專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有一條勵(lì)磁電流供應(yīng)線(xiàn)的電機(jī)的轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)氣冷電機(jī)的轉(zhuǎn)子，特別是涉及一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，這種電機(jī)在轉(zhuǎn)子體的外圓周面的縱向槽內(nèi)設(shè)有一個(gè)勵(lì)磁繞組，并具有一條將在一個(gè)軸向軸孔中沿轉(zhuǎn)子中心延伸的勵(lì)磁導(dǎo)線(xiàn)連接到轉(zhuǎn)子的繞組端部的勵(lì)磁繞組導(dǎo)體上的勵(lì)磁電流供應(yīng)線(xiàn)，具有一個(gè)強(qiáng)制冷卻的勵(lì)磁供應(yīng)線(xiàn)螺栓，該螺栓設(shè)置在一個(gè)第一經(jīng)向軸孔內(nèi)，并以其內(nèi)端通電地和機(jī)械地連接到所述勵(lì)磁導(dǎo)線(xiàn)上，和以其外端，在轉(zhuǎn)子軸之外，通過(guò)連接導(dǎo)體連接到轉(zhuǎn)子繞組端部的導(dǎo)體上，該轉(zhuǎn)子具有一個(gè)轉(zhuǎn)子護(hù)罩以支撐轉(zhuǎn)子的繞組端部，該轉(zhuǎn)子繞組端部空間在轉(zhuǎn)子護(hù)罩下面由若干基本上軸向延伸的隔板分隔成若干個(gè)冷氣空和熱氣室，由風(fēng)扇傳送的冷卻氣體流過(guò)這些氣室。
本發(fā)明參考了，例如，從瑞士專(zhuān)利CH-PS586966得出的現(xiàn)有技術(shù)。
在渦輪發(fā)電機(jī)中，勵(lì)磁導(dǎo)線(xiàn)在轉(zhuǎn)子上通常是在一個(gè)中央軸孔內(nèi)被導(dǎo)引至轉(zhuǎn)子繞組的。軸孔內(nèi)的導(dǎo)體一般是實(shí)心的和周?chē)耆^緣的。從這些中央導(dǎo)引的實(shí)心導(dǎo)體至轉(zhuǎn)子繞組的連接是通過(guò)徑向擰入實(shí)心導(dǎo)體內(nèi)的電流供應(yīng)線(xiàn)螺栓實(shí)現(xiàn)的。這樣一種螺栓就是，例如，瑞士專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)第586966號(hào)的主題內(nèi)容。除了用銅或銅合金制成的螺栓外，用高強(qiáng)度鋼制成的螺栓在最新的設(shè)計(jì)中也被應(yīng)用，但其必須被強(qiáng)制冷卻。
螺栓位于一個(gè)軸節(jié)段中，該軸節(jié)段由于轉(zhuǎn)子本身的重量和不平衡的力造成的軸彎曲而產(chǎn)生極高的應(yīng)力。該轉(zhuǎn)子軸因軸節(jié)段部位的一個(gè)(徑向)孔而削弱了。在最嚴(yán)重的情況下，螺栓孔周?chē)赡苄纬闪押鄱鴮?dǎo)致?lián)p壞。
本發(fā)明的目的在于將勵(lì)磁電流供應(yīng)線(xiàn)以這樣一種方式建立在中央軸孔內(nèi)的實(shí)心導(dǎo)體和在轉(zhuǎn)子繞組端部上的繞組引線(xiàn)之間，從而使不論是軸或是電引線(xiàn)都不會(huì)受到機(jī)械的危害，以及能夠進(jìn)行有效的冷卻。
根據(jù)本發(fā)明該目的是這樣達(dá)到的，即所述的用于容納勵(lì)磁電流供應(yīng)線(xiàn)螺栓的第一軸孔各與一個(gè)熱氣室相連通，而中央軸孔通過(guò)基本上是徑向延伸的第二軸孔連接至冷氣室，從而使冷卻氣體從各冷氣室流過(guò)第一徑向軸孔，軸向軸孔和流過(guò)第二徑向軸孔。
在這里，第一徑向軸孔在圓周方向上最好相對(duì)于第二徑向軸孔有偏移，而第二徑向軸孔最好設(shè)置在從軸至轉(zhuǎn)子體的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的部位處，并通向一個(gè)在轉(zhuǎn)子軸中心的空間。該些孔可以在該部位處結(jié)合而不會(huì)損傷轉(zhuǎn)子。如果各第二徑向軸孔都源自靠近極心的(現(xiàn)有)繞組槽則將特別有利。為此目的，各相關(guān)槽的端頭以一個(gè)基槽的方式朝轉(zhuǎn)子軸線(xiàn)方向加寬。
本發(fā)明的示范實(shí)施例以及其優(yōu)點(diǎn)在結(jié)合附圖的下文中將較詳細(xì)地予以說(shuō)明。
通過(guò)下面結(jié)合參考附圖的詳細(xì)說(shuō)明將對(duì)本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)得到更為全面的理解，其中

圖1示出在勵(lì)磁供應(yīng)線(xiàn)螺栓區(qū)域內(nèi)，一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的繞組端部的簡(jiǎn)化縱向截面;
圖2示出圖1中的繞組端部的平面圖的截面;
圖3為從相對(duì)于輸入傳動(dòng)一側(cè)所看到的不帶繞組的轉(zhuǎn)子的視圖;
圖4示出圖1和3中的渦輪發(fā)電機(jī)的第二徑向軸孔區(qū)域的簡(jiǎn)化縱向截面。
參看附圖，其中相同的標(biāo)號(hào)表示同樣的或與其相當(dāng)?shù)牟考?，圖1示出了一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓繞組端部的縱向截面，轉(zhuǎn)子體由標(biāo)號(hào)1表示而轉(zhuǎn)子軸由標(biāo)號(hào)2表示。設(shè)計(jì)成空心導(dǎo)體的轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體4在轉(zhuǎn)子繞組端部3內(nèi)以已知的方式互相相連。一個(gè)由一個(gè)護(hù)罩環(huán)5和一塊護(hù)罩板6組成的轉(zhuǎn)子護(hù)罩用來(lái)支承轉(zhuǎn)子繞組端部3。
勵(lì)磁電流通過(guò)配置在在轉(zhuǎn)子軸2中沿軸向延伸的中央軸孔9內(nèi)的實(shí)心導(dǎo)體7、8供給勵(lì)磁繞組。實(shí)心導(dǎo)體7，8由一個(gè)中間絕緣層10彼此成電絕緣狀。一根插入軸孔9內(nèi)的絕緣管11用來(lái)使實(shí)心導(dǎo)體7，8與轉(zhuǎn)子軸2絕緣開(kāi)。
在繞組端部側(cè)的一端，兩個(gè)實(shí)心導(dǎo)體7，8配置有一個(gè)徑向孔，在此孔中各插入有一帶螺紋的插頭12。在該帶螺紋的插頭12內(nèi)又各擰入一個(gè)被安排在一個(gè)第一徑向軸孔14內(nèi)的勵(lì)磁供應(yīng)線(xiàn)螺栓13。它的外徑小于第一徑向軸孔14的內(nèi)徑，因此產(chǎn)生一個(gè)冷卻氣體能從中通過(guò)的冷卻間隙15。如果沒(méi)有冷卻間隙15，螺栓13可以設(shè)計(jì)成部分空心的。勵(lì)磁供應(yīng)線(xiàn)螺栓13的徑向外端配置有螺紋16，在該螺紋上安裝有一個(gè)連接導(dǎo)體17用于使勵(lì)磁供應(yīng)線(xiàn)螺栓13電連接至繞組端部3的轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體4上。
如圖2所示，轉(zhuǎn)子繞組端部區(qū)間在護(hù)罩環(huán)5的下面由軸向延伸的隔板18分隔成若干個(gè)熱氣室H(圖2中僅顯示其中之一個(gè))和冷氣室K。這些隔板延伸至軸2，留出一個(gè)小的間隙19。這些氣室在軸向上由護(hù)罩板6和轉(zhuǎn)子體1所界定。
從吹風(fēng)機(jī)(未示出)流入冷氣室K的冷氣進(jìn)入空心繞組導(dǎo)體4的側(cè)面開(kāi)孔，從中流過(guò)并離開(kāi)(在兩則通風(fēng)的機(jī)器中，是在轉(zhuǎn)子的對(duì)側(cè))，通過(guò)熱氣室H進(jìn)入機(jī)器空氣間隙。冷卻氣體同樣地從冷氣室K流入如圖3所示那樣設(shè)置在轉(zhuǎn)子槽中的空心繞組桿的側(cè)面開(kāi)孔，從孔中流過(guò)，并在轉(zhuǎn)子中心處離開(kāi)該孔，進(jìn)入機(jī)器空氣間隙。
根據(jù)本發(fā)明，冷氣體的一部分被分出來(lái)用于冷卻勵(lì)磁供應(yīng)線(xiàn)螺栓13。為此目的，一個(gè)第二徑向軸孔20被設(shè)置在轉(zhuǎn)子體內(nèi)，如圖4所示，該軸孔20源自一條靠近熱氣室H，因此也靠近極心22的轉(zhuǎn)子槽21，并終止在軸向軸孔9處，確切地說(shuō)，在軸向軸孔9的底端和實(shí)心導(dǎo)體7，8之間的空間23處。轉(zhuǎn)子槽21在轉(zhuǎn)子體的端頭處以一個(gè)基槽的方式加寬?？臻g23，例如，由實(shí)心導(dǎo)體7和8端頭處的相應(yīng)凹槽或是由絕緣管11上的短的槽口經(jīng)通道24與冷卻間隙15相連通。為完整起見(jiàn)，圖4還示出了用于轉(zhuǎn)子繞組和一個(gè)空氣間隙開(kāi)孔26的槽蓋25?？諝忾g隙開(kāi)孔26以已知的方式防止了由吹風(fēng)機(jī)送出的冷卻氣體直接流入機(jī)器空氣間隙。
新鮮的冷卻氣體始終以大約風(fēng)扇的壓力存在于冷氣室內(nèi)。進(jìn)入第二徑向軸孔20的氣體進(jìn)口和從第一徑向軸孔14出來(lái)的氣體出口的徑向位置因離心力的作用而導(dǎo)致冷卻劑的額外運(yùn)送。此外，如果如圖3所示，第二徑向軸孔20在圓周方向上相對(duì)于(由箭頭D所示的)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向偏移，因而，從旋轉(zhuǎn)方向看來(lái)，它們停止在冷氣室K的端頭處，則動(dòng)壓力也有助于冷卻劑的運(yùn)送。
上述用于強(qiáng)制冷卻勵(lì)磁供應(yīng)線(xiàn)螺栓的方法是以一個(gè)四極渦輪發(fā)電作為例子來(lái)予以描述的。它們也可以用于兩極的機(jī)器上而不脫離本發(fā)明所覆蓋的范圍。
顯然，根據(jù)上述揭示的內(nèi)容有可能對(duì)本發(fā)明作出多種改進(jìn)和變更。因此，應(yīng)該理解到，在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以以超出本文具體敘述的其它方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種氣冷電機(jī)機(jī)的，特別是一個(gè)渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，這種電機(jī)在轉(zhuǎn)子體外圓周面的縱向槽內(nèi)設(shè)有一個(gè)勵(lì)磁繞組，并具有一條將在一個(gè)軸向軸孔中沿轉(zhuǎn)子中心延伸的勵(lì)磁導(dǎo)線(xiàn)連接到轉(zhuǎn)子的繞組端部的勵(lì)磁繞組導(dǎo)體上的勵(lì)磁電流供應(yīng)線(xiàn)，具有一個(gè)強(qiáng)制冷卻的勵(lì)磁供應(yīng)線(xiàn)螺栓，該螺栓設(shè)置在一個(gè)第一徑向軸孔內(nèi)，并以其內(nèi)端通電地和機(jī)械地連接到所述勵(lì)磁導(dǎo)線(xiàn)上，和以其外端，在轉(zhuǎn)子軸之外，通過(guò)連接導(dǎo)體連接到轉(zhuǎn)子繞組端部的導(dǎo)體上，該轉(zhuǎn)子具有一個(gè)轉(zhuǎn)子護(hù)罩以支撐轉(zhuǎn)子的繞組端部，該轉(zhuǎn)子繞組端部空間在轉(zhuǎn)子護(hù)罩下面由若干基本上軸向延伸的隔板分隔成若干個(gè)冷氣室和熱氣室，由風(fēng)扇傳送的冷卻氣體流過(guò)這些氣室，其特征在于其中所述的用于容納勵(lì)磁電流供應(yīng)線(xiàn)螺栓的第一軸孔各與一個(gè)熱氣室相連通，而中央軸孔通過(guò)基本上徑向延伸的第二軸孔被連接至冷氣室，從而使冷卻氣體從各冷氣室流過(guò)第一徑向軸孔，軸向軸孔和流過(guò)第二徑向軸孔。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于其中第一徑向軸孔在圓周方向上相對(duì)于第二徑向軸孔偏移開(kāi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于其中第二徑向軸孔設(shè)置在從軸至轉(zhuǎn)子體的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的部位處，并通向一個(gè)在轉(zhuǎn)子中心的空間。
4.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于其中第二徑向軸孔源自鄰接或至少靠近轉(zhuǎn)子極心的槽。
5.如權(quán)利要求1至4中之一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于其中的勵(lì)磁供應(yīng)線(xiàn)螺栓或者設(shè)置有一個(gè)沿螺栓縱向延伸的冷卻孔和/或在它和第一徑向軸孔的壁之間設(shè)置一個(gè)冷卻間隙。
全文摘要
在大型電機(jī)中，在轉(zhuǎn)子中心沿軸向延伸的勵(lì)磁供應(yīng)線(xiàn)(7，8)和在轉(zhuǎn)子的繞組端部(3)中的勵(lì)磁繞組導(dǎo)體(4)之間的電引線(xiàn)處于電和機(jī)械上的高度負(fù)荷。因此它必須被強(qiáng)制冷卻。如果從冷氣室來(lái)的冷卻氣體的一部分被導(dǎo)引通過(guò)專(zhuān)門(mén)的徑向軸孔(20)至軸的軸心，然后徑向向外通過(guò)或沿著勵(lì)磁供應(yīng)線(xiàn)螺栓(13)進(jìn)入轉(zhuǎn)子繞組端部空間中的熱氣室(H)就能獲得有效的冷卻。
文檔編號(hào)H02K9/08GK1073811SQ9211512
公開(kāi)日1993年6月30日 申請(qǐng)日期1992年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月18日
發(fā)明者W·哈迪什 申請(qǐng)人:亞瑞亞·勃朗勃威力有限公司