大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是公開一種大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包含端部壓板、斜墊圈、固定螺母、固定螺栓、固定環(huán)板以及固定裝置。端部壓板位于轉(zhuǎn)子繞組端部外側(cè)，用于固定轉(zhuǎn)子繞組端部；固定螺栓穿過端部壓板及轉(zhuǎn)子繞組上、下層線棒的交叉位置的空隙，用端部壓板及固定環(huán)板將轉(zhuǎn)子繞組固定在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)側(cè)的固定裝置上。固定裝置為整圓組焊結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)于每層端部壓板，固定裝置上對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)固定環(huán)板，且對(duì)應(yīng)于每個(gè)端部壓板，該層固定環(huán)板上開有通孔，使固定螺栓能夠穿過固定環(huán)板固定在固定裝置的內(nèi)側(cè)。該結(jié)構(gòu)有效解決了轉(zhuǎn)子繞組端部固定與防護(hù)問題，使機(jī)組能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【專利說明】大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及水輪發(fā)電機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，提供一種大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端 部固定結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】：
[0002] 抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行方式是抽水和發(fā)電，其在日間作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，補(bǔ)充電網(wǎng)調(diào)峰容 量的不足；在夜間作電動(dòng)機(jī)抽水蓄能，填充電網(wǎng)負(fù)荷的低谷，從而保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠 性和經(jīng)濟(jì)性。與常規(guī)水電機(jī)組相比，抽水蓄能機(jī)組具有較強(qiáng)的調(diào)頻調(diào)相運(yùn)行功能，且工況轉(zhuǎn) 換快速靈活，對(duì)穩(wěn)定電網(wǎng)更為有效。
[0003] 上世紀(jì)80年代，交流勵(lì)磁電機(jī)開始在抽水蓄能機(jī)組中使用。相比于常規(guī)抽水蓄能 發(fā)電電動(dòng)機(jī)，交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組采用三相雙層繞組。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組與 變頻器相連，通過三相交流電，實(shí)現(xiàn)機(jī)組轉(zhuǎn)速連續(xù)調(diào)節(jié)。該類型機(jī)組具有自動(dòng)跟蹤電網(wǎng)頻率 變化，調(diào)整水泵-水輪機(jī)輸入功率的功能，可以實(shí)現(xiàn)有功功率的快速調(diào)節(jié)，提高機(jī)組運(yùn)行的 穩(wěn)定性，其已成為抽水蓄能甚至整個(gè)水電行業(yè)積極推進(jìn)的產(chǎn)品。
[0004] 交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組不僅要承受較大的徑向離心力，還需承受轉(zhuǎn)子繞組 端部電動(dòng)力、溫升造成的軸向熱應(yīng)力等，因此，不僅要對(duì)轉(zhuǎn)子繞組的端部固定予以高度重 視，還需對(duì)轉(zhuǎn)子繞組的端部通風(fēng)重點(diǎn)關(guān)注，從而避免轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生端部徑向機(jī)械變形、沿軸 向熱變形、沿端部走向熱變形、下層線棒對(duì)上層線棒擠壓變形等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0005] 本發(fā)明目的是公開一種大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)， 其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、通風(fēng)良好、安全可靠等特點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] -種大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié) 構(gòu)包含端部壓板（1)、斜墊圈（2)、固定螺母（3)、固定螺栓（4)、固定環(huán)板￠)以及固定裝置
[7] 。端部壓板（1)位于轉(zhuǎn)子繞組（5)端部外側(cè)，用于固定轉(zhuǎn)子繞組端部；固定螺栓（4)穿 過端部壓板（1)及轉(zhuǎn)子繞組（5)上、下層線棒的交叉位置的空隙，用端部壓板（1)及固定環(huán) 板（6)將轉(zhuǎn)子繞組（5)固定在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)側(cè)的固定裝置（7)上。
[0008] 所述的大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)，端部壓板（1)同 時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子繞組（5)端部上、下兩個(gè)交叉位置進(jìn)行固定，并在繞組端部沿軸向設(shè)置多層。端部 壓板（1)在圓周方向等距均勻分布，以滿足轉(zhuǎn)子繞組端部受力和通風(fēng)冷卻要求。
[0009] 所述的大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)，端部壓板（1)允 許略微傾斜地壓在轉(zhuǎn)子繞組（5)端部上、下兩個(gè)交叉位置上，以適應(yīng)由于安裝誤差造成的 上、下兩個(gè)交叉位置徑向高度的不同，這時(shí)用外側(cè)固定螺母（3)下的斜墊圈（2)進(jìn)行調(diào)整， 使機(jī)組旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組（5)的徑向離心力由固定螺栓（4)均勻承受。
[0010] 所述的大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)于每層端部 壓板（1)，固定裝置（7)上對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)固定環(huán)板￠)，且對(duì)應(yīng)于每個(gè)端部壓板（1)，該層固 定環(huán)板上開有通孔，使固定螺栓（4)能夠穿過固定環(huán)板固定在固定裝置（7)的內(nèi)側(cè)，以使固 定螺栓（4)具有足夠的長度確保其柔度，從而適應(yīng)轉(zhuǎn)子繞組（5)在機(jī)組運(yùn)行時(shí)沿軸向的熱 膨脹變形。
[0011] 所述的大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)側(cè)的 固定裝置（7)為整圓組焊結(jié)構(gòu)。
[0012] 技術(shù)效果：
[0013] 1)大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)端部固定采用雙壓板結(jié)構(gòu)，使轉(zhuǎn)子繞組端部承受的離 心力、電動(dòng)力等徑向力通過雙壓板傳遞到固定螺栓上，并有固定螺栓最終傳遞到固定裝置 上；通過具有適當(dāng)柔度的固定螺栓受力發(fā)生的微小彈性變形承擔(dān)轉(zhuǎn)子繞組的熱應(yīng)力；通過 外側(cè)固定螺母下的斜墊圈補(bǔ)償端部壓板兩端的轉(zhuǎn)子繞組交叉位置的徑向高度差，有效解決 了轉(zhuǎn)子繞組端部固定與防護(hù)問題，使機(jī)組能夠安全可靠地運(yùn)行。同時(shí)，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易行，利 于轉(zhuǎn)子繞組端部通風(fēng)散熱，便于觀察檢視。
[0014] 2)轉(zhuǎn)子繞組端部壓板在圓周方向等距均勻分布，其在離心力作用下的徑向位移均 勻，使轉(zhuǎn)子繞組受力均衡。該結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)組運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子繞組軸向和徑向熱變形的限制小，有效 防止轉(zhuǎn)子繞組膨脹時(shí)對(duì)其主絕緣造成破壞。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0015] 圖1 :大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)正視圖。
[0016] 圖2 :大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0017] 附圖中部件標(biāo)號(hào)說明：
[0018] 1.端部壓板；2.斜墊圈；3.固定螺母；4.固定螺栓；5.轉(zhuǎn)子繞組；6.固定環(huán)板； 7.固定裝置

【具體實(shí)施方式】：
[0019] 大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組采用類似于定子繞組的條式線棒，利用三相低 頻交流電源勵(lì)磁。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組端部除受徑向離心力作用外，還承受了端部電動(dòng)力 以及溫升變化造成的軸向熱應(yīng)力。在諸多應(yīng)力作用下，轉(zhuǎn)子繞組端部受力復(fù)雜，可能出現(xiàn)機(jī) 械變形、熱變形、線棒相互擠壓變形等狀況。因此，必須對(duì)轉(zhuǎn)子繞組端部固定及防護(hù)予以高 度重視。同時(shí)，由于轉(zhuǎn)子為隱極型，其通風(fēng)效果較凸極型差，因此轉(zhuǎn)子繞組端部通風(fēng)問題也 成為關(guān)鍵問題之一。
[0020] 本發(fā)明以上述兩大技術(shù)難題為出發(fā)點(diǎn)，綜合轉(zhuǎn)子繞組端部固定防護(hù)與通風(fēng)散熱兩 方面知識(shí)，同時(shí)考慮加工制造、安裝維護(hù)等工藝性，提出了一種適用于大型交流勵(lì)磁發(fā)電電 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部固定與防護(hù)的雙壓板結(jié)構(gòu)，如圖1與圖2所示。
[0021] 由圖1與圖2可知，大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)包含 端部壓板1、斜墊圈2、固定螺母3、固定螺栓4、固定環(huán)板6以及固定裝置7。端部壓板1位 于轉(zhuǎn)子繞組5端部外側(cè)，用于固定轉(zhuǎn)子繞組端部；固定螺栓穿過端部壓板及轉(zhuǎn)子繞組上、下 層線棒的交叉位置的空隙，用端部壓板及固定環(huán)板將轉(zhuǎn)子繞組固定在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)側(cè)的固定 裝置上。在機(jī)組運(yùn)行中，端部壓板承受由轉(zhuǎn)子繞組傳遞的彎矩。端部壓板可以采用高強(qiáng)度 無磁性金屬材料或絕緣材料。根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組端部受力和通風(fēng)冷卻計(jì)算分析，端部壓板在轉(zhuǎn) 子繞組端部沿軸向設(shè)置多層，且在圓周方向等距均勻分布。在本實(shí)施例中，端部壓板在軸向 設(shè)置三層，且每個(gè)壓板同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子繞組端部上、下兩個(gè)交叉位置進(jìn)行固定。端部壓板允許略 微傾斜地壓在轉(zhuǎn)子繞組端部上、下兩個(gè)交叉位置上，以適應(yīng)由于安裝誤差造成的上、下兩個(gè) 交叉位置徑向高度的不同，這時(shí)用外側(cè)固定螺母3下的斜墊圈2進(jìn)行調(diào)整，使機(jī)組旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn) 子繞組的徑向離心力由固定螺栓4均勻承受。固定螺栓4固定在固定裝置7的內(nèi)側(cè)，以使 固定螺栓具有足夠的長度確保其柔度，從而適應(yīng)轉(zhuǎn)子繞組在機(jī)組運(yùn)行時(shí)沿軸向的熱膨脹變 形。固定螺栓采用適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力緊固，一方面可以使固定裝置與線棒充分接觸，另一方面控 制線棒在各種工況下承受的壓強(qiáng)，對(duì)線棒絕緣進(jìn)行保護(hù)。固定螺栓可以承受轉(zhuǎn)子繞組端部 的離心力、電動(dòng)力以及熱膨脹力等，且能夠較好地使用線棒的軸向熱變形。固定螺栓采用無 磁性金屬材料，在飛逸轉(zhuǎn)速和熱應(yīng)力共同作用下，固定螺栓的受力不超過材料屈服限的1/2 為宜。合理控制固定螺栓的預(yù)緊力，可以防止轉(zhuǎn)子繞組徑向膨脹時(shí)端部圍板對(duì)其主絕緣造 成破壞。轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)側(cè)的固定裝置7為整圓組焊結(jié)構(gòu)。對(duì)應(yīng)于每層端部壓板1，固定裝置上 對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)固定環(huán)板6,且對(duì)應(yīng)于每個(gè)端部壓板，該層固定環(huán)板上開有通孔，使固定螺栓 4能夠穿過固定環(huán)板固定在固定裝置的內(nèi)側(cè)。
[0022] 最后，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于上述的實(shí)施例。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。倘若這些改動(dòng)和變形屬于本發(fā) 明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變形在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)，其特征在于，由端部 壓板（1)、斜墊圈（2)、固定螺母（3)、固定螺栓（4)、固定環(huán)板（6)以及固定裝置（7)組成， 端部壓板（1)位于轉(zhuǎn)子繞組（5)端部外側(cè)，用于固定轉(zhuǎn)子繞組端部；固定螺栓（4)穿過端部 壓板（1)及轉(zhuǎn)子繞組（5)上、下層線棒的交叉位置的空隙，用端部壓板（1)及固定環(huán)板（6) 將轉(zhuǎn)子繞組（5)固定在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)側(cè)的固定裝置（7)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)，其 特征在于，所述的端部壓板（1)同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子繞組（5)端部上、下兩個(gè)交叉位置進(jìn)行固定，并 在繞組端部沿軸向設(shè)置多層，端部壓板（1)在圓周方向等距均勻分布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)，其 特征在于，端部壓板（1)允許略微傾斜地壓在轉(zhuǎn)子繞組（5)端部上、下兩個(gè)交叉位置上，這 時(shí)用外側(cè)固定螺母（3)下的斜墊圈（2)進(jìn)行調(diào)整，使機(jī)組旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子繞組（5)的徑向離心 力由固定螺栓（4)均勻承受。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)，其 特征在于，對(duì)應(yīng)于每層端部壓板（1)，固定裝置（7)上對(duì)應(yīng)設(shè)置一層固定環(huán)板￠)，且對(duì)應(yīng)于 每個(gè)端部壓板（1)，該層固定環(huán)板上開有通孔，使固定螺栓（4)能夠穿過固定環(huán)板固定在固 定裝置⑵的內(nèi)側(cè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型交流勵(lì)磁發(fā)電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組端部雙壓板固定結(jié)構(gòu)，其 特征在于，轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)側(cè)的固定裝置（7)為整圓組焊結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H02K3/51GK104218715SQ201410531597
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】喬照威, 王巖祿, 劉宇, 周波, 林雪成, 羅建華, 柴峰, 王巖琳, 劉曉宇 申請(qǐng)人:哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司