CN104362790B - 一种2极箱式发电机 - Google Patents

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Abstract

一种2极轻型箱式发电机，包括主发电机、冷却***、无刷励磁***，主发电机包括箱式发电机定子、定子机座、安装于定子机座上的端盖轴承以及由端盖轴承支撑的发电机转子；发电机转子一端设有无刷励磁***；发电机转子包括转子本体、套装于转子本体上的锻铝轴流风扇、装在转子本体上的转子线圈、护环、中心环以及依次装于转子本体上的永磁机，转子线圈中间通风孔错牙布置，端部线圈宽度比槽内线圈宽，可以增强线圈中部以及端部的散热面积。

Description

一种2极箱式发电机
技术领域
本发明涉及汽轮发电机领域，特别涉及一种2极轻型箱式发电机。
背景技术
国内常规空内冷结构发电机多采用筒式结构，这种结构发电机效率不高，体积庞大，安装、运输不便，防护等级低、而且噪音大，越来越不适应现代社会分布式能源对发电机提出的重量轻、体积小、安装运输方便、效率高、噪音低的要求。具体来说国内常规空内冷结构发电机普遍存在以下问题：
（1）发电机技术的发展，其核心其实是通风冷却及绝缘技术的发展。国内常规空内冷发电机的冷却，主要依靠安装于发电机底部的冷却器来实现，这就需要在发电机下方构筑庞大的安装室，以容纳冷却器安装、维护作业空间，安装工程复杂，工作量大，周期长，材料消耗高。这给安装调试，后期维护都造成很大的不便。同时冷却器距离发电机很远，发电机产生的热空气需要下沉才能完成热交换，风压损耗高，影响冷却效果。发电机转子的冷却主要依靠表面散热，带走的热量少，且线圈端部发热量大，并有护环包裹，散热困难，极易损坏线圈端部绝缘。
（2）常规空内冷发电机均为定转子分体发运，到用户现场再进行组装，这就对现场的装配调试提出了很高的要求，因为一旦定转子气隙调整不均，极易造成转子振动大，谐波大，机组发热等危害。
（3）常规空内冷发电机由于制造精度等原因，整机防护等级不高，运行时油污、灰尘极易进入发电机内部，造成绝缘电阻的下降，甚至是堵塞通风道。
（4）常规空内冷发电机为座式轴承，占用空间大，这就使得整个转子轴系加长，刚性下降。
（5）常规空内冷发电机转子阻尼***并不完善，抗干扰能力差。
（6）常规空内冷发电机定子线圈均在直线部分进行换位以消除环流，这就使得定子槽利用率低。
（7）常规空内冷发电机转子接地检测多依靠滑环及电刷的结构，该结构后期维护麻烦，且碳粉容易污染绝缘。
（8）常规空内冷发电机均为单轴伸结构，无法适应用户现场要求双轴伸的工况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2极箱式发电机,结构紧凑，运行可靠，安装方便，发电效率高，防护等级高。
本发明的技术方案是：
一种2极箱式发电机，包括主发电机、冷却***、无刷励磁***，主发电机包括箱式发电机定子、定子机座、安装于定子机座上的端盖轴承以及由端盖轴承支撑的发电机转子；发电机转子一端设有无刷励磁***；发电机转子包括转子本体、套装于转子本体上的锻铝轴流风扇、装在转子本体上的转子线圈、护环、中心环以及依次装于转子本体上的永磁机、主励磁机、旋转整流装置、转子无线检测装置、转子联轴器，发电机转子为双轴伸结构，发电机转子的两端分别为转子自带法兰和转子联轴器，所述发电机转子阻尼***为笼形全阻尼***，笼形全阻尼***包括护环下齿状阻尼环、转子通长槽楔，大齿部位的阻尼槽楔；转子线圈包括端部线圈和槽内线圈，端部线圈的宽度大于槽内线圈的宽度，转子线圈中间设有通风孔，通风孔为错牙布置；整流装置包括二极管散热器，二极管散热器采用齿状翅片。
护环的内圆前部设有护环凸台，转子本体上对应设有转子凹槽，护环凸台与转子本体上的转子凹槽相适配，中心环的外圆面上设有中心环凸台，护环的内圆靠外一端设有护环凹槽，中心环凸台与护环的护环凹槽相适配。
定子机座采用箱式机座。
定子机座的机座侧板厚度为5-12mm。
所述齿状翅片的材质为铝质。
轴流风扇为锻铝轴流风扇。
本发明的有益效果：
1．机座重量轻，从而降低了整机的重量。
2．根据需要，发电机可采用双轴伸，工况适用范围广。
3．转子线圈中间通风孔错牙布置，端部线圈宽度比槽内线圈宽，可以增强线圈中部以及端部的散热面积。
4．发电机转子阻尼***采用全阻尼，提高了抗干扰能力。
5．发电机转子护环采用悬挂倒挂式结构，不需要环键，可靠性高，适合频繁启动。
6．发电机定子线圈采用端部换位结构，节省定子槽内空间。
7．励磁***中整流盘装配含有梳状散热器，该散热器兼具风扇的作用，因此整个励磁***中不再另设风扇。
8．转子接地检测装置采用无线接地检测装置，省去了后期维护的麻烦。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为发电机转子结构示意图；
图3为发电机转子线圈示意图；
图4为图2中的局部放大图A。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括主发电机、冷却***、无刷励磁***等几部分，主发电机、无刷励磁***等均安装于发电机下部的整体底座上。主发电机包括箱式发电机定子1，定子机座13，安装于箱式发电机定子机座13上的端盖轴承3，以及由端盖轴承3支撑的发电机转子2。发电机转子2一端设有三机无刷励磁***，并在该处布置有转子无线检测装置。
箱式发电机定子机座采用箱式机座，作为优选，机座侧板厚度仅5-12mm，以降低整机重量。
发电机的冷却***由冷却器4以及主机风路、励磁机风路组成，冷却器4位于箱式发电机顶部。主发电机的一端设有无刷励磁***5，以及励磁机小轴承6，发电机两侧还设有接线柜8，主发电机、励磁***5、励磁机小轴承6以及接线柜8均安装于整体底座7上。
如图2所示，发电机转子2采用双轴伸结构，发电机两端均为拖动扭矩输入端。其中一端为转子自带法兰，另一端为转子联轴器2-10。发电机转子2包括转子本体2-1，套装于转子本体2-1上的高强度锻铝轴流风扇2-2，装在转子本体2-1上的转子线圈2-3、护环2-4、中心环2-5，以及依次装于转子本体2-1上的永磁机2-6，主励磁机2-7，旋转整流装置2-8，转子无线检测装置2-9，转子联轴器2-10。
所述发电机转子2阻尼***采用全阻尼，具体是由护环下齿状阻尼环、转子通长槽楔，大齿部位的阻尼槽楔构成笼形全阻尼***。
如图3所示，为发电机转子线圈2-3截面示意图，转子线圈2-3中间的通风孔为错牙布置，端部线圈宽度比槽内线圈宽，这样可以大大增加转子线圈2-3的散热面积。
如图4所示，为发电机护环安装结构，采用端部换位结构，节省定子槽内空间。护环2-4内圆前部（左侧）带有护环凸台9，转子本体2-1上对应设有转子凹槽10，护环凸台9与转子本体2-1上的转子凹槽10配合，中心环2-5的外圆面上设有中心环凸台11，护环2-4内圆的右端设有护环凹槽12，中心环凸台11与护环2-4内圆后部的护环凹槽12相配。
如图2所示，整流装置2-8采用平板式二极管，为增强散热，二极管散热器采用铝质齿状翅片，这一方面加大了散热面积，另一方面突出的齿状翅片在旋转时兼具风扇的作用。铝质齿状翅片构成梳状散热器，该散热器兼具风扇的作用，在转动时可以起到风扇的作用。
发电机转子接地采用无线接地检测装置2-9，该装置直接装于转子本体2-1上整流装置2-9附近，通过电缆及导电螺钉连接到发电机转子线圈2-3上。运行时可以发射红外信号，通过装于励磁机外罩上的接收装置进行接收，并传送至相关的控制保护中。

Claims (5)

1.一种2极箱式发电机，包括主发电机、冷却***、无刷励磁***，其特征在于：主发电机包括箱式发电机定子、定子机座、安装于定子机座上的端盖轴承以及由端盖轴承支撑的发电机转子；发电机转子一端设有无刷励磁***；发电机转子包括转子本体、套装于转子本体上的锻铝轴流风扇、装在转子本体上的转子线圈、护环、中心环以及依次装于转子本体上的永磁机、主励磁机、旋转整流装置、转子无线检测装置、转子联轴器，发电机转子为双轴伸结构，发电机转子的两端分别为转子自带法兰和转子联轴器，所述发电机转子阻尼***为笼形全阻尼***，笼形全阻尼***包括护环下齿状阻尼环、转子通长槽楔，大齿部位的阻尼槽楔；转子线圈包括端部线圈和槽内线圈，端部线圈的宽度大于槽内线圈的宽度，转子线圈中间设有通风孔，通风孔为错牙布置；整流装置包括二极管散热器，二极管散热器采用齿状翅片；护环的内圆前部设有护环凸台，转子本体上对应设有转子凹槽，护环凸台与转子本体上的转子凹槽相适配，中心环的外圆面上设有中心环凸台，护环的内圆靠外一端设有护环凹槽，中心环凸台与护环的护环凹槽相适配。
2.根据权利要求1所述的2极箱式发电机，其特征在于：定子机座采用箱式机座。
3.根据权利要求2所述的2极箱式发电机，其特征在于：定子机座的机座侧板厚度为5-12mm。
4.根据权利要求1所述的2极箱式发电机，其特征在于：所述齿状翅片的材质为铝质。
5.根据权利要求1所述的2极箱式发电机，其特征在于：轴流风扇为锻铝轴流风扇。
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