一種利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，旨在于提高汽輪發(fā)電機(jī)定子齒部和轉(zhuǎn)子齒部的冷卻能力，并將電磁損耗引起的定子和轉(zhuǎn)子處聚集的熱量散發(fā)出去。其技術(shù)要點(diǎn)在于：定子長齒與定子短齒、轉(zhuǎn)子長齒與轉(zhuǎn)子短齒分別沿軸向交替排布，且轉(zhuǎn)子長齒沿徑向位于定子短齒的下方、轉(zhuǎn)子短齒沿徑向位于定子長齒的下方，轉(zhuǎn)子長齒和定子短齒之間、轉(zhuǎn)子短齒與定子長齒之間所形成的空隙為定轉(zhuǎn)子氣隙，定子長齒的上端設(shè)有第一定子軛、定子短齒的上端設(shè)有第二定子軛，定子長齒和定子短齒的疊制方向?yàn)檩S向，第一定子軛和第二定子軛的疊制方向?yàn)橹芟?，定子長齒的下端插入分段式槽楔壓住定子繞組。本實(shí)用新型提高了發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定性及使用壽命。
【專利說明】
-種利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，具體設(shè)及一種利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定 轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 大容量汽輪發(fā)電機(jī)是傳統(tǒng)火電、新生代核電發(fā)電站的主要設(shè)備之一，它的效率和 容量的進(jìn)一步提高，主要取決于通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的高效和高可靠性。若冷卻系統(tǒng)低效或失效， 輕則造成非正常停機(jī)，重則可能燒毀發(fā)電機(jī)繞組和鐵忍，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn) 行。
[0003] 大型汽輪發(fā)電機(jī)的發(fā)熱與通風(fēng)冷卻技術(shù)是電力裝備的核屯、關(guān)鍵技術(shù)之一，汽輪發(fā) 電機(jī)容量的增加將會(huì)影響到定子齒部和轉(zhuǎn)子齒部的磁飽和程度，汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子齒部的 磁滯損耗和滿輪損耗相應(yīng)提高，發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子齒部較高的電磁損耗密度會(huì)引起發(fā)電機(jī) 定子和轉(zhuǎn)子齒部熱量的聚集，熱量的過度聚集會(huì)引起發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子齒部的熱應(yīng)力形 變，且發(fā)電機(jī)齒部松動(dòng)脹裂、斷裂及掉齒現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生，而現(xiàn)有發(fā)電機(jī)的所有定子齒大小 相同、所有轉(zhuǎn)子齒的大小也是相同的，運(yùn)樣不利于定子齒內(nèi)部及轉(zhuǎn)子齒內(nèi)部的通風(fēng)散熱，無 法及時(shí)地將發(fā)電機(jī)電磁損耗引起的定子和轉(zhuǎn)子處聚集的熱量散發(fā)出去，無法提高大型汽輪 發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行能力，嚴(yán)重影響其自身的電氣與機(jī)械壽命至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型提供了一種利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，旨在于提 高大型汽輪發(fā)電機(jī)定子齒部和轉(zhuǎn)子齒部的冷卻能力，及時(shí)有效地將電磁損耗引起的定子和 轉(zhuǎn)子處聚集的熱量散發(fā)，提高發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定性及使用壽命。
[0005] 本實(shí)用新型的利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)上述目的所 采用的技術(shù)方案在于:包括定子長齒、定子短齒、轉(zhuǎn)子長齒及轉(zhuǎn)子短齒，所述定子長齒與定 子短齒、轉(zhuǎn)子長齒與轉(zhuǎn)子短齒分別沿軸向交替排布，且轉(zhuǎn)子長齒沿徑向位于定子短齒的下 方、轉(zhuǎn)子短齒沿徑向位于定子長齒的下方，轉(zhuǎn)子長齒和定子短齒之間、轉(zhuǎn)子短齒與定子長齒 之間所形成的空隙為定轉(zhuǎn)子氣隙，所述定子長齒的上端設(shè)有第一定子輛、定子短齒的上端 設(shè)有第二定子輛，所述定子長齒和定子短齒的疊制方向?yàn)檩S向，所述第一定子輛和第二定 子輛的疊制方向?yàn)橹芟颍龆ㄗ娱L齒的下端插入分段式槽模壓住定子繞組。
[0006] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述轉(zhuǎn)子長齒上開設(shè)有軸向圓孔，可提高發(fā)電機(jī) 組運(yùn)行的安全性與可靠性，進(jìn)一步地，所述軸向圓孔內(nèi)嵌入有分段式阻尼條，可抑制機(jī)組的 電磁振動(dòng)，分段式阻尼條沿軸向非連續(xù)布置，可W節(jié)省材料。
[0007] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定子長齒由有取向冷社娃鋼片疊制而成，其 包括左端疊片段、右端疊片段和中間段疊片段，左端疊片段右端疊片段所用娃鋼片的軸向 磁導(dǎo)率小于中間段疊片段所用娃鋼片的軸向磁導(dǎo)率，如此設(shè)置的目的是增加定子長齒兩端 的軸向磁阻，抑制轉(zhuǎn)子長齒的磁通從定子長齒中經(jīng)過。
[0008] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定子短齒由左端定子短齒和右端定子短齒構(gòu) 成，左端定子短齒和右端定子短齒之間留有齒間徑向通風(fēng)溝，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由轉(zhuǎn)子 長齒的風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)對(duì)定齒內(nèi)部的高效冷卻。
[0009] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二定子輛上沿周向設(shè)有圓孔、沿徑向設(shè)有 梯形孔，所述梯形孔處于圓孔的下方并與圓孔相連通形成福射式的輪穀型風(fēng)道，且梯形孔 與齒間徑向通風(fēng)溝相連通，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)定子輛內(nèi)部的周向冷卻。
[0010] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述定子短齒的內(nèi)徑略高于定子繞組的內(nèi)徑，使 定子繞組的一部分完全裸露在發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子氣隙中，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由轉(zhuǎn)子長齒的 自扇動(dòng)作用對(duì)定子繞組表面進(jìn)行直接冷卻。
[0011] 本實(shí)用新型所達(dá)到的效果為:本實(shí)用新型解決了汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子表面局部溫度 高、散熱效果差的技術(shù)難題，提高了大型發(fā)電機(jī)的冷卻效力，它與傳統(tǒng)通風(fēng)結(jié)構(gòu)的汽輪發(fā)電 機(jī)相比，具有節(jié)省材料、安全可靠的特點(diǎn)。其中定子長齒和定子短齒的疊制方向?yàn)檩S向、定 子長齒對(duì)應(yīng)的第一定子輛和定子短齒對(duì)應(yīng)的第二定子輛的疊制方向?yàn)橹芟?，如此設(shè)置可有 效降低發(fā)電機(jī)主磁通通過路徑的磁阻，提高電機(jī)定轉(zhuǎn)子鐵屯、的利用率。本實(shí)用新型進(jìn)一步 將定子長齒的左端疊片段和右端疊片段所用娃鋼片的軸向磁導(dǎo)率設(shè)置成小于其中間段疊 片段所用娃鋼片的軸向磁導(dǎo)率，如此設(shè)置可增加定子長齒兩端的軸向磁阻，抑制轉(zhuǎn)子長齒 的磁通從定子長齒中經(jīng)過。同時(shí)，本實(shí)用新型進(jìn)一步在定子短齒的左端定子短齒和右端定 子短齒之間留有齒間徑向通風(fēng)溝，運(yùn)樣當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子長齒能夠起到扇葉的作用，從而 實(shí)現(xiàn)對(duì)定子短齒的內(nèi)部和定子繞組的高效冷卻。在此基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型在第二定子輛上 沿周向開設(shè)圓孔，再沿徑向開設(shè)梯形孔，圓孔與梯形孔相連通形成福射式的輪穀型風(fēng)道可 W進(jìn)一步提高第二定子輛內(nèi)部的冷卻效率效力。此外，本實(shí)用新型形成了定子和轉(zhuǎn)子雙向 散熱翅結(jié)構(gòu)，增加了定轉(zhuǎn)子表面與冷卻流體的接觸面積，利于發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子表面熱量的及 時(shí)散發(fā)。
【附圖說明】
[001^ 圖巧本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，其中X表示周向疊制，表示軸向疊制；
[0013]圖2為圖1中A-A的截面圖；
[0014] 圖中：1為定子長齒、2為定子短齒、3為轉(zhuǎn)子長齒、4為轉(zhuǎn)子短齒、5為軸向圓孔、6為 分段式阻尼條、7為齒間徑向通風(fēng)溝、8為第一定子輛、9為第二定子輛、10為圓孔、11為梯形 孔、12為福射式輪穀型風(fēng)道、13為定子繞組、14為分段式槽模、15為定轉(zhuǎn)子氣隙、1-1為左端 疊片段、1-2為右端疊片段、1-3為中間段疊片段、2-1為左端定子短齒、2-2為右端定子短齒。
【具體實(shí)施方式】：
[0015] 參照?qǐng)D1和圖2,本發(fā)明的利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，包括定 子長齒1、定子短齒2、轉(zhuǎn)子長齒3及轉(zhuǎn)子短齒4,所述定子長齒1與定子短齒2、轉(zhuǎn)子長齒3與轉(zhuǎn) 子短齒4分別沿軸向交替排布，且轉(zhuǎn)子長齒3沿徑向位于定子短齒2的下方、轉(zhuǎn)子短齒4沿徑 向位于定子長齒1的下方，轉(zhuǎn)子長齒3和定子短齒2之間、轉(zhuǎn)子短齒4與定子長齒1之間所形成 的空隙為定轉(zhuǎn)子氣隙15,所述定子長齒1的上端設(shè)有第一定子輛8、定子短齒2的上端設(shè)有第 二定子輛9,定子長齒1和定子短齒2交替相間排布形成定子側(cè)散熱翅結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子長齒3和轉(zhuǎn) 子短齒4交替相間排布形成轉(zhuǎn)子側(cè)散熱翅結(jié)構(gòu)，運(yùn)樣定子和轉(zhuǎn)子形成了雙向散熱翅結(jié)構(gòu)，如 此設(shè)置提高了定子齒部和轉(zhuǎn)子齒部的冷卻能力，及時(shí)有效地將電磁損耗所引起的定子和轉(zhuǎn) 子處聚集的熱量散發(fā)出去，提高了發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定性及使用壽命。其中定子長齒1和定子 短齒2的疊制方向?yàn)檩S向，所述第一定子輛8和第二定子輛9的疊制方向?yàn)橹芟?，使定子齒與 定子輛具有不同的疊制方向，可W降低發(fā)電機(jī)主磁通通過路徑的磁阻，提高電機(jī)定轉(zhuǎn)子鐵 忍的利用率。
[0016] 所述定子長齒1的下端插入分段式槽模14W便將定子繞組13壓緊，定子短齒2的內(nèi) 徑略高于定子繞組13的內(nèi)徑，使定子繞組13局部裸露在定轉(zhuǎn)子氣隙15中，再由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 時(shí)，其轉(zhuǎn)子長齒3可起到扇葉的作用，能夠?qū)Χㄗ永@組13的表面進(jìn)行直接冷卻。
[0017] 所述轉(zhuǎn)子長齒3上開設(shè)有軸向圓孔5,所述軸向圓孔5內(nèi)嵌入有分段式阻尼條6,可 抑制機(jī)組的電磁振動(dòng)，提高發(fā)電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，所述分段式阻尼條6沿軸向非連續(xù)布置， 可W節(jié)省材料。
[0018] 所述定子長齒1由有取向冷社娃鋼片疊制而成，其包括左端疊片段1-1、右端疊片 段1-2和中間段疊片段1-3,左端疊片段1-1和右端疊片段1-2所用娃鋼片的軸向磁導(dǎo)率小于 中間段疊片段1-3所用娃鋼片的軸向磁導(dǎo)率，運(yùn)樣設(shè)置的目的是增加定子長齒1兩端的軸向 磁阻，抑制轉(zhuǎn)子長齒3的磁通從定子長齒1中經(jīng)過。
[0019] 所述定子短齒2由左端定子短齒2-1和右端定子短齒2-2構(gòu)成，左端定子短齒2-1和 右端定子短齒2-2之間留有齒間徑向通風(fēng)溝7,當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子長齒3可起 到扇葉的作用，從而由轉(zhuǎn)子長齒3的自扇動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)定子短齒2內(nèi)部的高效冷卻。
[0020] 所述第二定子輛9上沿周向設(shè)有圓孔10、沿徑向設(shè)有梯形孔11，所述梯形孔11處于 圓孔10的下方并與圓孔10相連通形成福射式的輪穀型風(fēng)道12,且梯形孔11與齒間徑向通風(fēng) 溝7相連通。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括定子長齒 (I) 、定子短齒(2)、轉(zhuǎn)子長齒(3)及轉(zhuǎn)子短齒(4)，所述定子長齒（1)與定子短齒(2)、定子長 齒（1)和定子短齒(2)的下部纏繞有定子繞組(13)，轉(zhuǎn)子長齒(3)與轉(zhuǎn)子短齒(4)分別沿軸向 交替排布，且轉(zhuǎn)子長齒(3)沿徑向位于定子短齒(2)的下方、轉(zhuǎn)子短齒(4)沿徑向位于定子長 齒（1)的下方，轉(zhuǎn)子長齒(3)和定子短齒(2)之間、轉(zhuǎn)子短齒(4)與定子長齒（1)之間所形成的 空隙為定轉(zhuǎn)子氣隙（15)，所述定子長齒（1)的上端設(shè)有第一定子輒(8)、定子短齒(2)的上端 設(shè)有第二定子輒(9)，所述定子長齒（1)和定子短齒(2)的疊制方向?yàn)檩S向，所述第一定子輒 (8)和第二定子輒(9)的疊制方向?yàn)橹芟?，所述定子長齒（1)的下端插入分段式槽楔（14)壓 住定子繞組（13)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，其特征 在于:所述轉(zhuǎn)子長齒（3)上開設(shè)有軸向圓孔(5)，所述軸向圓孔（5)內(nèi)嵌入有分段式阻尼條 (6)〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，其特征 在于:所述定子長齒（1)由有取向冷乳硅鋼片疊制而成，其包括左端疊片段（1-1)、右端疊片 段(1-2)和中間段疊片段(1-3)，左端疊片段（1-1)和右端疊片段(1-2)所用硅鋼片的軸向磁 導(dǎo)率小于中間段疊片段(1-3)所用硅鋼片的軸向磁導(dǎo)率。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，其特征 在于:所述定子短齒（2)由左端定子短齒（2-1)和右端定子短齒（2-2)構(gòu)成，左端定子短齒 (2-1)和右端定子短齒(2-2)之間留有齒間徑向通風(fēng)溝(7)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，其特征 在于：所述第二定子輒(9)上沿周向設(shè)有圓孔（10)、沿徑向設(shè)有梯形孔（11)，所述梯形孔 (II) 處于圓孔（10)的下方并與圓孔（10)相連通形成輻射式的輪轂型風(fēng)道（12)，且梯形孔 (11)與齒間徑向通風(fēng)溝(7)相連通。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利于散熱的汽輪發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子交互式錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，其特征 在于:所述定子短齒(2)的內(nèi)徑高于定子繞組(13)的內(nèi)徑。
【文檔編號(hào)】H02K1/14GK205429901SQ201620284202
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日
【發(fā)明人】王立坤
【申請(qǐng)人】哈爾濱理工大學(xué)