汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥的制作方法
【专利摘要】汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥，属于电气工程技术领域。包括端部转轴、旋转磁桥、转子端部励磁绕组、磁桥压板、环形钢圈，旋转磁桥设置在转子端部励磁绕组的外侧，端部转轴上套入一对环形钢圈，环形钢圈紧固在端部转轴上，磁桥压板扣在环形钢圈外侧，旋转磁桥置于两块磁桥压板之间，旋转磁桥的内径大于环形钢圈的外径，旋转磁桥中心线与转子大齿中心线对齐。本实用新型降低发电机定子端部金属结构件的涡流损耗，避免端部区域金属结构件过热；旋转磁桥同转轴同步旋转，旋转磁桥自身不会引起过高的涡流损耗；旋转磁桥为扇形结构，削弱主极漏磁，提高材料利用率；旋转磁桥内转轴上设置多级风扇，及时地将漏磁在旋转磁桥上引起铁磁损耗所产生的热量散发出去，增强旋转磁桥综合服役能力，提高发电机运行稳定性与可靠性。
【专利说明】
汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥
技术领域
[0001]本实用新型涉及汽轮发电机转子端部结构，具体涉及一种汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥，属于电气工程技术领域。
【背景技术】
[0002]大型汽轮发电机容量的提高往往是依靠定子线负荷的增加而实现的，较高的定子线负荷将在发电机端部寄生较高的漏磁通，发电机端部寄生的旋转漏磁通会在定子端部各金属结构件中感应出涡流，涡流的大小与发电机端部结构发热密切相关，特别地，当发电机在进相运行时，端部合成漏磁较迟运行时要高，发电机端部区域各金属结构的涡流损耗较大，严重时危及电机的安全稳定运行。汽轮发电机作为电力系统的核心设备，其安全稳定运行非常关键，为了降低端部寄生磁场在定子结构中引起较大的涡流损耗，传统的汽轮发电机在定子侧端部设置磁屏蔽来分散端部区域寄生的漏磁。然而，这种依靠定子磁屏蔽疏散漏磁的方式存在一定的缺陷:传统的大型汽轮发电机定子侧装设由硅钢片叠制而成的磁屏蔽，一方面，由于硅钢片具有一定的导电性，端部区域空间旋转漏磁通除了在定子磁屏蔽中引起磁滞损耗还会在其中感应涡流，产生涡流损耗，导致定子端部磁屏蔽热量集中，极易因热应力引起定子端部磁屏蔽局部变形和局部翘曲，严重时会造成磁屏蔽叠片发生断裂。另一方面，传统发电机采用定子侧压装磁屏蔽为环形结构，其屏蔽漏磁不集中。
[0003]本实用新型专利提出一种随转子同步旋转的汽轮发电机转子端部磁桥，在吸收发电机端部区域冗余的寄生漏磁的同时，转子端部磁桥自身不存在基波漏磁所产生的涡流，同时可以有效降低大型发电机端部漏磁在定子端部区域各结构件中感应的涡流损耗，防止定子端部各结构件过热，提高发电机效率。
[0004]该汽轮发电机转子端部磁桥经压板固定，套装于发电机端部转轴上，转子端部磁桥随转轴同步旋转，该磁桥的桥身始终与发电机转子的大齿对齐，可以有效地提高材料的利用率，本实用新型提出的随转子转动的汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥还可以有效地解决传统发电机采用定子侧压装磁屏蔽时屏蔽漏磁不集中的缺陷。
【实用新型内容】
[0005]在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0006]本实用新型需要解决的技术问题是降低发电机定子端部金属结构件涡流损耗，避免发电机定子端部过热以及受热应力引起的结构件变形，阻碍漏磁对定子端部结构的侵扰，提高发电机端部疏散漏磁的能力的同时尽量削弱屏蔽结构自身的损耗、降低屏蔽自身的发热程度，本实用新型旨在提出汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥来解决上述技术问题。
[0007]本实用新型提出的汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥包括端部转轴、旋转磁桥、转子端部励磁绕组、磁桥压板、环形钢圈，旋转磁桥设置在转子端部励磁绕组的外侧，端部转轴上套入一对环形钢圈，环形钢圈紧固在端部转轴上，磁桥压板扣在环形钢圈外侧，旋转磁桥置于两块磁桥压板之间，旋转磁桥的内径大于环形钢圈的外径，旋转磁桥中心线与转子大齿中心线对齐。
[0008]进一步地:旋转磁桥采用冷乳硅钢片沿轴向叠制而成，冷乳硅钢片为扇形结构，旋转磁桥在圆周方向分为多组，组数与汽轮发电机的转子极数相等，冷乳硅钢片沿圆周方向冲有旋转磁桥通风孔，磁桥压板沿圆周方向冲有压板通风孔，旋转磁桥通风孔和压板通风孔形状和尺寸一致，形成轴向风沟，对旋转磁桥进行轴向冷却。
[0009]进一步地:旋转磁桥的边缘处冲有旋转磁桥边孔，将螺杆穿入旋转磁桥边孔和压板通风孔，再将螺母旋入螺杆，将旋转磁桥紧固在两片磁桥压板中间。
[0010]进一步地:端部转轴靠近旋转磁桥区域铣有凹槽，凹槽内设有旋转磁桥内多级式扇叶，旋转磁桥内多级式扇叶位于旋转磁桥内部，沿轴向分为多组，旋转磁桥内多级式扇叶为交错式排布结构。
[0011 ]进一步地:端部转轴靠近转子端部励磁绕组设有端部励磁绕组内多级式扇叶，端部励磁绕组内多级式扇叶位于转子端部励磁绕组内部，沿轴向分为多组，端部励磁绕组内多级式扇叶为交错式排布结构。
[0012]进一步地:旋转磁桥内多级式扇叶尺寸大于端部励磁绕组内多级式扇叶尺寸，旋转磁桥的周向跨度大于转子大齿的周向跨度。
[0013]本实用新型所达到的效果为:
[0014]—方面，本实用新型所述的汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥可以高效地屏蔽端部区域漏磁，降低发电机定子端部边段铁心与其他金属结构件的涡流损耗，避免端部区域金属结构件过热，由于旋转磁桥随转轴同步旋转，旋转磁桥不存在基波漏磁所产生的涡流，不会引起过高的电磁损耗;此外，汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥为扇形结构，旋转磁桥中心线与转子大齿中心线对齐，可实现最大限度地削弱主极漏磁，提高转子磁桥材料的利用效率，另一方面，本实用新型所述的汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥内转轴上设置多级风扇，可以提高对旋转磁桥的冷却效力，可以有效的将漏磁通在旋转磁桥上引起铁磁损耗所产生的热量及时的散发出去，提高旋转磁桥的综合服役能力，有助于解决发电机某些特殊运行工况时端部漏磁严重对发电机磁-热性能的干扰，提高发电机运行稳定性与可靠性。
【附图说明】
[0015]图1为汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥的装配图；
[0016]图2为压板与螺杆的装配图；
[0017]图3为旋转磁桥所用硅钢片的结构；
[0018]图4为端部转轴的结构。
【具体实施方式】
[0019]在下文中将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本实用新型公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
[0020]在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
[0021 ]本实施方式所述的汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥，参见图1和图2可知，包括端部转轴1、旋转磁桥2、转子端部励磁绕组3、螺杆4、磁桥压板5、螺母6、环形钢圈13、销钉14;旋转磁桥2设置在转子端部励磁绕组3的外侧，端部转轴I上套入一对环形钢圈13，由销钉14将环形钢圈13紧固在端部转轴I上，磁桥压板5扣在环形钢圈13外侧，旋转磁桥2置于两块磁桥压板5之间，旋转磁桥2的内径大于环形钢圈13的外径，旋转磁桥2中心线与转子大齿16中心线对齐。
[0022]另外，根据一种实现方式，参见图1、图2、图3可知，旋转磁桥2采用冷乳硅钢片7沿轴向叠制而成，冷乳娃钢片7为扇形结构，旋转磁桥2在圆周方向分为k组，1^与汽轮发电机的转子极数相等，冷乳硅钢片7沿圆周方向冲有旋转磁桥通风孔8，磁桥压板5沿圆周方向冲有压板通风孔9，旋转磁桥通风孔8和压板通风孔9形状和尺寸一致，形成轴向风沟，对旋转磁桥2进行轴向冷却。
[0023]另外，根据一种实现方式，参见图1、图2、图3可知，旋转磁桥2的边缘处冲有旋转磁桥边孔10，将螺杆4穿入旋转磁桥边孔10和压板通风孔9，再将螺母6旋入螺杆4，将旋转磁桥2紧固在两片磁桥压板5中间。
[0024]另外，根据一种实现方式，参见图1和图4可知，端部转轴I靠近旋转磁桥2区域铣有凹槽15，凹槽15内设有旋转磁桥内多级式扇叶11，旋转磁桥内多级式扇叶11位于旋转磁桥2内部，沿轴向分为多组，旋转磁桥内多级式扇叶11为交错式排布结构。
[0025]另外，根据一种实现方式，参见图1和图4可知，端部转轴I靠近转子端部励磁绕组3设有端部励磁绕组内多级式扇叶12，端部励磁绕组内多级式扇叶12位于转子端部励磁绕组3内部，沿轴向分为多组，端部励磁绕组内多级式扇叶12为交错式排布结构。
[0026]另外，根据一种实现方式，参见图1可知，旋转磁桥内多级式扇叶11尺寸大于端部励磁绕组内多级式扇叶12尺寸，旋转磁桥2的周向跨度大于转子大齿16的周向跨度。
[0027]本实用新型所述的汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥可以高效地屏蔽端部区域漏磁，降低发电机定子端部边段铁心与其他金属结构件的涡流损耗，避免端部区域金属结构件过热，由于旋转磁桥随转轴同步旋转，旋转磁桥自身不会引起过高的涡流损耗，汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥为扇形结构，旋转磁桥中心线与转子大齿中心线对齐，可最大限度地削弱主极漏磁，提高转子磁桥材料的利用效率，旋转磁桥内转轴上设置多级风扇，可提高对旋转磁桥的冷却效力，有效的将漏磁通在旋转磁桥上引起铁磁损耗所产生的热量及时的散发，提高旋转磁桥的综合服役能力，特别有助于解决发电机某些特殊运行工况时端部漏磁严重对发电机磁-热性能的干扰，提高发电机运行稳定性与可靠性。
[0028]虽然本实用新型所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本实用新型的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本实用新型所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。
【主权项】
1.汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥，其特征在于:包括端部转轴(I)、旋转磁桥(2)、转子端部励磁绕组(3)、磁桥压板(5)和环形钢圈(13);旋转磁桥(2)设置在转子端部励磁绕组(3)的外侧，端部转轴(I)上紧固有一对环形钢圈(13)，每个环形钢圈(13)的外侧均扣装一块磁桥压板(5)，旋转磁桥(2)置于两块磁桥压板(5)之间，旋转磁桥(2)的内径大于环形钢圈(13)的外径，旋转磁桥(2)中心线与转子大齿(16)中心线对齐。2.根据权利要求1所述的汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥，其特征在于:旋转磁桥(2)采用冷乳硅钢片(7)沿轴向叠制而成，冷乳硅钢片(7)为扇形结构，旋转磁桥(2)在圆周方向分为k组，k与汽轮发电机的转子极数相等，冷乳硅钢片(7)沿圆周方向冲有旋转磁桥通风孔(8)，磁桥压板(5)沿圆周方向冲有压板通风孔(9)，旋转磁桥通风孔(8)和压板通风孔(9)形状和尺寸一致，形成轴向风沟，对旋转磁桥(2)进行轴向冷却。3.根据权利要求2所述的汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥，其特征在于:旋转磁桥(2)的边缘处冲有旋转磁桥边孔(10)，将螺杆(4)穿入旋转磁桥边孔(10)和压板通风孔(9)，再将螺母(6)旋入螺杆(4)，将旋转磁桥(2)紧固在两块磁桥压板(5)中间。4.根据权利要求1所述的汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥，其特征在于:端部转轴(I)靠近旋转磁桥(2)区域铣有凹槽(15)，凹槽(15)内设有旋转磁桥内多级式扇叶(11)，旋转磁桥内多级式扇叶(11)位于旋转磁桥(2)内部，沿轴向分为多组，旋转磁桥内多级式扇叶(II)为交错式排布结构。5.根据权利要求4所述的汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥，其特征在于:端部转轴(I)靠近转子端部励磁绕组(3)设有端部励磁绕组内多级式扇叶(12)，端部励磁绕组内多级式扇叶(12)位于转子端部励磁绕组(3)内部，沿轴向分为多组，端部励磁绕组内多级式扇叶(12)为交错式排布结构。6.根据权利要求5所述的汽轮发电机转子端部自冷式旋转磁桥，其特征在于:旋转磁桥内多级式扇叶(11)尺寸大于端部励磁绕组内多级式扇叶(12)尺寸，旋转磁桥(2)的周向跨度大于转子大齿(16)的周向跨度。
【文档编号】H02K11/028GK205681245SQ201620571959
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月12日 公开号201620571959.5, CN 201620571959, CN 205681245 U, CN 205681245U, CN-U-205681245, CN201620571959, CN201620571959.5, CN205681245 U, CN205681245U
【发明人】王立坤, 徐骁, 周家驹, 陶大军, 戈宝军, 吕艳玲
【申请人】哈尔滨理工大学