大型發(fā)電機(jī)端部不同導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的內(nèi)附金屬鏡式真空屏蔽的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種大型發(fā)電機(jī)端部不同導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的內(nèi)附金屬鏡式真空屏蔽，屬于電氣工程領(lǐng)域。其真空屏蔽為內(nèi)層屏蔽與外層屏蔽之間抽成真空的圓形金屬屏蔽，內(nèi)附金屬鏡。所述的真空屏蔽為一級(jí)或多級(jí)金屬屏蔽；在一級(jí)金屬屏蔽的外側(cè)或多級(jí)金屬屏蔽最外一級(jí)金屬屏蔽的外側(cè)設(shè)有一塊導(dǎo)流板。真空層可以起到隔熱作用，內(nèi)附金屬鏡可以反射熱量，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)可以有效的規(guī)范端部冷卻風(fēng)路。本發(fā)明的新型屏蔽結(jié)構(gòu)可以有效地降低發(fā)電機(jī)端部結(jié)構(gòu)件的溫度，避免了發(fā)電機(jī)端部結(jié)構(gòu)件溫度過(guò)高對(duì)電機(jī)造成的影響，提高了發(fā)電機(jī)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行的能力。
【專利說(shuō)明】大型發(fā)電機(jī)端部不同導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的內(nèi)附金屬鏡式真空屏蔽

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于大型汽輪發(fā)電機(jī)電磁、傳熱與冷卻技術(shù)范疇，具體涉及一種大型發(fā)電機(jī)端部具有不同導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的內(nèi)附金屬鏡式真空屏蔽。

【背景技術(shù)】
[0002]由于大型電機(jī)端部漏磁嚴(yán)重，會(huì)在端部鐵心上產(chǎn)生較大渦流，使得端部鐵心受熱膨脹，導(dǎo)致鐵心松動(dòng)，引起發(fā)電機(jī)振動(dòng)。因此，現(xiàn)在發(fā)電機(jī)往往采用電屏蔽、磁屏蔽或其它方式來(lái)抑制端部漏磁。但是由于電屏蔽采用導(dǎo)電材料，使得漏磁場(chǎng)在導(dǎo)電材料產(chǎn)生渦流，尤其是發(fā)電機(jī)在進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，電屏蔽自身渦流很大，鐵心段漏磁急劇升高，使得電屏蔽處和其他結(jié)構(gòu)件溫度很高，很難散除金屬屏蔽自身感應(yīng)渦流所產(chǎn)生的熱量。對(duì)端部繞組和鐵芯溫度分布都會(huì)產(chǎn)生影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)目前大型電機(jī)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種大型發(fā)電機(jī)端部的新型屏蔽結(jié)構(gòu)，新型屏蔽結(jié)構(gòu)旨在有效降低定子邊段鐵心溫度和金屬屏蔽溫度，改善端部區(qū)域結(jié)構(gòu)件溫度升高趨勢(shì)，提高發(fā)電機(jī)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行的能力，避免因發(fā)電機(jī)端部結(jié)構(gòu)件溫度過(guò)高對(duì)電機(jī)造成影響。
[0004]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是這樣的:
[0005]大型發(fā)電機(jī)端部不同導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的內(nèi)附金屬鏡式真空屏蔽，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)端部壓圈外側(cè)，真空屏蔽為其內(nèi)層屏蔽與外層屏蔽之間抽成真空的圓形金屬屏蔽，即在內(nèi)層屏蔽與外層屏蔽之間構(gòu)成中空層；所述的真空屏蔽為一級(jí)或多級(jí)金屬屏蔽；在一級(jí)金屬屏蔽的外側(cè)或多級(jí)金屬屏蔽最外一級(jí)金屬屏蔽的外側(cè)設(shè)有一塊導(dǎo)流板。
[0006]在內(nèi)層屏蔽外表面設(shè)置鏡面反射層，所述的鏡面反射層為一在內(nèi)層屏蔽外表面包覆的鋁箔層或鍍銀層。
[0007]每一金屬屏蔽的厚度的尺寸可以設(shè)置在1-2個(gè)金屬材料的透入深度。
[0008]金屬屏蔽只有一級(jí)時(shí)，導(dǎo)流板和金屬屏蔽的外圓區(qū)域的實(shí)心部分之間夾有墊塊，螺栓穿過(guò)金屬屏蔽外圓區(qū)域的實(shí)心部分和墊塊，將金屬屏蔽緊固在兩側(cè)的導(dǎo)流板和壓圈之間。
[0009]金屬屏蔽為多級(jí)時(shí),導(dǎo)流板和各級(jí)屏蔽的外圓區(qū)域的實(shí)心部分之間均夾有墊塊，螺栓穿過(guò)每一屏蔽外圓區(qū)域的實(shí)心部分和墊塊把各組屏蔽串接在一起，將各級(jí)金屬屏蔽緊固在兩側(cè)的導(dǎo)流板和壓圈之間。
[0010]墊塊沿金屬屏蔽圓周等間距分布，使得端部冷卻氣體可以從墊塊之間的間隙流入金屬屏蔽通風(fēng)道，對(duì)金屬屏蔽進(jìn)行冷卻。
[0011]在導(dǎo)流板頂部設(shè)有與導(dǎo)流板一體的導(dǎo)流板插片，金屬屏蔽的頂部也設(shè)有與金屬屏蔽一體的金屬屏蔽插片；在壓圈上相對(duì)于所述的各插片設(shè)置有卡槽，導(dǎo)流板插片插入在頂端的卡槽內(nèi)，同時(shí)金屬屏蔽插片也直接插入卡槽內(nèi)。
[0012]金屬屏蔽插片和導(dǎo)流板插片在圓周上等間距的開有多個(gè)通風(fēng)孔。
[0013]在壓圈上設(shè)有可折動(dòng)鉤，可折動(dòng)鉤位于卡槽附近，螺釘將可折動(dòng)鉤的底座擰緊在壓圈上，可折動(dòng)鉤的活動(dòng)端插入卡槽里，利用彈性將金屬屏蔽插片及導(dǎo)流板插片頂緊在卡槽里，使得金屬屏蔽及導(dǎo)流板穩(wěn)定地固定在壓圈上。
[0014]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是采用中空金屬屏蔽，即抽取金屬屏蔽空心部分的空氣，使其形成真空狀態(tài)。這時(shí)在無(wú)冷卻流體作用下，真空體內(nèi)近似看成絕熱狀態(tài)，這樣大大阻礙了熱量向壓圈和鐵心等結(jié)構(gòu)件中傳遞。如果在風(fēng)扇作用下，冷卻的流體通過(guò)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)將在金屬屏蔽表面由渦流引起的熱量帶走，從而降低金屬屏蔽溫度和其他結(jié)構(gòu)件溫度。
[0015]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果:
[0016]本發(fā)明采用新型具有不同導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的內(nèi)附金屬鏡式真空屏蔽，抽真空可以在一定程度上杜絕了溫度的傳遞，起到隔熱作用，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)可以有效的規(guī)范端部冷卻風(fēng)路，加強(qiáng)端部冷卻氣體的冷卻能力，提高端部冷卻介質(zhì)對(duì)金屬屏蔽的冷卻能力，內(nèi)附金屬鏡真空式屏蔽可以有效地反射一部分熱量，抵消熱量向內(nèi)傳遞。以上各部分協(xié)同的作用把銅屏蔽自身的熱量帶走。電機(jī)不會(huì)因溫度過(guò)高造成影響。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為抽真空式金屬屏蔽側(cè)視圖。
[0018]圖2為圖2的局部放大圖。
[0019]圖3為多級(jí)真空屏蔽結(jié)構(gòu)。
[0020]圖4為具有插片結(jié)構(gòu)的金屬屏蔽結(jié)構(gòu)。
[0021]圖5為帶有卡槽的壓圈結(jié)構(gòu)。
[0022]圖6為固定插片的可折動(dòng)鉤。
[0023]圖7為可折動(dòng)鉤的裝配示意圖。
[0024]圖中:
[0025]1.真空層，2.內(nèi)層屏蔽，3.鏡面反射層，4.外層屏蔽，5.真空抽嘴，6.通風(fēng)孔，7.導(dǎo)流板插片，8.可折動(dòng)鉤，9.螺釘，10.壓圈，11.導(dǎo)流板，12.金屬屏蔽插片，13.卡槽，14.墊塊，15.螺栓。

【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)參見圖1一圖7所示:一種大型發(fā)電機(jī)端部具有不同導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的內(nèi)附金屬鏡式真空屏蔽，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)端部壓圈10外側(cè)，其真空屏蔽為兩層屏蔽之間抽真空的圓形金屬屏蔽，即在金屬屏蔽的內(nèi)層屏蔽2與外層屏蔽4之間形成抽成真空的中空層I。金屬屏蔽的厚度的尺寸可以設(shè)置在1-2個(gè)金屬材料的透入深度(不同金屬材料的透入深度不同，需根據(jù)使用的金屬或具體情況確定厚度，I個(gè)透入深度:銅一般設(shè)置為12mm，鋁材料一般設(shè)置為20mm)。真空層I寬度可以做成5_10mm。真空層I是通過(guò)設(shè)置在外層屏蔽4上的真空抽嘴5抽取內(nèi)、外層屏蔽2、4中的空氣后，使之形成真空狀態(tài)。真空層I可以有效地杜絕掉熱傳遞和對(duì)流。
[0027]為進(jìn)一步增加隔熱作用，在內(nèi)層屏蔽2外表面設(shè)置鏡面反射層3，所述的鏡面反射層3為一在內(nèi)層屏蔽2外表面包覆的鋁箔層或鍍銀層，可產(chǎn)生鏡面反射，將熱輻射反射走。這樣可以防止外層屏蔽4的熱能輻射到內(nèi)層屏蔽2和發(fā)電機(jī)端部的壓圈10。
[0028]參見圖3和圖4，為了有效地屏蔽漏磁，可以將所述的內(nèi)附金屬鏡式真空屏蔽設(shè)置為結(jié)構(gòu)相同的多級(jí)金屬屏蔽。如是多級(jí)結(jié)構(gòu)，一般為2-5級(jí)。
[0029]圖3中，在最外一級(jí)的金屬屏蔽外側(cè),設(shè)有一塊導(dǎo)流板11,導(dǎo)流板11的作用是有效的規(guī)范端部冷卻流體的流通路徑，使得金屬屏蔽得到充分的冷卻。多級(jí)結(jié)構(gòu)真空附金屬鏡式屏蔽在裝配時(shí)，導(dǎo)流板11和各級(jí)屏蔽的外圓區(qū)域的實(shí)心部分之間均夾有墊塊14，用螺栓15穿過(guò)每一屏蔽外圓區(qū)域的實(shí)心部分和墊塊14把各組屏蔽串接在一起，將各級(jí)金屬屏蔽緊固在兩側(cè)的導(dǎo)流板11和壓圈10之間。所述的墊塊14沿金屬屏蔽圓周等間距分布，使得端部冷卻氣體可以從墊塊14之間的間隙流入金屬屏蔽通風(fēng)道，對(duì)金屬屏蔽進(jìn)行冷卻。
[0030]如果金屬屏蔽只有一級(jí)，也是與上述方法相同，將金屬屏蔽通過(guò)螺栓15固定在導(dǎo)流板11和壓圈10上。
[0031]金屬屏蔽的另一種緊固形式參見圖4和圖5:在導(dǎo)流板11頂部設(shè)有與導(dǎo)流板11 一體的導(dǎo)流板插片7，金屬屏蔽的頂部也設(shè)有與金屬屏蔽一體的金屬屏蔽插片12。在壓圈10上相對(duì)于所述的各插片設(shè)置有卡槽7，金屬屏蔽在裝配時(shí)，導(dǎo)流板插片7插入在頂端的卡槽13內(nèi)，同時(shí)金屬屏蔽插片12也直接插入卡槽13內(nèi)。這種緊固方法不僅省去的螺栓15結(jié)構(gòu)，還減去了繁瑣的墊塊14固定結(jié)構(gòu)，同時(shí)保證金屬屏蔽抽真空的體積加大，即不用保留外圓的實(shí)心部分。
[0032]在實(shí)際設(shè)計(jì)中，金屬屏蔽插片12和導(dǎo)流板插片7在圓周上等間距的開有多個(gè)通風(fēng)孔6，使得端部的冷卻氣體可以通過(guò)插片上的通風(fēng)孔6流經(jīng)各級(jí)金屬屏蔽之間的通風(fēng)道，對(duì)各級(jí)金屬屏蔽進(jìn)行冷卻，以達(dá)到降低金屬屏蔽溫度的目的。
[0033]為了對(duì)卡槽13、導(dǎo)流板卡片7的裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行二次固定，在壓圈10上設(shè)有可折動(dòng)鉤8(見圖6)，可折動(dòng)鉤8位于卡槽13附近。參見圖7，用螺釘9將可折動(dòng)鉤8的底座擰緊在壓圈10上，可折動(dòng)鉤8的活動(dòng)端插入卡槽13里，利用彈性將金屬屏蔽插片12頂緊在卡槽13里，使得金屬屏蔽穩(wěn)定地固定在壓圈10上。為加強(qiáng)緊固作用，導(dǎo)流板插片7也可以由可折動(dòng)鉤8、螺釘9來(lái)進(jìn)行與以上方法相同的二次緊固。
【權(quán)利要求】
1.大型發(fā)電機(jī)端部不同導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的內(nèi)附金屬鏡式真空屏蔽，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)端部壓圈外偵牝其特征在于:真空屏蔽為其內(nèi)層屏蔽與外層屏蔽之間抽成真空的圓形金屬屏蔽，即在內(nèi)層屏蔽與外層屏蔽之間構(gòu)成中空層；所述的真空屏蔽為一級(jí)或多級(jí)金屬屏蔽；在一級(jí)金屬屏蔽的外側(cè)或多級(jí)金屬屏蔽最外一級(jí)金屬屏蔽的外側(cè)設(shè)有一塊導(dǎo)流板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空屏蔽，其特征在于:在內(nèi)層屏蔽外表面設(shè)置鏡面反射層，所述的鏡面反射層為一在內(nèi)層屏蔽外表面包覆的鋁箔層或鍍銀層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空屏蔽，其特征在于:每一金屬屏蔽的厚度的尺寸可以設(shè)置在1-2個(gè)金屬材料的透入深度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空屏蔽，其特征在于:金屬屏蔽只有一級(jí)時(shí)，導(dǎo)流板和金屬屏蔽的外圓區(qū)域的實(shí)心部分之間夾有墊塊，螺栓穿過(guò)金屬屏蔽外圓區(qū)域的實(shí)心部分和墊塊，將金屬屏蔽緊固在兩側(cè)的導(dǎo)流板和壓圈之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空屏蔽，其特征在于:金屬屏蔽為多級(jí)時(shí)，導(dǎo)流板和各級(jí)屏蔽的外圓區(qū)域的實(shí)心部分之間均夾有墊塊，螺栓穿過(guò)每一屏蔽外圓區(qū)域的實(shí)心部分和塾塊把各組屏蔽串接在一起，將各級(jí)金屬屏蔽緊固在兩側(cè)的導(dǎo)流板和壓圈之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的真空屏蔽，其特征在于:墊塊沿金屬屏蔽圓周等間距分布，使得端部冷卻氣體可以從墊塊之間的間隙流入金屬屏蔽通風(fēng)道，對(duì)金屬屏蔽進(jìn)行冷卻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空屏蔽，其特征在于:在導(dǎo)流板頂部設(shè)有與導(dǎo)流板一體的導(dǎo)流板插片，金屬屏蔽的頂部也設(shè)有與金屬屏蔽一體的金屬屏蔽插片；在壓圈上相對(duì)于所述的各插片設(shè)置有卡槽，導(dǎo)流板插片插入在頂端的卡槽內(nèi)，同時(shí)金屬屏蔽插片也直接插入卡槽內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空屏蔽，其特征在于:金屬屏蔽插片和導(dǎo)流板插片在圓周上等間距的開有多個(gè)通風(fēng)孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的真空屏蔽，其特征在于:在壓圈上設(shè)有可折動(dòng)鉤，可折動(dòng)鉤位于卡槽附近，螺釘將可折動(dòng)鉤的底座擰緊在壓圈上，可折動(dòng)鉤的活動(dòng)端插入卡槽里，利用彈性將金屬屏蔽插片及導(dǎo)流板插片頂緊在卡槽里，使得金屬屏蔽及導(dǎo)流板穩(wěn)定地固定在壓圈上。
【文檔編號(hào)】H02K11/00GK104319946SQ201410487615
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】李偉力, 王立坤, 霍菲陽(yáng), 李金陽(yáng), 李勇, 沈稼豐 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)