专利名称：超强阻尼高压同步发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种同步发电机，尤其是一种能带动较高非线性负载的高压同步 发电机，属于电机制造技术领域。
背景技术：
高压同步发电机广泛应用于电力和能源领域，为各种设备负载提供不同功率和电 压等级的电源。高压同步发电机主要分为定子和转子两大部件，定子包括机座、定子铁心和 定子线圈，定子线圈按照一定的排列规律嵌入定子铁心的槽中，通过适当的连接组成一个 完整的三相定子绕组。转子包括磁极铁心、磁极线圈、阻尼绕组、交流励磁机转子及旋转整 流器(对于无刷励磁方式)和转轴等部件，磁极线圈套装在磁极铁心外，多个磁极(磁极的 个数由发电机的频率和转速决定)线圈串联组成一个完整的磁极绕组。高压同步发电机转子由原动机(柴油机、汽轮机或水轮机等)驱动并按照要求的 转速旋转，通过励磁装置给发电机交流励磁机的励磁绕组提供可控的直流电，建立一个S 极和N极相间的磁场，经过旋转切割磁力线，在交流励磁机三相转子绕组中产生三相交流 电；此三相交流电经过旋转整流器整流后送到主发电机的转子励磁绕组中，形成一个主发 电机的S极和N极相间的磁场，该磁场随着转子一同旋转，磁力线切割定子绕组，在三相定 子绕组中产生感应交流电势，当在三相绕组端通过高压开关接入三相负载(通常为照明和 电热器等电阻性负载和电动机等电感性负载)后，则可以为负载提供电源。调节励磁装置 输出直流电流的大小，就可以调节发电机的端电压大小。随着科学技术的发展，陆用、船用以及海洋石油平台领域整流器和变频器等现代 非线性负载日益增多，而这些非线性负载中均含有大量的谐波分量，对向其提供电源的高 压同步发电机的端电压波形造成严重畸变，致使发电机有效容量下降不能正常使用，严重 时还将发生带负载时发电机跳闸的状况。传统的高压同步发电机带非线性负载的能力较 差，目前性能最好的同步发电机也只能带相当于发电机额定容量30%左右的非线性负载， 大大约束了发电机的带负载能力，因此需要一种带非线性负载能力更强的高压同步发电机 来满足上述应用场合的需要。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种带非线性负载的能力强的超强阻尼高压同步发电 机，该发电机能适应突加、突减负载以及所带非线性负载中谐波含量大的工况。本实用新型通过以下技术方案予以实现—种超强阻尼高压同步发电机，包括发电机定子、发电机转子，发电机定子包括机 座、铁心和定子线圈，发电机转子包括磁极铁心、磁极线圈、阻尼绕组、交流励磁机转子、旋 转整流器和转轴；所述转轴两端分别通过轴伸端轴承和非轴伸端轴承支撑在机座上，磁极 线圈套装在磁极铁心外，多个磁极线圈串联组成一个完整的磁极绕组，多片磁极冲裁片叠 压成设定长度的磁极铁心；所述磁极铁心的径向周边均布多个轴向阻尼槽孔，多根阻尼绕组铜棒分别穿入磁极铁心的各阻尼槽孔中，所述多个阻尼绕组铜棒两端分别与设置在磁极 铁心两端的阻尼环焊接为一个笼型整体；磁极铁心上的阻尼孔槽口宽度a为6 8mm，阻尼 孔槽口深度h为0. 5 1mm，阻尼孔槽顶部距磁极表面距离b为0. 4 0. 5mm,本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。前述的超强阻尼高压同步发电机，其中每极阻尼绕组的总截面积占每极定子绕组 总面积的40 50%。本实用新型的转子装有加强型的阻尼绕组，减小了磁极铁心的表面涡流损耗，同 时大大地加强了阻尼绕组的阻尼效应，提高了发电机在瞬变过程中的反应速度，使得本实 用新型的抑制谐波能力和动态性能得到大幅度提升，极大地提高了发电机带非线性负载的 能力。降低了磁极铁心表面损耗，提高了本实用新型的效率水平，本实用新型可以带大功率 (超过发电机额定容量60%以上)整流器等非线性负载，解决了大型船舶和海上石油钻井 平台等需要使用大容量整流器等非线性负载领域的交流电源供电问题。本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解 释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是图2的I部放大图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1 图3所示，本实用新型包括发电机定子1、发电机转子2，发电机定子1包 括机座11、铁心12和定子线圈13 ；发电机转子2包括磁极铁心21、磁极线圈22、阻尼绕组 23、交流励磁机转子24、旋转整流器25和转轴26，该转轴26两端分别通过轴伸端轴承3和 非轴伸端轴承4支撑在机座11上，转轴26的轴伸端头装有用于与原动机连接的半联轴器 27，磁极线圈22套装在磁极铁心21外。在转轴26近轴伸端轴承3处还装有散热风扇5，近 非轴伸端轴承4处分别装有交流励磁机转子6。多个磁极线圈22串联组成一个完整的磁极绕组，本实施例的磁极冲裁片211的 厚度为由现有的1.5mm改为1mm，延长了磁极冲裁片冲压模具的使用寿命。多片磁极冲裁 片211叠压成设定长度的磁极铁心21 ；所述磁极铁心21的径向周边均布多个轴向阻尼孔 槽212，多根阻尼绕组铜棒231分别穿入磁极铁心的各阻尼孔槽212中，多个阻尼绕组铜棒 231两端分别与设置在磁极铁心21两端的阻尼环焊接为一个笼型整体；磁极铁心的阻尼孔 槽212的槽口宽度a为6 8mm，深度h为0. 5 1mm，阻尼孔槽212顶部距磁极表面距离 b为0. 4 0. 5mm，每极阻尼绕组的总截面积占定子绕组每极总面积的40 50%。在本实用新型中，用于装阻尼绕组23上的阻尼孔槽231的槽口宽度a和槽口深度 b从现有的均为2 3mm改为a为6 8mm，b为0. 5 1mm，阻尼孔槽212顶部距磁极表面 距离c的最小尺寸在0. 5mm左右，每极阻尼绕组铜棒231的总截面积从约占定子绕组每极 总面积的15 20%增大至占定子绕组每极总面积的40 50%以上。本实用新型的阻尼绕组23的直轴漏抗Xkd值在从0. 10以上降低到0. 05以下，交轴漏抗Xkq值从0. 08以上 降低到在0. 04以下。饱和短路比控制在0. 8以上。本实用新型采用加强型阻尼绕组，减小了磁极铁心的表面涡流损耗，大大加强了 阻尼绕组的阻尼效应，提高了本实用新型的效率，极大地提高了本实用新型带非线性负载 的能力。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变 换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
权利要求一种超强阻尼高压同步发电机，包括发电机定子、发电机转子，发电机定子包括机座、铁心和定子线圈，发电机转子包括磁极铁心、磁极线圈、超强型阻尼绕组、交流励磁机转子、旋转整流器和转轴；所述转轴两端分别通过轴伸端轴承和非轴伸端轴承支撑在机座上，磁极线圈套装在磁极铁心外，多个磁极线圈串联组成一个完整的磁极绕组，多片磁极冲裁片叠压成设定长度的磁极铁心；所述磁极铁心的径向周边均布多个轴向阻尼孔槽，多根阻尼绕组铜棒分别穿入磁极铁心的各阻尼孔槽中，所述多个阻尼绕组铜棒两端分别与设置在磁极铁心两端的阻尼环焊接为一个笼型整体；其特征在于磁极铁心上的阻尼孔槽口宽度a为6～8mm，阻尼孔槽口深度h为0.5～1mm，阻尼孔槽顶部距磁极表面距离b为0.4～0.5mm。
2.如权利要求1所述的超强阻尼高压同步发电机，其特征在于每极阻尼绕组的总截 面积占定子绕组每极总面积的40 50%。
专利摘要本实用新型公开了一种超强阻尼高压同步发电机，包括发电机定子、发电机转子，发电机定子包括机座、铁心和定子线圈，发电机转子包括磁极铁心、磁极线圈、超强型阻尼绕组、交流励磁机转子、旋转整流器和转轴；多个磁极线圈串联组成一个完整的磁极绕组，磁极铁心的径向周边均布多个轴向阻尼槽孔，多根阻尼绕组铜棒分别穿入磁极铁心的各阻尼槽孔中，其两端分别与阻尼环焊接为一个笼型整体。磁极铁心上的阻尼孔槽口宽度a为6～8mm，深度h为0.5～1mm，距磁极表面距离b为0.4～0.5mm。本实用新型的阻尼绕组具有超强的阻尼效应，使得本实用新型的抑制谐波能力和动态性能得到大幅度提升，极大地提高了带非线性负载的能力。
文档编号H02K19/16GK201656720SQ20102013256
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月16日 优先权日2010年3月16日
发明者吴登林, 姚立元, 张茂玲, 方甫根, 甘佐军 申请人:镇江中船现代发电设备有限公司