專利名稱：旋轉(zhuǎn)電機(jī),特別是功率范圍在20mva和大于500mva之間的雙饋異步電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電領(lǐng)域。本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，特別是功率范圍在20MVA和500MVA或者大于500MVA之間的雙饋異步電機(jī)。
背景技術(shù)：
功率范圍從20MVA到500MVA或者500MVA以上的雙饋異步電機(jī)能夠使用多種轉(zhuǎn)速來生產(chǎn)能源。這些電機(jī)的特征在于分布式三相轉(zhuǎn)子繞組。所述轉(zhuǎn)子繞組包括嵌入轉(zhuǎn)子疊片堆中的槽內(nèi)的單獨(dú)的棒。所述單獨(dú)的棒在端部繞組中互相連接形成繞組。電流經(jīng)至少三個(gè)緊固在電機(jī)端部的軸上的滑環(huán)流入。在圖1中以非常簡(jiǎn)化的形式顯示了這種電機(jī)的細(xì)節(jié)。 圖1中所示的異步電機(jī)10具有電機(jī)軸線13。中央本體11具有其上布置滑環(huán)12的軸，中央本體11能夠繞著軸線13旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子疊片堆14圍繞中央本體11布置，輔助邊緣20在所述轉(zhuǎn)子繞組的端部繞組16下面毗鄰著所述轉(zhuǎn)子疊片堆。定子疊片堆15同中心地環(huán)繞轉(zhuǎn)子疊片堆14，在定子疊片堆15中容納向外突出的定子繞組，定子繞組具有在所述堆的端部處的定子端部繞組17。圖2以放大的形式更詳細(xì)地顯示轉(zhuǎn)子疊片堆14。由于雙饋異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子承載轉(zhuǎn)子繞組18，所述轉(zhuǎn)子繞組需要防止產(chǎn)生離心力。 所述轉(zhuǎn)子疊片堆首先用來吸收這些力，同時(shí)限定磁通量的路徑。輔助邊緣20用來吸收作用在轉(zhuǎn)子端部繞組16上的離心力。輔助邊緣20和轉(zhuǎn)子疊片堆14包括層疊疊片，所述層疊疊片在軸向方向上擠壓形成復(fù)合體。已知在這種情況下使用壓板19，所述壓板將通過螺栓21、22施加的力分布在轉(zhuǎn)子疊片堆的疊片之間(參見，例如DE-A1-195 13 457或者 DE-A1-10 2007 000 668)。在轉(zhuǎn)子疊片堆14上設(shè)置各種需求。圖2顯示了基本分成電區(qū)域14a和機(jī)械區(qū)域 14b。首先，這樣做的目的是在齒狀物中提供在疊片層之間的足夠的軸向壓力以保證所述堆的均勻性。為了避免振動(dòng)，所述層不應(yīng)該松散地工作，因?yàn)樵谒鳊X狀物和轉(zhuǎn)子繞組18之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)能夠損壞絕緣體。其次，為了避免損壞單獨(dú)的疊片之間的絕緣層，所述壓力不能過大，因?yàn)檫@樣的損壞將會(huì)導(dǎo)致?lián)p失增加。在邊緣的機(jī)械區(qū)域14b中的軸向壓力意圖大于在電區(qū)域14a中的軸向壓力，以便在所述疊片之間獲得一定的摩擦力。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于改進(jìn)在開頭提到的類型的電機(jī)，以使得在不同區(qū)域中的轉(zhuǎn)子疊片堆的支撐上設(shè)置的不同需求能夠得到顯著的改善。這個(gè)目的通過權(quán)利要求1中的特征的整體實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的解決方案的重要因素是對(duì)應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子疊片堆的徑向分區(qū)，所述壓板在徑向上分成單獨(dú)的內(nèi)部壓板和單獨(dú)的外部壓板。借助于對(duì)應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子疊片堆的不同區(qū)域而分隔開的壓板，作用在所述轉(zhuǎn)子疊片堆上的力能夠被單獨(dú)地優(yōu)化。本發(fā)明的第一構(gòu)造的特征是所述內(nèi)部和外部壓板彼此可分離地連接的事實(shí)。這樣能夠有效地吸收作用在外部壓板上的離心力。另一構(gòu)造的特征是如下事實(shí)，即所述內(nèi)部和外部壓板彼此毗鄰并且彼此連接，以使得所述外部壓板能夠相對(duì)于所述內(nèi)部壓板翻轉(zhuǎn)(tip)。

如果所述外部壓板沿著周緣分成單個(gè)的相同的周緣部分，其中，所述外部壓板的周緣部分毗鄰所述內(nèi)部壓板，所述外部壓板的周緣部分分別具有直的翻轉(zhuǎn)邊緣，以及如果所述外部壓板的周緣部分分別懸掛在所述內(nèi)部壓板中，在這里是特別有利的。優(yōu)選地，所述外部壓板的周緣部分能夠利用錘形爪分別懸掛在所述內(nèi)部壓板中。本發(fā)明的又一構(gòu)造的特征是所述內(nèi)部壓板具有第一孔，第一螺栓穿過所述第一孔以在所述機(jī)械區(qū)域中擠壓所述轉(zhuǎn)子疊片堆的事實(shí)，以及所述外部壓板具有第二孔，所述第二螺栓穿過所述第二孔以在所述電區(qū)域中擠壓所述轉(zhuǎn)子疊片堆的事實(shí)。如果所述第一螺栓是抗剪螺栓的形式，并且所述第二螺栓是連接螺栓的形式，在這里是有利的。


下面將結(jié)合附圖，參考示例性實(shí)施例，更詳細(xì)地說明本發(fā)明，在附圖中圖1顯示適合用于實(shí)施本發(fā)明的異步電機(jī)的細(xì)節(jié)的非常簡(jiǎn)化示圖；圖2顯示圖1中所示電機(jī)的轉(zhuǎn)子疊片堆結(jié)構(gòu)的放大細(xì)節(jié)圖，其中包括用于支撐轉(zhuǎn)子疊片堆的壓板；以及圖3顯示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的、用于支撐轉(zhuǎn)子疊片堆的壓板的扇形部分的軸向平面視圖。
具體實(shí)施例方式如在開頭所已經(jīng)提到的，首先，本發(fā)明的意圖在于在齒狀物中提供在疊片層之間的足夠的軸向壓力以保證所述疊片堆的均勻性。為了避免振動(dòng)，所述層不應(yīng)該松散地工作， 因?yàn)樗鳊X狀物和轉(zhuǎn)子繞組之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)能夠破壞絕緣。其次，為了避免損壞單個(gè)疊片之間的絕緣層，所述壓力不應(yīng)過大，因?yàn)檫@樣的損壞將會(huì)導(dǎo)致?lián)p失增加。該意圖在于在邊緣的機(jī)械區(qū)域中的軸向壓力大于在電部分中的軸向壓力，以便在所述疊片之間獲得一定的摩擦力。設(shè)置在定子疊片堆14的電部分和機(jī)械部分上的這些相互矛盾的需求能夠通過在徑向上分隔開的壓板19實(shí)現(xiàn)。圖3以軸向平面視圖的方式顯示壓板19的示例性實(shí)施例的示意圖。壓板19在徑向方向上和部分地在周向方向上分成單獨(dú)的內(nèi)部壓板23和單獨(dú)的外部壓板24。內(nèi)部壓板23既能夠具有實(shí)心結(jié)構(gòu)，又可以根據(jù)補(bǔ)充類型的實(shí)施例，包括多個(gè)薄疊片。將所述薄疊片單個(gè)地或成組地以相對(duì)于彼此偏移的方式在周向方向上布置，已經(jīng)證明在這里是特別有利的。內(nèi)部壓板23的這種分層形成自支撐的環(huán)，藉此能夠顯著地減小所述抗剪螺栓上的力。外部壓板24部分地在周向方向上分成單個(gè)的周緣部分24a-d，所述外部壓板優(yōu)選由非磁性鋼構(gòu)成。由于以按照將轉(zhuǎn)子疊片堆14分成機(jī)械區(qū)域14b和電區(qū)域14a 的方式，壓板19分別分成內(nèi)部部分23和多個(gè)外部部分24a-d，對(duì)于所述轉(zhuǎn)子疊片堆的不同區(qū)域能夠單獨(dú)地優(yōu)化軸向支撐的性質(zhì)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)外部壓板24的有針對(duì)性的翻轉(zhuǎn)，在外部壓板24和內(nèi)部壓板之間的分隔開分別需要具有直的翻轉(zhuǎn)邊緣29。由于壓板19徑向分隔開，能夠分別在轉(zhuǎn)子疊片堆14 的電區(qū)域14a和機(jī)械區(qū)域14b實(shí)現(xiàn)不同的壓力。為了保護(hù)外部壓板24免受離心力，如圖3 所示，外部壓板24通過錘形爪26懸掛在內(nèi)部壓板23中。為了在轉(zhuǎn)子疊片堆14中構(gòu)建所需要的軸向壓力，分別使用抗剪螺栓22和連接螺栓21。連接螺栓21通過壓板19中的孔27貫穿轉(zhuǎn)子疊片堆14的整個(gè)軸向長(zhǎng)度。由于連接螺栓21安置于所述疊片堆的磁性活躍部分(磁感應(yīng)強(qiáng)度高)中，它們需要電絕緣。為了避免所述絕緣體的機(jī)械載荷，這些螺栓無論如何不能承受剪切。由于螺栓中的應(yīng)力，能夠“調(diào)整”作用在外部壓板24上的壓力以及因此作用在齒狀物中的壓力。代替貫穿的連接螺栓21，然而，還能夠在輔助邊緣20中使用雙頭螺栓。如果在輔助邊緣20中使用雙頭螺栓，壓力將被傳輸?shù)睫D(zhuǎn)子疊片堆14的齒狀物區(qū)域。壓力板和螺母安置于雙頭螺栓和壓板19之間。所述螺栓旋擰到螺母中的深度能夠“調(diào)整”作用到壓板19 上的壓力以及因此作用到所述齒狀物上的壓力?？辜袈菟?2完成兩項(xiàng)任務(wù)。首先，所述抗剪螺栓用于將軸向壓力施加到轉(zhuǎn)子疊片堆14的機(jī)械區(qū)域14b中。其次，所述抗剪螺栓需要吸收在所述疊片之間產(chǎn)生的剪切力。由于這個(gè)原因，所述螺栓不能被絕緣并且因此安置于內(nèi)部周緣上，在轉(zhuǎn)子疊片堆14的幾乎不在磁方面使用的部分中。附圖標(biāo)記列表10異步電機(jī)11中央本體(具有軸)12 滑環(huán)13 軸線14轉(zhuǎn)子疊片堆14a電區(qū)域14b機(jī)械區(qū)域15定子疊片堆16轉(zhuǎn)子端部繞組17定子端部繞組18轉(zhuǎn)子繞組19 壓板20輔助邊緣21連接螺栓22抗剪螺栓23 內(nèi)部壓板24 外部壓板24a-d周緣部分25、27 孔26 錘形爪28 齒狀物29 翻轉(zhuǎn)邊緣
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，特別是功率范圍在20MVA和大于500MVA之間的雙饋異步電機(jī)(10)， 所述電機(jī)包括轉(zhuǎn)子(11、14)，所述轉(zhuǎn)子繞著軸線(13)旋轉(zhuǎn)并且被定子(15、17)同心地環(huán)繞， 所述轉(zhuǎn)子(11、14)具有轉(zhuǎn)子疊片堆(14)，所述轉(zhuǎn)子疊片堆用疊片構(gòu)成，所述疊片是分層的并且在軸向方向上用壓板(19)擠壓以形成復(fù)合體，所述轉(zhuǎn)子疊片堆在徑向方向上被分成內(nèi)部機(jī)械區(qū)域(14b)和外部電區(qū)域(14a)，并且轉(zhuǎn)子繞組(18)容納在所述轉(zhuǎn)子疊片堆的電區(qū)域(14a)中，其特征在于，對(duì)應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子疊片堆(14)的徑向分區(qū)，所述壓板(19)在徑向上被分成單獨(dú)的內(nèi)部壓板(23)和單獨(dú)的外部壓板(24)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)部壓板和外部壓板(分別是23和24)可分離地彼此連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)部壓板和外部壓板(分別是23和24)彼此毗鄰并且彼此連接，以使得所述外部壓板(24)能夠相對(duì)于所述內(nèi)部壓板(23)翻轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述外部壓板(24)沿著周緣被分成單個(gè)相同的周緣部分(24a-d)，其中，所述外部壓板(24)的周緣部分(24a-d)毗鄰所述內(nèi)部壓板(23)，所述外部壓板(24)的周緣部分 (24a-d)分別具有直的翻轉(zhuǎn)邊緣(29)，，并且其中，所述外部壓板(24)的周緣部分(24a_d) 分別懸掛在所述內(nèi)部壓板(23)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述外部壓板(24)的周緣部分(24a-d)分別利用錘形爪(26)懸掛在所述內(nèi)部壓板 (23)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中的任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)部壓板(23)具有第一孔(25)，第一螺栓(22)穿過所述第一孔(25)以在所述機(jī)械區(qū)域(14b)中擠壓所述轉(zhuǎn)子疊片堆(14)，并且其中，所述外部壓板(24)具有第二孔 (27)，第二螺栓(21)穿過所述第二孔(27)以在所述電區(qū)域(14a)中擠壓所述轉(zhuǎn)子疊片堆 (14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述第一螺栓(22)是抗剪螺栓的形式，且所述第二螺栓(21)是連接螺栓的形式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)部壓板(23)包括多個(gè)疊片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，所述疊片單個(gè)地或成組地以相對(duì)于彼此偏移的方式在周向方向上布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，特別是功率范圍在20和500MVA之間的雙饋異步電機(jī)，所述電機(jī)包括轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子繞軸線旋轉(zhuǎn)并且被定子同心地環(huán)繞，所述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子疊片堆(14)，所述轉(zhuǎn)子疊片堆(14)用疊片構(gòu)成，所述疊片是分層的并且在軸向方向上用壓板(19)擠壓以形成復(fù)合體，所述轉(zhuǎn)子疊片堆在徑向方向上被分成內(nèi)部機(jī)械區(qū)域(14b)和外部電區(qū)域(14a)，并且轉(zhuǎn)子繞組(18)容納在所述轉(zhuǎn)子疊片堆的電區(qū)域(14a)。在這種電機(jī)中，所述轉(zhuǎn)子疊片堆的軸向支撐借助于如下事實(shí)進(jìn)行優(yōu)化，即所述壓板(19)對(duì)應(yīng)于所述轉(zhuǎn)子疊片堆(14)的徑向分區(qū)而在徑向上分成單獨(dú)的內(nèi)部壓板和單獨(dú)的外部壓板。
文檔編號(hào)H02K1/28GK102405581SQ201080017516
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者A·施韋里, B·邁爾, H·瓦爾澤, R·奧凱, S·齊菲爾迪茲 申請(qǐng)人:阿爾斯通法國(guó)水電公司