一種航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)V形槽楔、翅形槽楔、繞組和2個(gè)箍環(huán)和磁極鐵芯；其特征在于：將V形槽楔改變?yōu)槿切尾坌ǎ谌切蔚臋M梁上設(shè)有楔塊；將翅形槽楔的上表面與磁極鐵芯外圓平齊。本發(fā)明將主發(fā)轉(zhuǎn)子中的磁極鐵芯、勵(lì)磁繞組與槽楔等形成一個(gè)整體，解決了產(chǎn)品在高轉(zhuǎn)速時(shí)工作時(shí)的強(qiáng)度問(wèn)題。而且由于翅形槽楔和轉(zhuǎn)子鐵芯表面近似形成一個(gè)整圓，降低了高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子表面摩擦損耗問(wèn)題，提高了發(fā)電機(jī)的效率。由于轉(zhuǎn)子上勵(lì)磁繞組被槽楔壓緊，降低了高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)繞組的偏移，使高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)造成的不平衡量引起的偏心力減少，軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)荷低，提高了發(fā)電機(jī)的工作的可靠性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空電機(jī)技術(shù)，具體涉及一種航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，具體涉及通過(guò)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)滿足航空發(fā)電機(jī)高速轉(zhuǎn)子強(qiáng)度需求的應(yīng)用，適用于大型客機(jī)及運(yùn)輸機(jī)中高速航空發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于航空發(fā)電機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的特殊性，要求航空發(fā)電機(jī)具有重量輕和功率密度高、可靠性高的特點(diǎn)，而高轉(zhuǎn)速和良好的冷卻方式是航空發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)高功重比的重要途徑。航空發(fā)電機(jī)一般采用無(wú)刷三級(jí)繞線式結(jié)構(gòu)，其中主發(fā)電機(jī)功率較大，且為凸極轉(zhuǎn)子。發(fā)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，凸極轉(zhuǎn)子極靴既要承受自身的離心力，又要承受轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組及槽楔組件等產(chǎn)生的高的離心力，主發(fā)轉(zhuǎn)子強(qiáng)度設(shè)計(jì)就成為了航空發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。
[0003]大功率高轉(zhuǎn)速航空發(fā)電機(jī)一般采用噴油的方式進(jìn)行冷卻。噴油冷卻發(fā)電機(jī)在高轉(zhuǎn)速工作時(shí)，轉(zhuǎn)子外表面與油氣混合液的高速摩擦將使發(fā)電機(jī)的損耗增大，為了降低損耗，提高效率，必須提高轉(zhuǎn)子的整體性，即使轉(zhuǎn)子外表面盡量成為一個(gè)整體而且光滑，實(shí)現(xiàn)“光滑”轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)。
[0004]因此，航空發(fā)電機(jī)主發(fā)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題可以歸納為強(qiáng)度設(shè)計(jì)和整體性設(shè)計(jì)。
[0005]目前傳統(tǒng)航空發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包含不銹鋼V形槽楔I和翅形槽楔2(每極各一個(gè))、端環(huán)3 (兩個(gè))、固定塊4 (每極兩個(gè))。用V形槽楔I固定繞組線包5，由翅形槽楔2來(lái)固定槽楔I ;用固定塊4壓住勵(lì)磁繞組線包5端部；由端環(huán)3同時(shí)壓緊固定塊4與翅形槽楔2 ；通過(guò)焊接等方式使端環(huán)3和翅形槽楔2緊固成一體，同時(shí)軸向固定翅形槽楔2和端環(huán)3。這種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)槽楔無(wú)法保證完全貼合壓緊繞組，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)繞組線包偏移現(xiàn)象，從而造成發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)不平衡量增加，使得偏心力增加，造成軸承負(fù)荷增加，影響發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期工作的可靠性。另外，由于采用不銹鋼翅形槽楔2與轉(zhuǎn)子極靴表面無(wú)法連接形成一個(gè)整圓，在高速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子表面摩擦損耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，考慮轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度校核、勵(lì)磁繞組的繞制、槽楔以及楔塊的結(jié)構(gòu)、材料選擇，并且要考慮油冷電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)子表面摩擦損耗問(wèn)題。
[0007]一種航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)槽楔、翅形槽楔、繞組、2個(gè)箍環(huán)和磁極鐵芯；其特征在于:將V形槽楔改變?yōu)槿切尾坌?2，在三角形的橫梁上設(shè)有楔塊14 ;將翅形槽楔11的上表面與磁極鐵芯外圓平齊。
[0008]在磁極鐵芯4的極靴的兩端設(shè)有絕緣支架13。
[0009]所述翅形槽楔11中間有兩個(gè)減重孔。
[0010]三角形槽楔12為空心三角形結(jié)構(gòu)。[0011]所述楔塊14采用聚酰亞胺熱固性塑料制造。
[0012]所述箍環(huán)15采用鈦合金制造。
[0013]本發(fā)明提出的一種航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，槽楔、槽楔組件采用輕金屬材料，將主發(fā)轉(zhuǎn)子中的磁極鐵芯、勵(lì)磁繞組與槽楔等形成一個(gè)整體，解決了產(chǎn)品在高轉(zhuǎn)速時(shí)工作時(shí)的強(qiáng)度問(wèn)題。本發(fā)明不僅成功解決了航空發(fā)電機(jī)主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度問(wèn)題，而且由于翅形槽楔和轉(zhuǎn)子鐵芯表面近似形成一個(gè)整圓，降低了高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子表面摩擦損耗問(wèn)題，提高了發(fā)電機(jī)的效率。由于轉(zhuǎn)子上勵(lì)磁繞組被槽楔壓緊，降低了高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)繞組的偏移，使高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)造成的不平衡量引起的偏心力減少，軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)荷低，提高了發(fā)電機(jī)的工作的可靠性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1:傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖2:本發(fā)明轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖3:本發(fā)明轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分解圖
[0017]圖4:本發(fā)明翅形槽楔11的結(jié)構(gòu)圖
[0018]圖5:本發(fā)明三角槽楔12結(jié)構(gòu)圖
[0019]圖6:絕緣支架結(jié)構(gòu)圖
[0020]1-V形槽楔，2-翅形槽楔，3-端環(huán)，4-固定塊，5-繞組，11-改進(jìn)后的翅形槽楔，12-三角形槽楔，13-絕緣支架，14-楔塊，15-箍環(huán)，16-磁極鐵芯。
【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0022]本實(shí)施例提出的航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用6?8個(gè)極子，每個(gè)主發(fā)轉(zhuǎn)子包括兩個(gè)箍環(huán)15。將現(xiàn)有技術(shù)中的V形槽楔改變?yōu)槿切尾坌?2，在三角形的橫梁上設(shè)有楔塊14 ;將現(xiàn)有技術(shù)中的翅形槽楔的上表面與磁極鐵芯外圓平齊。見(jiàn)圖2。
[0023]每極包含一個(gè)翅形槽楔11、一個(gè)三角形槽楔12、一個(gè)絕緣支架13和兩個(gè)楔塊14，絕緣支架13裝配在磁極鐵芯16兩端，勵(lì)磁繞組5繞好后，三角形槽楔12從側(cè)面壓緊勵(lì)磁繞組，翅形槽楔11從凸極轉(zhuǎn)子極靴16a和繞組間插入，翅形槽楔11從上方壓住三角形槽楔12和勵(lì)磁繞組，翅形槽楔11承受勵(lì)磁繞組5和三角槽楔12旋轉(zhuǎn)造成的離心力。從翅形槽楔11和三角形槽楔12之間兩端各楔入一個(gè)楔塊13，將三角形槽楔12和翅形槽楔11楔緊，從而將勵(lì)磁繞組5壓緊，使翅形槽楔11、三角形槽楔12與勵(lì)磁繞組5和轉(zhuǎn)子磁極鐵芯16構(gòu)成一個(gè)整體，翅形槽楔11和勵(lì)磁繞組5間進(jìn)行絕緣處理。箍環(huán)15套在絕緣支架13和翅形槽楔11上，壓緊絕緣支架13和翅形槽楔11，箍環(huán)15承受勵(lì)磁繞組5端部高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力。用螺釘5固定翅形槽楔11和箍環(huán)15。
[0024]翅形槽楔11和三角形槽楔12均為高強(qiáng)度輕金屬材料制造，翅形槽楔11外表面為圓弧，裝配后與轉(zhuǎn)子表面近似形成一個(gè)整圓，以減少高速旋轉(zhuǎn)與油氣表面損耗。翅形槽楔11中間有兩個(gè)減重孔，以減少高速時(shí)的離心力。三角形槽楔12為空心三角形，以便減輕重量，且三角形剛性好。采用具有一定塑形的聚酰亞胺熱固性塑料制造的楔塊14，能夠?qū)⒉坌ㄐňo。使槽楔能夠壓住繞組，減少高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的相對(duì)偏移。箍環(huán)15采用鈦合金制造，重量輕，強(qiáng)度高。
【權(quán)利要求】
1.一種航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)槽楔、翅形槽楔、繞組、2個(gè)箍環(huán)和磁極鐵芯；其特征在于:將V形槽楔改變?yōu)槿切尾坌?12)，在三角形的橫梁上設(shè)有楔塊(14);將翅形槽楔(11)的上表面與磁極鐵芯外圓平齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:在磁極鐵芯(4)的極靴的兩端設(shè)有絕緣支架(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述翅形槽楔(11)中間有兩個(gè)減重孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:三角形槽楔(12)為空心三角形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述楔塊(14)采用聚酰亞胺熱固性塑料制造。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述航空高速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述箍環(huán)(15)采用鈦合金制造。
【文檔編號(hào)】H02K3/487GK103532269SQ201310474527
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】孫啟月 申請(qǐng)人:陜西航空電氣有限責(zé)任公司