一种新型发电机用转子槽楔的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽轮发电机技术领域，尤其涉及一种新型发电机用转子槽楔。
【背景技术】
[0002]发电机用转子槽楔是发电机上的重要部件，槽楔镶嵌在转子表面的纵向槽内压紧槽内下部的励磁绕组导线和绝缘体。它不但要承受发电机转子槽内的绕组导线和绝缘体以及槽楔自身由于转子运转而产生的离心力，同时要承受在电流产生负序旋转磁场的作用下，在发电机转子表面产生较大的感应电流，这种电流通过槽楔时会使槽楔迅速产生温升，特别是发电机发生不对称短路故障时，槽楔表面温度将会更高，严重时会造成槽楔严重变型，甚至疲劳损坏，造成发动机不能正常运行。因此，为了提高发电机的负序运行能力，保证机组的安全可靠性，发电机转子槽楔要求即有较高的常温和高温力学性能，同时要有较高的导电性能。
[0003]目前，国内大型发电机组对槽楔部件的性能要求为:(1)常温性能:①力学性能，抗拉强度6& 7201^&，屈服强度60.2 2 63(^?&，硬度!11^2 95，延伸率^14%;?常温导电率IACS% > 38%;③427°C瞬时力学性能:抗拉强度6b > 450，屈服强度6Q.2 > 400Mpa，延伸率A >5%。因此，研制符合发电机转子槽楔性能要求的材料及相适应的槽楔部件很有必要。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本实用新型提供一种新型发电机用转子槽楔，具有环保、耐高温、效率高、材料性能优良，寿命长，安全性高的特点。
[0005]为实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种新型发电机用转子槽楔，包括:槽楔本体、均匀间隔设于槽楔本体顶部的导风部、设于槽楔本体底部的出风槽、及引风通道;两相邻导风部之间形成的间隔为导风槽;所述导风部的顶部为斜面;所述引风通道的一端设于导风部高的长方形立面一侧，另一端设于槽楔本体底部并与出风槽相连通;所述槽楔本体的两侧设有与转子梯形槽相对应的斜面。
[0006]所述每一导风部设有一个或两个引风通道。
[0007]所述导风部的截面为直角梯形，且斜腰位于导风部的顶部，上底的宽度小于下底；所述槽楔本体的截面为等腰梯形，且上底的宽度小于下底;所述槽楔本体梯形截面的上底与导风部截面的直角腰重合。
[0008]所述槽楔本体截面的腰与下底所夹的锐角α为45°;所述引风通道分为两段，第一段的轴线与导风部截面直角腰所夹的锐角β为30°，第二段的轴线与槽楔本体截面的下底所夹的锐角γ为75°。
[0009]与现有技术相比本实用新型的有益效果。
[0010]本实用新型提供的新型发电机用转子槽楔，镶嵌在发电机转子槽楔梯形槽内，用于压紧发电机转子梯形槽内的绕组导线和绝缘体，通过设计独特的引风口、导风槽、出风槽、搅拌风斜面完成发电机转子系统的冷却作用和导电、导磁功能，保障发电机正常运转，降低功率损耗，提尚发电能力。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型发电机用转子槽楔结构示意图。
[0012]图2为图1的A向示意图。
[0013]图3为图1的B向示意图。
[0014]图4为本实用新型发电机用转子槽楔的装配示意图。
[0015]图5为常用的发电机转子槽楔结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例进一步详细说明本实用新型。
[0017]请参阅图1-3，本实施例提供一种新型发电机用转子槽楔，包括:槽楔本体1、均匀间隔设于槽楔本体1顶部的导风部2、设于槽楔本体1底部的出风槽3、及引风通道4;两相邻导风部2之间形成的间隔为导风槽5，所述导风槽5可以保障冷却风能够流畅通过;所述导风部2的顶部为斜面6，底部与槽楔本体1的顶部重合，四周为高的长方形立面7、矮的长方形立面8及两个直角梯形立面;所述引风通道4的一端设于导风部2高的长方形立面7—侧，另一端设于槽楔本体1底部并与出风槽3相连通;所述槽楔本体1的两侧设有与转子梯形槽10相对应的斜面9。
[0018]所述出风槽3用于排出从引风通道进来的冷却风。
[0019]所述导风部2的截面为直角梯形，且斜腰位于导风部2的顶部，上底的宽度小于下底;所述引风通道4的一端设于导风部2高的长方形立面7—侧(导风部上且位于下底一侧)，另一端设于槽楔本体1底部并与出风槽3相连通。所述导风部2的顶部为斜面6设计，当发电机转子运转工作时，利用槽楔上表面的斜面搅拌冷却风，起到风扇叶的作用，使其冷却风得以有效流通，降低发电机运行的温度;斜面设计可在有效的空间内增大散热面积，有益于提高导电能力和发电机的发电效率。
[0020]所述槽楔本体1的截面为等腰梯形，且上底的宽度小于下底;所述槽楔本体1梯形截面的上底与导风部2截面的直角腰重合。请参阅图4，所述槽楔本体1为梯形设计，起到与发电机转子梯形槽10配合并镶嵌在发电机转子梯形槽10内，起到压紧转子槽内下部励磁绕组导线11和绝缘体12。
[0021]所述槽楔本体1截面的腰与下底所夹的锐角α为45°，即所述槽楔本体1与转子梯形槽10接触面为45°角配合，达到配合牢固可靠的要求，同时满足良好的导电性能和机械性會泛。
[0022]所述每一导风部2设有一个或两个引风通道4;所述引风通道4分为两段，第一段的轴线与导风部2截面直角腰所夹的锐角β为30°，第二段的轴线与槽楔本体1截面的下底所夹的锐角γ为75°。
[0023]所述引风通道4均匀布置，可通过风冷方式有效地降低或缓解发电机运行过程中产生的温度升高，并可避免和缓解发电机在负序旋转磁场的作用下及发电机发生不对称短路时造成的槽楔温度急剧升高，以达到保障发电机平稳运转的目的；同时，也可保护槽楔自身不被损坏，对提高发电机的发电能力避免功率损耗是非常有益的。
[0024]请参阅图5，常用发电机转子槽楔外观几何形状基本为简单的梯形，常用形状的槽楔是将槽楔镶嵌在发电机转子的梯形槽内，用于压紧槽内下部的励磁绕组导线和绝缘体，主要起到压紧作用。而本实施例转子槽楔的整体结构由梯形、矩形等多边形组成，在满足发电机转子槽楔材料及结构的机械性能和导电性能的情况下，改变了发电机转子槽楔的几何形状，增加了引风通道4、导风槽5、出风槽3、扇叶面(斜面6)等降温结构，突破了常用发电机转子槽楔常用的外观形状，既可以保证转子槽楔的压紧作用，又避免了发电机转子运行过程中温度增高，有效保障发电机安全、平稳运行。
[0025]本实施例新型发电机用转子槽楔的几何形状可采用数控铣加工设备实现，严格控制加工过程可保证产品的加工精度。在加工前及加工后均要进行超声探伤和液体渗透探伤，对产品内部及表面进行检测，确保产品零缺陷。
[0026]本实施例新型发电机用转子槽楔采用铜合金材料，该铜合金材料为申请号200910248653.0的“高强度镍铬硅铜合金材料及其加工工艺”专利文件中公开的材料，该材料的质量配比为:Ni 2.1%?2.9%、Cr 0.4%?0.7%、Si 0.3%?0.7%、杂质总是< 0.3%，Cu余量。该种材料经熔铸、锻造、固溶、冷加工、时效等工艺处理，各项性能指标可满足发电机转子槽楔各项性能指标的要求。并且，该种材料成本低;其化学组成的N1、Cr、S1、Cu均为国内常用金属，造价低廉，毒性小;采用中频真空熔铸方式生产避免了空气污染，替代了含有有毒铍金属铜合金成分的发电机槽楔用铜合金材料。
[0027]为进一步验证本实用新型的有益效果，提供以下试验案例。
[0028]案例一:本实施例新型发电机用转子槽楔用于300MW汽轮发电机组，经48h负序试验，其发电机运行平稳，负序电流12 = 11.22%，功率因数122t = 15.5 S (注负序电流、功率因数是发电机发电能力的重要指标，其要求值为12 2 10%，i/t 2 10s)发电机发电能力达328MW。
[0029]案例二:本实施例新型发电机用转子槽楔用于300MW汽轮发电机组，经一个月运行，其发电机运行平稳，无异常，测试负序电流为I2 = ll.23s，l/t=15.6s，发电机发电能力达330MW。
[0030]案例三:本实施例新型发电机用转子槽楔用于300MW汽轮发电机组，经三个月运转后测试，负序电流12 = 11.2%，功率因数1221 = 15.6 S，发电能力达3 30丽，发电机运行平稳，无异常。
[0031]综上所述，本实施例新型发电机用转子槽楔应用在发电机上符合发电机转子槽楔的各项指标要求，在效率、节能、环保、安全、稳定性等方面满足了要求，对发电机提高有效发电能力提供了保障。
【主权项】
1.一种新型发电机用转子槽楔，其特征在于，包括:槽楔本体(1)、均匀间隔设于槽楔本体(1)顶部的导风部(2)、设于槽楔本体(1)底部的出风槽(3)、及引风通道(4);两相邻导风部(2)之间形成的间隔为导风槽(5);所述导风部(2)的顶部为斜面(6);所述引风通道(4)的一端设于导风部(2)高的长方形立面(7)—侧，另一端设于槽楔本体(1)底部并与出风槽(3)相连通;所述槽楔本体(1)的两侧设有与转子梯形槽(10)相对应的斜面(9)。2.如权利要求1所述的新型发电机用转子槽楔，其特征在于，所述每一导风部(2)设有一个或两个引风通道(4)。3.如权利要求1所述的新型发电机用转子槽楔，其特征在于，所述导风部(2)的截面为直角梯形，且斜腰位于导风部(2)的顶部，导风部(2)截面的上底的宽度小于下底;所述槽楔本体(1)的截面为等腰梯形，且槽楔本体(1)截面的上底的宽度小于下底;所述槽楔本体(1)梯形截面的上底与导风部(2)截面的直角腰重合。4.如权利要求3所述的新型发电机用转子槽楔，其特征在于，所述槽楔本体(1)截面的腰与下底所夹的锐角(α)为45°;所述引风通道(4)分为两段，第一段的轴线与导风部(2)截面直角腰所夹的锐角(β)为30°，第二段的轴线与槽楔本体(1)截面的下底所夹的锐角(γ )为 75。。
【专利摘要】一种新型发电机用转子槽楔，包括：槽楔本体、均匀间隔设于槽楔本体顶部的导风部、设于槽楔本体底部的出风槽、及引风通道；两相邻导风部之间形成的间隔为导风槽；所述导风部的顶部为斜面；所述引风通道的一端设于导风部高的长方形立面一侧，另一端设于槽楔本体底部并与出风槽相连通；所述槽楔本体的两侧设有与转子梯形槽相对应的斜面。本实用新型提供的新型发电机用转子槽楔，镶嵌在发电机转子槽楔梯形槽内，用于压紧发电机转子梯形槽内的绕组导线和绝缘体，通过设计独特的引风口、导风槽、出风槽、搅拌风斜面完成发电机转子系统的冷却作用和导电、导磁功能，保障发电机正常运转，降低功率损耗，提高发电能力。
【IPC分类】H02K3/487, H02K1/32
【公开号】CN205141868
【申请号】CN201520941673
【发明人】白继明, 吴玉卫
【申请人】沈阳兴工铜业有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月24日