專利名稱：槽密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于密封片狀(1aminated)電機定子鐵心中的槽的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明基于根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的槽密封結(jié)構(gòu)。所述類型的槽密封結(jié)構(gòu)可從例如Brown Boveri Mitteilungen[Brown Boveri備忘錄]，54年，1967年9月，NO.9，第524-526頁中得到。
對于大型電機，在特定的發(fā)電機中，線圈棒用已知的方式插在定子鐵心的槽中，這些槽朝氣隙敞開。然后用槽密封結(jié)構(gòu)將這些槽相對氣隙密封起來，以便固定線圈棒。為了最大限度地利用發(fā)電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的徑向作用激勵場，約束殼內(nèi)的磁通量必須完全徑向地透入由繞組槽構(gòu)成的片狀定子鐵心齒中。然而，由于槽的寬度適合插入線圈棒，磁通量直接徑向地透入線圈棒將使磁通量受到部分地損失。利用Brown BoveriMitteilungen[Brown Boveri備忘錄]，54年，1967年9月，NO.9，第524-526頁中所示的方法，即片狀定子鐵心中形成的繞組槽明顯要深于嵌入線圈棒所需的深度，可以顯著地減少這種損失。因此這種結(jié)構(gòu)的繞組槽帶有所謂的預備槽，朝向電機的氣隙。此結(jié)構(gòu)的目的是位置更深的線圈棒將使徑向磁通量集中在片狀定子鐵心齒中，由此，顯著地減少了徑向場的損失。
與片狀鐵心中帶有預備槽(preliminary slot)的繞組槽中的定子線圈棒相同的結(jié)構(gòu)示于US 4028569中的圖4中。
從引用的現(xiàn)有技術(shù)中得知的帶有預備槽的繞組槽的一個共性是它們需要設(shè)計完全相同的槽密封結(jié)構(gòu)。第一槽密封結(jié)構(gòu)用于密封繞組槽，以便將線圈棒固定在槽中，第二槽密封結(jié)構(gòu)將預備槽與機器的氣隙密封隔開。第一和第二槽密封結(jié)構(gòu)之間形成的通道形空腔用來利用氣態(tài)冷卻劑有計劃地冷卻片狀定子鐵心齒(該齒在有限額定功率機器中受到很高的熱應(yīng)力)。
雙槽密封結(jié)構(gòu)的主要缺點是它們的設(shè)計需要采用高級的生產(chǎn)-工藝組合，在此情況下，只有在拆開預備槽中的槽密封結(jié)構(gòu)之后才能查看位置更深的線圈棒槽密封結(jié)構(gòu)，此外，對片狀定子鐵心齒的冷卻十分有限。
因此，本發(fā)明的一個目的是通過提供一種新穎的槽密封結(jié)構(gòu)來避免上述的缺點，此結(jié)構(gòu)允許包括片狀定子鐵心中的繞組槽和預備槽在內(nèi)的槽能夠以簡便的方式密封，與此同時，確保槽之間形成的片狀定子鐵心齒的冷卻達到最佳狀態(tài)。本發(fā)明的又一個目的是可以對固定線圈棒的槽密封結(jié)構(gòu)進行直接的強度測試。
根據(jù)本發(fā)明，此目標是利用第一個權(quán)利要求中的特征實現(xiàn)的。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，除了別的以外，包含一個上楔、一個下楔和一個楔形附件的單個槽密封結(jié)構(gòu)將預備槽和繞組槽都密封起來，即，將線圈棒固定在片狀定子鐵心中的力直接由密封預備槽的槽密封結(jié)構(gòu)施加到線圈棒上，結(jié)果，與現(xiàn)有技術(shù)相比，單個槽密封結(jié)構(gòu)具有雙重功能。
本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方案是在密封預備槽的上楔和定子繞組上部的線圈棒之間提供至少一個氣態(tài)冷卻介質(zhì)的流動通道。該流動通道明顯大于現(xiàn)有技術(shù)中在繞組槽和預備槽的槽深相同的情況下的通道，因為這里不需要第二個槽密封結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的其它有利的改進可從從屬權(quán)利要求中得到。
通過參考下面的詳細說明同時結(jié)合附圖
可以更好地理解本發(fā)明，可以很容易地獲得對本發(fā)明及其附屬優(yōu)點的更加完整的評價，其中單張圖示出了穿過片狀定子鐵心中的繞組槽的剖面，該槽由槽密封結(jié)構(gòu)密封，且在其前面有一個預備槽。
現(xiàn)在參考附圖，該圖示出了電機特別是發(fā)電機定子的片狀定子鐵心10中的繞組槽1的剖面，繞組槽1具有指向氣隙12的預備槽2。繞組槽1在此沒有任何過渡地與預備槽2融合。定子線圈的下線圈棒3和上線圈棒4由中間層9相互隔開。
預備槽2由槽密封結(jié)構(gòu)8與氣隙12密封隔離。槽密封結(jié)構(gòu)主要包括一個下楔6、一個上楔5和一個楔形附件7。上楔5和下楔6將線圈棒3和4朝繞組槽1的底座擠壓，結(jié)果上楔5支撐在片狀定子鐵心10上的凹坑11中，預備槽2同樣由上楔5密封并與氣隙12隔離。
上楔5的有效楔表面用5a表示，下楔6的有效楔表面用6a表示。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案示出了上楔5的楔表面5a呈凹形，與此相反的是，相鄰下楔6的楔表面6a呈凸形。凹陷的楔表面5a和凸起的楔表面6a沿其縱向具有大小相同、方向相反的斜面，使得在做任何相對移動的情況下，它們均沿著徑向向線圈棒3、4施加作用力。
楔形附件7安置在下楔6和上線圈棒4之間，該附件還可以包含一個滑塊(未示出)。楔形附件7被導入并固定在下線圈棒上的槽14中。上楔5和下楔6通常由高強度的玻璃纖維增強塑料制成。
下楔6的截面明顯地比在槽壁13a和13b之間將其固定的預備槽2的槽寬要窄。這就在下楔6的兩側(cè)形成了通道形的空腔2a，氣態(tài)冷卻劑可以流過該空腔進行冷卻。所形成的冷卻通道的截面明顯大于現(xiàn)有技術(shù)中的截面，因為單槽密封結(jié)構(gòu)具有雙重功能，即將線圈棒3、4固定在繞組槽1中和密封預備槽2。比現(xiàn)有技術(shù)大的冷卻通道截面允許對片狀定子鐵心10的齒15進行最佳的強制冷卻。
除了冷卻截面增大以外，根據(jù)本發(fā)明的槽密封結(jié)構(gòu)8的優(yōu)點在于它能以簡單的方式進行強度檢查。由于熱和機械應(yīng)力引起的沉降現(xiàn)象，楔入的線圈棒3、4有可能變松。這種沉降現(xiàn)象使得必須對槽密封結(jié)構(gòu)進行周期性地檢查，特別是固定線圈棒3、4的槽密封結(jié)構(gòu)。過去，從現(xiàn)有技術(shù)中得知，檢查直接密封繞組槽1的槽密封結(jié)構(gòu)需要耗費很大的努力，特別是在只有完整地將密封結(jié)構(gòu)從預備槽2中拆下來才能進行檢查的情況。根據(jù)本發(fā)明并具有上述雙重功能的槽密封結(jié)構(gòu)8現(xiàn)在允許直接檢查固定線圈棒3、4的槽密封結(jié)構(gòu)8。
當然，本發(fā)明并不限于示出的示例性實施方案。在發(fā)明的意義上，也可以考慮不同形狀的下楔6，使冷卻通道2a在為最佳地傳輸徑向楔入作用力而提供必要強度的前提下，盡可能地具有較大的截面。同樣可以理解，凹形楔表面5a的半徑大于凸形楔表面6a的半徑，從而產(chǎn)生彈性的楔入效果。
顯然，在明白了上述的講解后，本發(fā)明可以有無數(shù)種改變和變動。因此，在所附權(quán)利要求的范疇內(nèi)，可以按照與上面具體說明不同的方式實施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種對電機片狀定子鐵心(10)中的槽(1、2)進行密封的槽密封結(jié)構(gòu)，在每種情況下每個槽(1、2)包括一個繞組槽(1)和一個預備槽(2)，該繞組槽(1)充滿了線圈棒(3、4)或線圈，該預備槽(2)中沒有線圈棒(3、4)且朝向氣隙(12)，預備槽(2)直接與繞組槽(1)相鄰，其中密封預備槽(2)的槽密封結(jié)構(gòu)(8)將線圈棒(3、4)固定在繞組槽(1)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的槽密封結(jié)構(gòu)(8)，其中在槽密封結(jié)構(gòu)(8)和插在繞組槽(1)中的上線圈棒(4)之間形成了至少一個用作氣態(tài)冷卻介質(zhì)流動通道的通道形空腔(2a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的槽密封結(jié)構(gòu)(8)，其中至少有一個流動通道(2a)由片狀定子鐵心(10)中的第一槽壁(13a)和第二槽壁(13b)、以及槽密封結(jié)構(gòu)(8)的上線圈棒(4)和上楔(5)界定，該上楔(5)布置在片狀定子鐵心(10)中的凹坑(11)內(nèi)。
全文摘要
在其片狀定子鐵心(10)中具有各種槽,包括繞組槽(1)和預備槽(2)的電機中,嵌在繞組槽(1)中的線圈棒(3、4)由槽密封結(jié)構(gòu)(8)固定,該槽密封結(jié)構(gòu)(8)還具有將預備槽(2)密封并與機器的氣隙(12)隔離的雙重功能。主要由上楔(5)、下楔(6)和楔形附件(7)構(gòu)成的槽密封結(jié)構(gòu)(8)與固定預備槽(2)的槽壁(13a、13b)一起,形成了氣態(tài)冷卻介質(zhì)的流動通道(2a),用于冷卻片狀定子鐵心(10)的齒(15)。
文檔編號H02K3/487GK1213209SQ98119729
公開日1999年4月7日 申請日期1998年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月29日
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