專利名稱:一種2極輕型箱式發(fā)電的制造方法
【專利摘要】一種2極輕型箱式發(fā)電機，包括主發(fā)電機、冷卻系統(tǒng)、無刷勵磁系統(tǒng)，主發(fā)電機包括箱式發(fā)電機定子、定子機座、安裝于定子機座上的端蓋軸承以及由端蓋軸承支撐的發(fā)電機轉(zhuǎn)子；發(fā)電機轉(zhuǎn)子一端設(shè)有無刷勵磁系統(tǒng)；發(fā)電機轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子本體、套裝于轉(zhuǎn)子本體上的鍛鋁軸流風扇，發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)采用懸掛倒掛式結(jié)構(gòu)，不需要環(huán)鍵，可靠性高，適合頻繁啟動。
【專利說明】一種2極輕型箱式發(fā)電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽輪發(fā)電機領(lǐng)域，特別涉及一種2極輕型箱式發(fā)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)常規(guī)空內(nèi)冷結(jié)構(gòu)發(fā)電機多采用筒式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)發(fā)電機效率不高，體積龐大，安裝、運輸不便，防護等級低、而且噪音大，越來越不適應現(xiàn)代社會分布式能源對發(fā)電機提出的重量輕、體積小、安裝運輸方便、效率高、噪音低的要求。具體來說國內(nèi)常規(guī)空內(nèi)冷結(jié)構(gòu)發(fā)電機普遍存在以下問題:
[0003](I)發(fā)電機技術(shù)的發(fā)展，其核心其實是通風冷卻及絕緣技術(shù)的發(fā)展。國內(nèi)常規(guī)空內(nèi)冷發(fā)電機的冷卻，主要依靠安裝于發(fā)電機底部的冷卻器來實現(xiàn)，這就需要在發(fā)電機下方構(gòu)筑龐大的安裝室，以容納冷卻器安裝、維護作業(yè)空間，安裝工程復雜，工作量大，周期長，材料消耗高。這給安裝調(diào)試，后期維護都造成很大的不便。同時冷卻器距離發(fā)電機很遠，發(fā)電機產(chǎn)生的熱空氣需要下沉才能完成熱交換，風壓損耗高，影響冷卻效果。發(fā)電機轉(zhuǎn)子的冷卻主要依靠表面散熱，帶走的熱量少，且線圈端部發(fā)熱量大，并有護環(huán)包裹，散熱困難，極易損壞線圈端部絕緣。
[0004](2)常規(guī)空內(nèi)冷發(fā)電機均為定轉(zhuǎn)子分體發(fā)運，到用戶現(xiàn)場再進行組裝，這就對現(xiàn)場的裝配調(diào)試提出了很高的要求，因為一旦定轉(zhuǎn)子氣隙調(diào)整不均，極易造成轉(zhuǎn)子振動大，諧波大，機組發(fā)熱等危害。
[0005](3)常規(guī)空內(nèi)冷發(fā)電機由于制造精度等原因，整機防護等級不高，運行時油污、灰塵極易進入發(fā)電機內(nèi)部，造成絕緣電阻的下降，甚至是堵塞通風道。
[0006](4)常規(guī)空內(nèi)冷發(fā)電機為座式軸承，占用空間大，這就使得整個轉(zhuǎn)子軸系加長，剛性下降。
[0007](5)常規(guī)空內(nèi)冷發(fā)電機轉(zhuǎn)子阻尼系統(tǒng)并不完善，抗干擾能力差。
[0008](6)常規(guī)空內(nèi)冷發(fā)電機定子線圈均在直線部分進行換位以消除環(huán)流，這就使得定子槽利用率低。
[0009](7)常規(guī)空內(nèi)冷發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地檢測多依靠滑環(huán)及電刷的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)后期維護麻煩，且碳粉容易污染絕緣。
[0010](8)常規(guī)空內(nèi)冷發(fā)電機均為單軸伸結(jié)構(gòu)，無法適應用戶現(xiàn)場要求雙軸伸的工況。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種2極輕型箱式發(fā)電機，結(jié)構(gòu)緊湊，運行可靠，安裝方便，發(fā)電效率聞，防護等級聞。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0013]—種2極輕型箱式發(fā)電機,包括主發(fā)電機、冷卻系統(tǒng)、無刷勵磁系統(tǒng),主發(fā)電機包括箱式發(fā)電機定子、定子機座、安裝于定子機座上的端蓋軸承以及由端蓋軸承支撐的發(fā)電機轉(zhuǎn)子；發(fā)電機轉(zhuǎn)子一端設(shè)有無刷勵磁系統(tǒng)；發(fā)電機轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子本體、套裝于轉(zhuǎn)子本體上的鍛鋁軸流風扇、裝在轉(zhuǎn)子本體上的轉(zhuǎn)子線圈、護環(huán)、中心環(huán)以及依次裝于轉(zhuǎn)子本體上的永磁機、主勵磁機、旋轉(zhuǎn)整流裝置、轉(zhuǎn)子無線檢測裝置、轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器，發(fā)電機轉(zhuǎn)子為雙軸伸結(jié)構(gòu)，發(fā)電機轉(zhuǎn)子的兩端分別為轉(zhuǎn)子自帶法蘭和轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器，所述發(fā)電機轉(zhuǎn)子阻尼系統(tǒng)為籠形全阻尼系統(tǒng)，籠形全阻尼系統(tǒng)包括護環(huán)下齒狀阻尼環(huán)、轉(zhuǎn)子通長槽楔，大齒部位的阻尼槽楔；轉(zhuǎn)子線圈包括端部線圈和槽內(nèi)線圈，端部線圈的寬度大于槽內(nèi)線圈的寬度，轉(zhuǎn)子線圈中間設(shè)有通風孔，通風孔為錯牙布置；整流裝置包括二極管散熱器，二極管散熱器采用齒狀翅片。
[0014]護環(huán)的內(nèi)圓前部設(shè)有護環(huán)凸臺，轉(zhuǎn)子本體上對應設(shè)有轉(zhuǎn)子凹槽，護環(huán)凸臺與轉(zhuǎn)子本體上的轉(zhuǎn)子凹槽相適配，中心環(huán)的外圓面上設(shè)有中心環(huán)凸臺，護環(huán)的內(nèi)圓靠外一端設(shè)有護環(huán)凹槽，中心環(huán)凸臺與護環(huán)的護環(huán)凹槽相適配。
[0015]定子機座采用箱式機座。
[0016]定子機座的機座側(cè)板厚度為5_12mm。
[0017]所述齒狀翅片的材質(zhì)為鋁質(zhì)。
[0018]軸流風扇為鍛鋁軸流風扇。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
[0020]1.機座重量輕，從而降低了整機的重量。
[0021 ] 2.根據(jù)需要，發(fā)電機可采用雙軸伸，工況適用范圍廣。
[0022]3.轉(zhuǎn)子線圈中間通風孔錯牙布置，端部線圈寬度比槽內(nèi)線圈寬，可以增強線圈中部以及端部的散熱面積。
[0023]4.發(fā)電機轉(zhuǎn)子阻尼系統(tǒng)采用全阻尼，提高了抗干擾能力。
[0024]5.發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)采用懸掛倒掛式結(jié)構(gòu)，不需要環(huán)鍵，可靠性高，適合頻繁啟動。
[0025]6.發(fā)電機定子線圈采用端部換位結(jié)構(gòu),節(jié)省定子槽內(nèi)空間。
[0026]7.勵磁系統(tǒng)中整流盤裝配含有梳狀散熱器，該散熱器兼具風扇的作用，因此整個勵磁系統(tǒng)中不再另設(shè)風扇。
[0027]8.轉(zhuǎn)子接地檢測裝置采用無線接地檢測裝置，省去了后期維護的麻煩。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為發(fā)電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈示意圖；
[0031]圖4為圖2中的局部放大圖A。
【具體實施方式】
[0032]如圖1所示，本發(fā)明包括主發(fā)電機、冷卻系統(tǒng)、無刷勵磁系統(tǒng)等幾部分，主發(fā)電機、無刷勵磁系統(tǒng)等均安裝于發(fā)電機下部的整體底座上。主發(fā)電機包括箱式發(fā)電機定子I，定子機座13，安裝于箱式發(fā)電機定子機座13上的端蓋軸承3，以及由端蓋軸承3支撐的發(fā)電機轉(zhuǎn)子2。發(fā)電機轉(zhuǎn)子2 —端設(shè)有三機無刷勵磁系統(tǒng)，并在該處布置有轉(zhuǎn)子無線檢測裝置。
[0033]箱式發(fā)電機定子機座采用箱式機座，作為優(yōu)選，機座側(cè)板厚度僅5_12mm，以降低整機重量。
[0034]發(fā)電機的冷卻系統(tǒng)由冷卻器4以及主機風路、勵磁機風路組成，冷卻器4位于箱式發(fā)電機頂部。主發(fā)電機的一端設(shè)有無刷勵磁系統(tǒng)5，以及勵磁機小軸承6，發(fā)電機兩側(cè)還設(shè)有接線柜8，主發(fā)電機、勵磁系統(tǒng)5、勵磁機小軸承6以及接線柜8均安裝于整體底座7上。
[0035]如圖2所示，發(fā)電機轉(zhuǎn)子2采用雙軸伸結(jié)構(gòu)，發(fā)電機兩端均為拖動扭矩輸入端。其中一端為轉(zhuǎn)子自帶法蘭，另一端為轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器2-10。發(fā)電機轉(zhuǎn)子2包括轉(zhuǎn)子本體2-1，套裝于轉(zhuǎn)子本體2-1上的高強度鍛鋁軸流風扇2-2，裝在轉(zhuǎn)子本體2-1上的轉(zhuǎn)子線圈2-3、護環(huán)2-4、中心環(huán)2-5，以及依次裝于轉(zhuǎn)子本體2-1上的永磁機2-6，主勵磁機2_7，旋轉(zhuǎn)整流裝置2-8，轉(zhuǎn)子無線檢測裝置2-9，轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器2-10。
[0036]所述發(fā)電機轉(zhuǎn)子2阻尼系統(tǒng)采用全阻尼，具體是由護環(huán)下齒狀阻尼環(huán)、轉(zhuǎn)子通長槽楔，大齒部位的阻尼槽楔構(gòu)成籠形全阻尼系統(tǒng)。
[0037]如圖3所示，為發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈2-3截面示意圖，轉(zhuǎn)子線圈2-3中間的通風孔為錯牙布置，端部線圈寬度比槽內(nèi)線圈寬，這樣可以大大增加轉(zhuǎn)子線圈2-3的散熱面積。
[0038]如圖4所示，為發(fā)電機護環(huán)安裝結(jié)構(gòu)，采用端部換位結(jié)構(gòu)，節(jié)省定子槽內(nèi)空間。護環(huán)2-4內(nèi)圓前部(左側(cè))帶有護環(huán)凸臺9，轉(zhuǎn)子本體2-1上對應設(shè)有轉(zhuǎn)子凹槽10，護環(huán)凸臺9與轉(zhuǎn)子本體2-1上的轉(zhuǎn)子凹槽10配合，中心環(huán)2-5的外圓面上設(shè)有中心環(huán)凸臺11，護環(huán)2-4內(nèi)圓的右端設(shè)有護環(huán)凹槽12，中心環(huán)凸臺11與護環(huán)2-4內(nèi)圓后部的護環(huán)凹槽12相配。
[0039]如圖2所示，整流裝置2-8采用平板式二極管，為增強散熱，二極管散熱器采用鋁質(zhì)齒狀翅片，這一方面加大了散熱面積，另一方面突出的齒狀翅片在旋轉(zhuǎn)時兼具風扇的作用。鋁質(zhì)齒狀翅片構(gòu)成梳狀散熱器，該散熱器兼具風扇的作用，在轉(zhuǎn)動時可以起到風扇的作用。
[0040]發(fā)電機轉(zhuǎn)子接地采用無線接地檢測裝置2-9，該裝置直接裝于轉(zhuǎn)子本體2-1上整流裝置2-9附近，通過電纜及導電螺釘連接到發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈2-3上。運行時可以發(fā)射紅外信號，通過裝于勵磁機外罩上的接收裝置進行接收，并傳送至相關(guān)的控制保護中。
【權(quán)利要求】
1.一種2極輕型箱式發(fā)電機，包括主發(fā)電機、冷卻系統(tǒng)、無刷勵磁系統(tǒng)，其特征在于:主發(fā)電機包括箱式發(fā)電機定子、定子機座、安裝于定子機座上的端蓋軸承以及由端蓋軸承支撐的發(fā)電機轉(zhuǎn)子；發(fā)電機轉(zhuǎn)子一端設(shè)有無刷勵磁系統(tǒng)；發(fā)電機轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子本體、套裝于轉(zhuǎn)子本體上的鍛鋁軸流風扇、裝在轉(zhuǎn)子本體上的轉(zhuǎn)子線圈、護環(huán)、中心環(huán)以及依次裝于轉(zhuǎn)子本體上的永磁機、主勵磁機、旋轉(zhuǎn)整流裝置、轉(zhuǎn)子無線檢測裝置、轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器，發(fā)電機轉(zhuǎn)子為雙軸伸結(jié)構(gòu)，發(fā)電機轉(zhuǎn)子的兩端分別為轉(zhuǎn)子自帶法蘭和轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器，所述發(fā)電機轉(zhuǎn)子阻尼系統(tǒng)為籠形全阻尼系統(tǒng)，籠形全阻尼系統(tǒng)包括護環(huán)下齒狀阻尼環(huán)、轉(zhuǎn)子通長槽楔，大齒部位的阻尼槽楔；轉(zhuǎn)子線圈包括端部線圈和槽內(nèi)線圈，端部線圈的寬度大于槽內(nèi)線圈的寬度，轉(zhuǎn)子線圈中間設(shè)有通風孔，通風孔為錯牙布置；整流裝置包括二極管散熱器，二極管散熱器采用齒狀翅片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2極輕型箱式發(fā)電機，其特征在于:護環(huán)的內(nèi)圓前部設(shè)有護環(huán)凸臺，轉(zhuǎn)子本體上對應設(shè)有轉(zhuǎn)子凹槽，護環(huán)凸臺與轉(zhuǎn)子本體上的轉(zhuǎn)子凹槽相適配，中心環(huán)的外圓面上設(shè)有中心環(huán)凸臺，護環(huán)的內(nèi)圓靠外一端設(shè)有護環(huán)凹槽，中心環(huán)凸臺與護環(huán)的護環(huán)凹槽相適配。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的2極輕型箱式發(fā)電機，其特征在于:定子機座采用箱式機座。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的2極輕型箱式發(fā)電機，其特征在于:定子機座的機座側(cè)板厚度為 5_12mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的2極輕型箱式發(fā)電機，其特征在于:所述齒狀翅片的材質(zhì)為鋁質(zhì)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的2極輕型箱式發(fā)電機，其特征在于:軸流風扇為鍛鋁軸流風扇。
【文檔編號】H02K7-20GK204290555SQ201420762970
【發(fā)明者】吳宣東, 吳斌, 李銀, 王朝宗, 周少正, 李志強, 秦韜, 盧緒超, 張曉亮, 張東波 [申請人]南陽防爆集團股份有限公司