專利名稱：發(fā)電機(jī)的極對極連接件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明涉及一種發(fā)電機(jī)的極一極對極連接件、以及制造該連接件的方法。
背景技術(shù)：
公知的是，發(fā)電機(jī)帶有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上承載的線圈繞組形成了兩個或更多個極；圖1 表示了具有四個極2a_2d的轉(zhuǎn)子1的一種實(shí)例。四個極2a_2d利用極對極連接件3、4、5相互連接起來。具體而言，第一極對極連接件3將兩個相鄰的極2a、2b連接起來，第二極對極連接 件4將兩個相對的極2a、2c連接起來，第三極對極連接件5將另外兩個極2c、2d連接起來。通常情況下，出于對稱性的原因，連接件4是由兩個導(dǎo)體制成的，且每個導(dǎo)體的厚 度都是形成連接件3和5的導(dǎo)體的厚度的一半。極對極連接件是由彎曲的板條形成的，板條圍繞著轉(zhuǎn)子1進(jìn)行延伸，在工作過程 中，板條必須要能承受很高的離心力和熱負(fù)載，離心力和熱負(fù)載都會使板條發(fā)生變形。由于這些原因，在彎曲板條上設(shè)置有膨脹接頭，這些接頭能吸納變形，從而不會在 板條中形成有害的應(yīng)力。在第一種常見的實(shí)施方式中，膨脹接頭是由U形的元件構(gòu)成的，該U形元件是由釬 焊到一起的三個銅塊制成的。但在，制造這些膨脹結(jié)構(gòu)卻要消耗很多工時，這是因?yàn)殂~塊必須要被單獨(dú)地制 出，然后再釬焊到一起，同時要避免銅材性能的退化或再結(jié)晶。在第二種常見的實(shí)施方式中，膨脹接頭是由釬焊到彎曲板條上的銅支架、以及被 限制在支架內(nèi)的一組疊置銅片制成的。但是，對于大型的發(fā)電機(jī)，需要設(shè)置很多的疊置銅片；這就會增大極對極連接件的 剛性，在某些情況下，這可能會降低極對極連接件的壽命。美國專利US 5065059公開了一種用于發(fā)電機(jī)的極對極連接件，其帶有U形的元 件；U形元件是用高導(dǎo)電性的銅材機(jī)加工而成的。利用傳統(tǒng)方法制造U形元件會在元件中造成很高的殘余應(yīng)力，這將縮短U形元件 的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的技術(shù)目的是提供一種極對極連接件，并提供該連接件的制造方法， 利用本發(fā)明，可克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的所述問題。在該技術(shù)目的的范圍內(nèi)，本發(fā)明的一個方面是提供一種具有膨脹接頭的極對極連 接件，該連接件可用短的工時制成，且無需采用會損害其機(jī)械性能的加工操作。本發(fā)明的另一方面是提供一種具有膨脹接頭的極對極連接件，對于所有尺寸的發(fā) 電機(jī)，其都具備所需的柔性，從而可增大極對極連接件的壽命一尤其是對于大型發(fā)電機(jī)。本發(fā)明的又一方面是提供一種具有U形元件的極對極連接件，該連接件在制造過程中僅會產(chǎn)生非常有限的殘余應(yīng)力，從而可增加連接件的壽命。本發(fā)明的再一方面是提供一種方法，該方法可在短時間內(nèi)實(shí)施完成，且不會損害U 形元件，且在最終制成的U形元件中，該方法產(chǎn)生的殘余應(yīng)力非常有限。利用根據(jù)后附權(quán)利要求所限定的極對極連接件，實(shí)現(xiàn)了上述技術(shù)目的、以及上述 各個方面和其它的方面。


借助于附圖中非限定性的實(shí)例，對根據(jù)本發(fā)明的極對極連接件及制造方法的非排 他性實(shí)施方式進(jìn)行了描述，從這些描述可更加清楚地認(rèn)識到本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，在 附圖中圖1是四極轉(zhuǎn)子的示意圖；圖2中的軸測圖表示了圖1所示四極發(fā)電機(jī)中的極對極連接件；圖3中的軸測圖表示了極對極連接件中兩個疊置的U形元件；以及圖4是極對極連接件中兩個疊置U形元件的俯視圖。圖中的附圖標(biāo)記定義如下1 轉(zhuǎn)子2a、2b、2c、2d 極3、4、5 極對極連接件11 彎曲板條12 U形元件13 爪15 U形元件12上的彎曲區(qū)域16 爪的端部17 支架18a、18b 圓周19 絕緣層20 絕緣層19上的通孔23 轉(zhuǎn)子的軸線
具體實(shí)施例方式參見附圖，圖中表示了發(fā)電機(jī)的極對極連接件，這些連接件都包括兩個或多個彎 曲的板條11，這些板條將發(fā)電機(jī)的各個極連接起來，在板條之間設(shè)置了膨脹接頭12。具體而言，圖2表示了位于發(fā)電機(jī)四個極之間的極對極連接件，其中的發(fā)電機(jī)是 圖1所示的發(fā)電機(jī)。因此，圖2表示出了帶有四個膨脹接頭12的四個彎曲板條11，這些板條形成了極 對極連接件4，帶有膨脹接頭12的兩彎曲板條11形成了極對極連接件3，帶有膨脹接頭12 的另兩個彎曲板條11形成了極對極連接件5。基于對稱的原因，極對極連接件4是由四個板條制成的，這些板條的厚度是形成 極對極連接件3、5的那些板條的一半厚度。
作為備選方案，如果使用了具有相同型廓(以及厚度)的板條，則連接件3和5就 是由疊置的板條制成的，各個連接件3、4、5中板條的總數(shù)目為四。各個膨脹接頭I2都帶有U形的元件，它們被從整塊板件上切出為所需的最終形 狀，且連接到彎曲板條11上。這樣就能避免其它的加工操作一例如彎曲操作。特別是，U形元件12的爪13不是平行的，也就是說，在俯視圖(如圖4所示)中， 這些爪的界線不是平行的。此外，U形元件12在其所處平面(圖4的紙面)上的厚度不是恒定的；具體而言， 在彎曲區(qū)域15處的厚度小于在爪13處的厚度。在與U形元件12所在平面垂直的平面上，U形元件12的厚度是恒定的；這就允許 U形元件相互疊置起來。通常是利用支架17將各個U形元件爪的端部16釬焊到彎曲板條11上。具體而言，圖2表示了位于四極發(fā)電機(jī)中四個極之間的極對極連接件3-5。 在該實(shí)施方式中，形成極對極連接件3、4、5的彎曲板條11圍繞著轉(zhuǎn)子(圖2中只 表示出了轉(zhuǎn)子的軸線23)沿著兩個平行間隔開的圓周18a、18b延伸。在這一方面，極對極連接件4是沿著第一圓周18a延伸，而極對極連接件3和5是 沿著與第一圓周間隔開的第二圓周18b上的一些扇段延伸。各個極對極連接件3、4、5的U形元件12在軸向上(即在與轉(zhuǎn)子軸線23平行的方 向上)都是延伸向另一圓周；例如，沿著圓周18a延伸的極對極連接件的U形元件在軸向上 延伸向圓周18b。尤其是，從不同圓周18a和18b延伸出的U形元件12具有相同的周向位置，并疊
置到一起。這就使得U形元件在所允許的空間內(nèi)具有最大的長度(以減小其應(yīng)力)。此外，在疊置的U形元件12之間設(shè)置有絕緣層19，以避免短路。絕緣層19具有貫通的冷卻孔20。本發(fā)明還涉及一種為發(fā)電機(jī)制造極對極連接件的方法。該方法包括步驟從整塊板件上切出具有所需最終形狀的U形元件，并將U形元件 在其爪13處連接(例如通過釬焊)到彎曲板條11上。有利地是，在釬焊過程中，對U形元件進(jìn)行冷卻；這樣就能保證U形元件的機(jī)械性 能。由于U形元件是從整塊板件上切出的，而不是彎曲形成的，也就是說，這些元件被 切割為所需的最終U形形狀，所以，制造過程快速，且在元件中只產(chǎn)生了有限的殘余應(yīng)力。當(dāng)然，文中介紹的各個特征可被相互獨(dú)立地采用。在實(shí)踐中，可根據(jù)具體的需求來選擇所用的材料和尺寸。
權(quán)利要求
1.發(fā)電機(jī)的極對極連接件(3、4、5)，其包括至少兩個彎曲的板條(11)，這些板條將發(fā) 電機(jī)的極(h、2b、2c、2d)連接起來并且包括至少設(shè)置在板條間的膨脹接頭，其特征在于 每個膨脹接頭都具有U形的元件(1 ，這些U形元件從整塊板件上被切出為所需的最終形 狀，并連接到彎曲板條(11)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極對極連接件(3、4、5)，其特征在于U形元件(1 的爪(13) 是不平行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極對極連接件(3、4、5)，其特征在于U形元件(1 在其所 在平面內(nèi)的厚度是不恒定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的極對極連接件(3、4、5)，其特征在于U形元件(1 上的彎 曲區(qū)域(15)處的厚度小于其爪(13)處的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的極對極連接件(3、4、5)，其特征在于在與U形元件(12)所 在平面相垂直的平面內(nèi)，U形元件(12)的厚度是恒定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的極對極連接件(3、4、5)，其特征在于U形元件(1 的爪的 端部被連接到彎曲板條(11)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的極對極連接件(3、4、5)，其特征在于連接件沿著圓周(18a) 延伸，且面對著沿著平行間隔開的圓周(18b)延伸的至少另一個極對極連接件；沿著圓周 (18a、18b)延伸的極對極連接件的U形元件(12)在軸向上延伸向另一圓周(18b、18a)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的極對極連接件(3、4、5)，其特征在于從不同圓周(18a、18b) 延伸出的U形元件(1 具有相同的周向位置，且相互疊置著。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的極對極連接件(3、4、5)，其特征在于，還包括位于疊置的U 形元件(12)之間的絕緣層(19)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的極對極連接件(3、4、5)，其特征在于絕緣層(19)包括貫通 的冷卻孔(20)。
11.用于制造發(fā)電機(jī)上極對極連接件(3、4、5)的方法，其中的連接件包括至少兩個彎 曲的板條(11)，彎曲板條將發(fā)電機(jī)的各個極(h、2b、2c、2d)連接起來，且板條之間至少設(shè) 置有膨脹接頭，其特征在于膨脹接頭具有U形的元件(12)，這些U形元件從整塊板件上被 切出為所需的最終形狀，且被連接到彎曲板條(11)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于在爪(13)處將U形元件(12)連接到 彎曲板條(11)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于利用釬焊操作將U形元件(12)連接到 彎曲板條(11)上，且在釬焊過程中，對U形元件進(jìn)行冷卻。
全文摘要
發(fā)電機(jī)的極對極連接件(3、4、5)包括兩個彎曲的板條(11)，這些板條將發(fā)電機(jī)的極(2a、2b、2c、2d)連接起來，且板條間設(shè)置有膨脹接頭。膨脹接頭具有U形的元件(12)，這些U形元件是從整塊板件切出為所需的最終形狀，并連接到彎曲板條(11)上。本發(fā)明還涉及一種制造極對極連接件的方法。
文檔編號H02K3/51GK102097879SQ20101059433
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者L·馬切耶夫斯基, M·維貝, M·蒂里, M·馬耶茲克 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司