沿着转子的径向延伸构成的加强段，二条连接铜排的加强段之间通过所述连接段连接成一体，在加强段以及连接铜排上设有与磁轭固定连接的紧固螺栓。

由前述可知，连接件、连接铜排一方面起到相邻磁极线圈之间的连接作用，另一方面可对磁极线圈起到稳固定位作用。由于连接铜排是平行于转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线的，也就是说，连接铜排垂直于磁极线圈的内径侧端面，但与转子的径向会有一个较小的夹角。为此，我们将引出铜排与连接铜排采用紧固螺栓固定在磁轭上。这样，当转子高速运转时，与磁轭固定的加强段只是受到一个径向的离心力，不会承受额外的扭矩，而左右对称布置的连接铜排则对磁极线圈形成沿转子径向的合力，以抵消磁极线圈的离心力，确保磁极线圈的稳固定位。

此外，加强段之间通过所述连接段连接成一体，从而使连接件构成一个一体结构，便于钣金加工。

作为优选，在磁轭上设有用以固定对应的连接件的4个支撑座，所述加强段以及连接铜排通过所述紧固螺栓连接在对应的2个支承座上。

也就是说，每个连接件对应4个支撑座，每个加强段和连接铜排对应2个沿转子的径向布置的连接座。

可以理解的是，当相邻的磁极线圈在周向上的位置有微小的变化时，二条连接铜排外端之间的距离变化要比内端之间的距离变化大得多。由于连接铜排内端的加强段通过紧固螺栓与磁轭固定连接。当相邻的磁极线圈在周向上的位置有微小的变化时，可最大限度地减小连接在加强段之间的连接段所承受的拉力，从而避免连接段因承受的拉力过大而导致损坏。特别是，支撑座有利于使连接件与磁极线圈隔开，进而有利于转子的轴向通风散热。

在本方案中，引出铜排与连接铜排采用分体结构，因此，连接铜排可通过钣金加工制造，同时方便在磁轭上的装配。连接铜排与引出铜排通过螺杆固定，并通过止动垫片锁定牢固。

因此，本实用新型具有如下有益效果：有效地避免转子高速运转时相邻磁极线圈之间因位置发生偏差对连接件形成的拉力，从而有效地延长连接件的使用寿命，并且不会影响转子的轴向通风散热。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中：1、磁轭 11、磁极 2、磁极线圈 3、连接件 31、引出铜排 32、连接铜排。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示，一种新型磁极线圈的引出固定结构，其适用于高速水轮机转子上相邻磁极线圈之间的电连接。具体包括位于转子外围的磁轭1，磁轭包括若干在转子的周向上均匀分布的磁极11，在磁极上设有磁极线圈2，磁轭上对应磁极线圈两侧位置分别设有用于连接相邻磁极线圈的连接件3。连接件包括二条引出铜排31，引出铜排上设有与磁极线圈连接的连接端子（图中未示出），引出铜排平行于转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线，在二条引出铜排靠近转子中心的内端之间通过连接铜排32相连接，从而使所述连接件呈U形。当然，对应每个磁极线圈，我们应以转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线为对称轴线，对称地设置左右二个连接件，以便使所有的磁极线圈均可首尾相连。

也就是说，连接件的一条连接铜排与一个磁极线圈相连接，另一条连接铜排则与相邻的磁极线圈相连接。

当转子高速运转时，磁极线圈会受到一个沿转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线的向外的离心力，此时，磁极线圈两侧的连接件上平行于转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线的连接铜排可对磁极线圈形成方向刚好相反的拉力。可以理解的是，此时磁轭会对磁极线圈形成抵抗上述离心力的一个主要的拉力，而连接铜排所形成的对称的拉力只是起到一个使磁极线圈稳固定位的作用，从而避免磁极线圈出现晃动等情况。由于此时连接铜排对磁极线圈的作用力是完全沿着连接铜排的延伸方向的，因此，可确保作用在磁极线圈上的拉力为最小值，而连接铜排自身的质量极小，因此，其受到的离心力也极小。因而可确保连接铜排足以承受上述离心力和磁极线圈的作用力，从而有效地延长连接件的使用寿命，并且不会影响转子的轴向通风散热。

另外，当相邻的磁极线圈位置产生相对位移时，连接件的连接铜排并不会承受额外的作用力，只是连接段承受一个拉力。可以理解的是，由于磁极线圈被磁轭、左右两侧的连接铜排稳固地定位，因此，相邻的磁极线圈位置的相对位移量极小，相应地，连接段承受的拉力也极小，只是形成连接段的弹性形变而已。

需要说明的是，磁极线圈有正极和负极，因此，每个磁极线圈的一侧与相邻的磁极线圈之间通过连接件相连接，而磁极线圈的另一侧与相邻的磁极线圈之间通过连接件相连接，并且磁极线圈两侧的连接件因对称布置，从而可实现磁极线圈正负极的相互连接，连接件同时可使磁极线圈在磁轭上可靠定位，避免高速运转时产生微小的摆动。

由前述可知，连接件、连接铜排一方面起到相邻磁极线圈之间的连接作用，另一方面可对磁极线圈起到稳固定位作用。由前述可知，本实用新型的连接铜排平行于转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线，也就是说，连接铜排垂直于磁极线圈的内径侧端面，但与转子的径向会有一个较小的夹角。在此基础上，我们将连接铜排的内端弯折延伸形成沿转子径向延伸，并在引出铜排以及连接铜排上分别设置与磁轭连接的紧固螺栓。这样，当转子高速运转时，与磁轭固定的连接铜排只是受到一个径向的离心力，不会承受额外的扭矩，而左右对称布置的连接铜排则对磁极线圈形成沿转子径向的合力，以抵消磁极线圈的离心力，确保磁极线圈的稳固定位。由于引出铜排以及连接铜排上分别设置与磁轭固定连接的紧固螺栓，因此，可有效地避免连接成一体的引出铜排以及连接铜排产生扭转，并且可避免连接铜排与引出铜排的受力相互传递。

此外，引出铜排通过所述连接段连接成一体，从而使连接铜排构成一个一体结构，便于钣金加工。

进一步地，我们可在磁轭上设置用以固定对应的连接件的4个支撑座（图中未示出），加强段通过所述紧固螺栓连接在对应的2个支承座上。

可以理解的是，当相邻的磁极线圈在周向上的位置有微小的变化时，二条连接铜排外端之间的距离变化要比内端之间的距离变化大得多。为此，本实用新型使引出铜排与连接铜排通过紧固螺栓与磁轭固定连接。当相邻的磁极线圈在周向上的位置有微小的变化时，可最大限度地减小连接在加强段之间的连接段所承受的拉力，从而避免连接段因承受的拉力过大而导致损坏。特别是，支撑座有利于使连接件与磁极线圈隔开，进而有利于转子的轴向通风散热。

Claims (4)

1.一种新型磁极线圈的引出固定结构，包括位于转子外围的磁轭，磁轭包括若干在转子的周向上均匀分布的磁极，在磁极上设有磁极线圈，磁轭上对应磁极线圈两侧位置分别设有用于连接相邻磁极线圈的连接件，其特征是，所述连接件包括二条连接铜排，连接铜排上设有与磁极线圈连接的连接端子，所述连接铜排平行于转子中心与磁极线圈中心之间的径向连线，在二条连接铜排靠近转子中心的内端之间通过连接段相连接，从而使所述连接件呈U形。

2.根据权利要求1所述的一种新型磁极线圈的引出固定结构，其特征是，所述磁极线圈的两个引出端子均由内径侧引出，所述连接铜排包括由内端弯折并沿着转子的径向延伸构成的加强段，二条连接铜排的加强段之间通过所述连接段连接成一体，在加强段以及连接铜排上设有与磁轭固定连接的紧固螺栓。

3.根据权利要求2所述的一种新型磁极线圈的引出固定结构，其特征是，在磁轭上设有用以固定对应的连接件的4个支撑座，所述加强段以及连接铜排通过所述紧固螺栓连接在对应的2个支承座上。

4.根据权利要求2所述的一种新型磁极线圈的引出固定结构，其特征是，所述连接段的两端侧边分别设有向着连接铜排一侧延伸的连接压片，连接铜排上设有向着连接段一侧延伸的连接压片，所述连接压片具有沿紧固螺栓的拧紧方向延伸且围绕紧固螺栓的半圆形配合凹槽，连接段和连接铜排上的配合凹槽合围形成紧固螺栓通孔。

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