專利名稱：機(jī)電機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 涉及一種機(jī)電機(jī)器(dynamoelektrische maschine),諸如發(fā)電機(jī)。本發(fā)明尤其關(guān)注一種構(gòu)造的結(jié)構(gòu)布局，利用該構(gòu)造的結(jié)構(gòu)布局可以保護(hù)轉(zhuǎn)子的卷繞頭免受離心力。這種機(jī)電機(jī)器包括以下組件主轉(zhuǎn)子；環(huán)形卷繞頭，該環(huán)形卷繞頭被設(shè)置成靠近主轉(zhuǎn)子并且與主轉(zhuǎn)子同軸；支撐環(huán)，該支撐環(huán)被設(shè)置在卷繞頭的徑向內(nèi)側(cè)并且與卷繞頭同軸。
背景技術(shù)：
為了緊固轉(zhuǎn)子繞組的卷繞頭，常規(guī)的方法是通過(guò)環(huán)形卷繞支撐將卷繞頭支撐在內(nèi)側(cè)并且利用纏繞方式將卷繞頭緊固在卷繞支撐上。特別是在大機(jī)器的情況下，能夠利用多重分隔環(huán)代替纏繞方式，該分隔環(huán)通過(guò)絕緣中間層擱置在卷繞頭上，并且該分隔環(huán)通過(guò)螺絲固定到卷繞支撐上。特別是在存在大離心力的情況下，能夠在卷繞頭上滑動(dòng)罩。這種罩通常用于固定渦輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的卷繞頭(見(jiàn)公開(kāi)文獻(xiàn)“Leitfaden der Elektrotechnik (電氣指南)”(電氣工程指南)，卷 3, “Konstruktions-und Festigkeitsberechnungen elektrischer Maschinen (電動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算)”(“電機(jī)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的計(jì)算”)，作者Dr. C. von Dobbeler, 1962, B. G. TeubnerVerlagsgesellschaft Stuttgart,第 25 至 29 頁(yè)和第 58 至 62 頁(yè)；DE2629574B2 ；DE-PS701612)。眾所周知，通過(guò)將支持架置于勵(lì)磁線圈的外表面?zhèn)壬?，?lái)吸收同步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的離心力，支持架通過(guò)張緊銷保持在其的部分上，該張緊銷被緊固到機(jī)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上(DE-PS 950659)。固定轉(zhuǎn)子的卷繞頭的目的被提出特別在于轉(zhuǎn)子供應(yīng)滑環(huán)式轉(zhuǎn)子機(jī)器目前被用于抽水蓄能操作的可控速度的水電電動(dòng)發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)電機(jī)的特征在于，轉(zhuǎn)子具有3至7米的直徑。眾所周知，為了固定這種轉(zhuǎn)子的卷繞頭，需借助于支柱架將保持環(huán)保持在轉(zhuǎn)子體上，在該支柱架中U型張緊螺栓的端部被固定。ー個(gè)單獨(dú)的張緊螺栓利用其U型區(qū)域包
圍卷繞頭(報(bào)告 ll-104“Development and achieved commercial operation......for a
pumped storage plant (用于提水蓄能エ廠的發(fā)展和可獲得的商業(yè)操作......)”, 1992CIGRE
會(huì)議，8月30日至9月5日)?？紤]這種結(jié)構(gòu)和安裝，這樣的卷繞頭固定非常復(fù)雜。DE 19519127C1說(shuō)明了ー種上述類型的機(jī)電機(jī)器。克服離心カ的固定裝置包括張緊桿，該張緊桿利用其徑向內(nèi)側(cè)端作用在支撐環(huán)上以及利用其徑向外側(cè)端作用在支承塊上，該支承塊處于卷繞頭的徑向外側(cè)上。卷繞頭是有電流流動(dòng)的。因此，它們會(huì)被加熱到較高的溫度并且發(fā)生膨脹。另ー方面，支撐環(huán)沒(méi)有電流流動(dòng)，因此可以保持冷卻。為了防止由于這些引起的機(jī)械張緊力，冷卻空氣被供應(yīng)到支撐環(huán)和卷繞頭之間的空氣間隔，這些空氣主要來(lái)自機(jī)器的側(cè)面。冷卻空氣進(jìn)入卷繞頭之間的徑向間隔中，沿著徑向流經(jīng)這些間隔，并且排出到卷繞頭的外側(cè)。實(shí)踐中已經(jīng)存在這種冷卻不充分的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是基于提供一種根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的前序部分的機(jī)電機(jī)器的目的，該機(jī)電機(jī)器一方面，可以可靠地保護(hù)卷繞頭不會(huì)經(jīng)受離心力引起的徑向膨脹；另ー方面，可以獲得防止卷繞頭、張緊桿和支撐環(huán)之間的不允許的張力的充足的冷卻效果。本發(fā)明的目的通過(guò)技術(shù)方案I的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。因而，支撐環(huán)中的鉆孔的間隙具有用于引導(dǎo)張緊桿的更大尺寸。因此，張緊桿和支撐環(huán)中的相應(yīng)鉆孔的內(nèi)拱之間存在(環(huán)形)空氣間隔。另外，各個(gè)單獨(dú)的張緊桿的端部的支承被設(shè)置成張緊桿能夠在徑向方向上進(jìn)行受限的傾斜運(yùn)動(dòng)。在機(jī)電機(jī)器的非操作期間，張緊桿基本在徑向方向上延伸。一旦機(jī)器開(kāi)始操作，由于電流流動(dòng)，卷繞頭被加熱并且在徑向方向上發(fā)生膨脹。另ー方面，支撐環(huán)保持冷卻，因而不會(huì)膨脹。由于能夠假定支撐環(huán)中的鉆孔的間隙增大而引起張緊桿朝著徑向方向傾斜以及在徑向外端和徑向內(nèi)端上的支承塊的各種結(jié)構(gòu)而引起張緊桿朝著徑向方向傾斜，因此張緊 桿能夠伴隨著卷繞頭的膨脹。


參考所示附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明圖I顯示機(jī)電機(jī)器在垂直于軸線的截面上的基本結(jié)構(gòu)；圖2顯示機(jī)電機(jī)器的端部區(qū)域中軸向截面圖的放大說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式圖I顯示機(jī)電機(jī)器的轉(zhuǎn)子I。轉(zhuǎn)子具有例如5米或者6米的數(shù)米的外直徑。軸部2承載層狀轉(zhuǎn)子芯體3。借助于壓カ板4軸向夾持軸部2。繞組5被放置在轉(zhuǎn)子的層狀物的凹槽中。繞組5與卷繞頭6從轉(zhuǎn)子芯體3軸向突出。軸部通過(guò)軸延伸部2. I軸向延伸，以支撐卷繞頭6。軸延伸部2. I承載另外的層狀磁心體7以及層狀物7. I和壓カ板7. 2。卷繞頭進(jìn)ー步由環(huán)狀支撐體8包圍。包括數(shù)個(gè)彎曲剛性板狀環(huán)形部。張緊螺栓9用于夾持支撐體8和軸延伸部2. I的芯體7。DE 19519127C1說(shuō)明了所述實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明圖2的實(shí)施例包括轉(zhuǎn)子體10。環(huán)形卷繞頭60設(shè)置成軸向靠近轉(zhuǎn)子體10。環(huán)形卷繞頭60與轉(zhuǎn)子體10同軸地延伸。機(jī)器具有旋轉(zhuǎn)軸110。附圖進(jìn)一步顯示支撐環(huán)30。支撐環(huán)30是層狀的并且用于支撐卷繞頭60。支撐環(huán)30具有通風(fēng)管道30. I，借助于該通風(fēng)管道30. I，冷卻空氣在徑向方向上從內(nèi)到外流動(dòng)。支撐環(huán)30進(jìn)ー步包括徑向鉆孔30. 2。張緊桿90被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)該鉆孔。徑向鉆孔30. I具有比張緊桿90更大的尺寸，這就意味著張緊桿90的直徑小于徑向鉆孔30. 2的間隙。張緊桿一起夾持支撐環(huán)30和卷繞頭60。張緊桿90通過(guò)它們的徑向外端和徑向內(nèi)端置于各個(gè)支承塊上(同樣見(jiàn)支承塊80和81以及張緊螺母70)。支承塊允許由于各個(gè)支承表面的球形結(jié)構(gòu)所引起張緊桿90在軸向平面上的傾斜。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)在有電流流動(dòng)的卷繞頭60的區(qū)域中，存在加熱因此卷繞頭60在軸向方向上會(huì)膨脹，但是在支撐環(huán)30的區(qū)域中不會(huì)膨脹。卷繞頭60具有在軸向方向上拉動(dòng)張緊桿90的上部區(qū)域的傾向，這導(dǎo)致遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體10。另ー方面，張緊桿90的底部區(qū)域相對(duì)于轉(zhuǎn)子體10保持在同樣的位置上?？紤]到卷繞頭60的膨脹，張緊桿90由于上述構(gòu)造而能夠傾斜，這就意味著張緊桿90能夠在支承塊80的上部區(qū)域中作軸向運(yùn)動(dòng)而遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體10，而它們能夠在支承塊81的區(qū)域中保持靜止。這些可以通過(guò)兩個(gè)支承塊80，81和軸向鉆孔30. 2的比張緊桿90更大的尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)。能夠考慮另外的結(jié)構(gòu)的可能性。卷繞頭60或者其的個(gè)別部件能夠被單獨(dú)固定，例如通過(guò)徑向張緊桿，即，無(wú)同時(shí)經(jīng)過(guò)卷繞頭60和經(jīng)過(guò)支撐環(huán)30的張緊桿。卷繞頭60能夠通過(guò)ー個(gè)或者幾個(gè)張緊桿被連接到支撐環(huán)30。這種張緊桿能夠例如通過(guò)其徑向外端作用在 卷繞頭60的徑向內(nèi)側(cè)區(qū)域上，并且通過(guò)其徑向內(nèi)區(qū)域作用在支撐環(huán)的徑向外區(qū)域上。這種張緊桿的長(zhǎng)度是可變化的，例如，是伸縮桿的類型。張緊彈簧能夠滿足這個(gè)功能。示意性地展示了這種張緊彈簧100。如果提供有這種類型的張緊彈簧或者桿，則可以省略張緊桿90并且卷繞頭60應(yīng)該被與該張緊彈簧或者桿一起夾持在徑向方向上。參考標(biāo)號(hào)列表I 轉(zhuǎn)子2 軸部2. I軸延伸部3轉(zhuǎn)子芯塊4壓カ板5 繞組6卷繞頭7軸延伸部的芯塊7. I 層7. 2壓カ板8支撐體9張緊桿10轉(zhuǎn)子體20 軸部20. I軸延伸部30支撐環(huán)30. I通風(fēng)管道30.2徑向鉆孔40環(huán)形盤60卷繞頭70張緊螺母80支承塊81支承塊90張緊桿100張緊彈簧
110旋轉(zhuǎn)軸線
權(quán)利要求
1. 一種機(jī)電機(jī)器，包括以下部件或者特征 1.1轉(zhuǎn)子體(10)； I. 2環(huán)狀卷繞頭(60)，所述環(huán)狀卷繞頭￠0)被設(shè)置成軸向地靠近所述轉(zhuǎn)子體(10)，并且該環(huán)狀卷繞頭￠0)與所述轉(zhuǎn)子體(10)同軸； I. 3支撐環(huán)(30)，所述支撐環(huán)(30)被設(shè)置在所述卷繞頭￠0)的徑向內(nèi)側(cè)并且與所述卷繞頭(60)同軸； I. 4所述卷繞頭￠0)和所述支撐環(huán)(30)相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子體(10)防扭轉(zhuǎn)； I. 5所述卷繞頭￠0)和所述支撐環(huán)(30)在所述徑向方向上通過(guò)張緊桿(90) —起被夾持，所述張緊桿(90)被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)所述卷繞頭和所述支撐環(huán)(30)中的徑向鉆孔(30.2)；其特征在于，包括以下特征 I. 6所述張緊桿(90)利用它們的徑向內(nèi)端與所述支撐環(huán)(30)接合，并且利用它們的徑向外端與所述支承塊(80)接合，所述支承塊(80)處于所述卷繞頭￠0)上； I. 7所述支撐體(30)中的所述徑向鉆孔(30. 2)的間隙具有與比所述張緊桿(90)的直徑更大的直徑； 1.8所述支撐環(huán)(30)上的所述張緊桿(90)的徑向內(nèi)端的支承和所述卷繞頭￠0)上的張緊桿(90)的徑向外端上的支承允許所述張緊桿(90)偏離所述徑向方向作受限的傾斜運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求I所述的機(jī)電機(jī)器，其特征在于，至少所述張緊桿(90)的一些端部通過(guò)具有球形支承表面的支承塊(80)被安裝。
3.一種機(jī)電機(jī)器，其特征在于，所述機(jī)電機(jī)器包括以下組件 3. I轉(zhuǎn)子體(10)； 3. 2環(huán)狀卷繞頭(60)，所述環(huán)狀卷繞頭￠0)被設(shè)置成軸向地靠近所述轉(zhuǎn)子體(10)，并且與所述轉(zhuǎn)子體(10)同軸； 3. 3支撐環(huán)(30)，所述支撐環(huán)(30)被設(shè)置在所述卷繞頭￠0)的徑向內(nèi)側(cè)并且與所述卷繞頭(60)同軸； 3.4所述卷繞頭￠0)和所述支撐環(huán)(30)相對(duì)所述主轉(zhuǎn)子防扭轉(zhuǎn)； 3.5設(shè)置有張緊桿或張緊彈簧(100)，所述張緊桿或張緊彈簧(100)能夠克服張緊彈簧的力發(fā)生縱向變形，所述張緊桿(100)利用其徑向外側(cè)端作用在卷繞頭￠0)上以及利用其徑向內(nèi)側(cè)端作用在支撐環(huán)(30)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)電機(jī)器，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子體(10)；環(huán)狀卷繞頭(60)，環(huán)狀卷繞頭(60)被設(shè)置成軸向地靠近轉(zhuǎn)子體(60)并且與轉(zhuǎn)子體(10)同軸；支撐環(huán)(30)，支撐環(huán)(30)被設(shè)置在卷繞頭(60)的徑向內(nèi)側(cè)并且與卷繞頭(60)同軸；卷繞頭(60)和支撐環(huán)(30)相對(duì)轉(zhuǎn)子體(10)防扭轉(zhuǎn)；卷繞頭(60)和支撐環(huán)(30)在徑向方向上通過(guò)張緊桿(90)一起被夾持，張緊桿(90)被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)卷繞頭(60)和支撐環(huán)(30)中的徑向鉆孔(30.2)；本發(fā)明還包含以下特征張緊桿(90)利用它們的徑向內(nèi)端與支撐環(huán)(30)接合并且利用它們的徑向外端與支承塊(80)接合，支承塊(80)處于卷繞頭(60)上；支撐體(30)中的徑向鉆孔(30.2)的間隙具有比張緊桿(90)的直徑的更大的直徑；支撐環(huán)(30)上的張緊桿(90)的徑向內(nèi)端的支承和卷繞頭(60)上的張緊桿(90)的徑向外端上的支承允許張緊桿(90)偏離徑向方向作受限的傾斜運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)H02K3/51GK102625973SQ201080014457
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者托馬斯·希爾丁格, 斯特凡·威瑟, 菲利普·艾勒布雷希特, 霍爾格·亨寧 申請(qǐng)人:沃依特專利有限責(zé)任公司