導風平衡盤及包含其的電機或發電機的製作方法
2023-06-06 11:17:51 1
專利名稱：導風平衡盤及包含其的電機或發電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電機或發電機技術領域，更具體而言，涉及一種導風平衡盤及包含其的電機或發電機。
背景技術：
在雙饋式發電機的轉子結構中，保證轉子繞組在電機高速旋轉的對中性非常重要。否則，在電機的運行過程中轉子將產生很大的振動，降低轉子整體的機械強度。實際上，在轉子做動平衡前，轉子的端部就必須進行對中調教，把轉子的不平衡度控制在合理範圍內，因此轉子裝配體上須有可以加裝平衡塊的位置。另外，還需要考慮在發電機的轉子運行中建立良好的通風迴路，加強電機轉子的通風冷卻性能。在其他類似的發電機或電機中也存在同樣的需求，但是目前的結構不能很好地滿足這些方面的需求。
實用新型內容本實用新型提供了一種導風平衡盤，其特徵在於，所述導風平衡盤包括從外向內依次設置的外環、中間環、內環和設置於所述外環和內環之間的多個葉片，所述外環、中間環、內環中的至少一個上還設置有一個或多個安裝孔。在一種實施方式中，所述外環、中間環和內環通過所述葉片彼此連接在一起。在一種實施方式中，所述葉片是彎板結構或直板結構。在一種實施方式中，所述葉片是經過至少一次彎折的直板結構。在一種實施方式中，所述葉片上設置有開口，用於將所述葉片套在所述中間環上。在一種實施方式中，所述葉片包括依次相連的第五部分、第三部分、第一部分、第二部分和第四部分，其中相鄰的兩個部分之間的夾角在150度到175度之間。在一種實施方式中，所述第一部分所在的平面和所述中間環所在的平面之間的夾角在5到45度之間。在一種實施方式中，所述安裝孔均勻地設置在所述中間環上。在一種實施方式中，所述葉片是至少經過四次彎折的直板結構。本實用新型還提供了一種發電機和一種電機，其中包括前述的導風平衡盤。通過前述的任一結構，本實用新型的結構至少可以通過轉子軸的旋轉，在轉子中產生軸向空氣流動，從而增加通風氣流，降低轉子溫度，從而提高設備的可靠性並降低設備的成本。
圖1示出一種電機結構及導風通路的示意圖；圖2示出根據本實用新型一種實施方式的導風平衡盤的立體圖；圖3示出根據本實用新型一種實施方式的導風平衡盤的正視圖；圖4示出根據本實用新型一種實施方式的導風平衡盤的側視圖；[0018]圖5示出根據本實用新型一種實施方式的葉片的立體圖；和圖6示出根據本實用新型一種實施方式的葉片的剖視圖。
具體實施方式
以下參考附圖，給出了本實用新型的可選實施方式的具體描述。以下將以發電機為例進行描述，但是本實用新型完全可以應用於電機上。為了避免重複，以下將僅以發電機為例進行說明。如圖1所示，發電機I包括機座2、定子4、轉子5和冷卻器6，轉子5設置在轉子軸3上。此外，在轉子軸3上安裝導風平衡盤10，並將導風平衡盤10置於轉子5的兩端，以起到使轉子平穩運轉的作用。同時，導風平衡盤10上設置有通道，以允許發電機內部的氣流如圖1中的虛線箭頭A所示的那樣流通，從而對發電機內部進行通風冷卻。圖2至4示出根據本實用新型的一種導風平衡盤的結構。如圖2所示，導風平衡盤10包括從外向內依次設置的外環11、中間環12、內環13以及位於外環11和內環13之間的多個葉片14。為了在安裝和調試過程中實現轉子的平衡和對中，可以在外環11、中間環12或內環13上設置多個安裝孔15，用於在做動平衡時安裝平衡塊。葉片14的數量例如可以是八個，或者更多或更少；安裝孔的數量例如可以是十六個或者更少或更多，這些都有賴於葉片的形狀、轉速、安裝孔的位置、發電機內部空間的結構等。圖2中僅示出了在中間環12上設置安裝孔15的情況，但是本實用新型不限於此，安裝孔15亦可以設置於外環
11、內環13上或者外環11、中間環12和內環13的任意組合上。在一種實施方式中，導風平衡盤10可以由熱軋鋼機加工和焊接而成，從而給轉子端部線圈提供強大的對中支撐和緊固安裝功能。此外，通過設置多個葉片14，一方面可以連接支撐外環11、中間環12和內環13，另一方面可以通過轉子軸的旋轉，在轉子中產生軸向空氣流動，從而增加通風氣流，降低轉子溫度。例如，在一種經過計算模擬的結構中，使用這種導風平衡盤後，轉子通風氣流增加約為總通風換熱氣流量的5%。同時可將發電機溫升降低約5%。根據旋轉電機的基本理論，發電機在正常工況下，轉子鐵芯的長度越短，則產生越少冷卻風量。通過安裝這種導風通風盤，將強制電機內部通風流通，從而抵消電發機採用更短鐵芯而產生多餘的熱量。如果轉子鐵芯長度變短，則相應會帶來的定子鐵芯長度變短以及發電機上其他機械零部件長度尺寸的減少，如機座，轉軸等等。這些對於電機整體而言，能帶來材料成本的節省。在一種實施方式中，多個葉片14可以被均勻地焊接在三個環之間，從而能提供足夠的線圈端面支撐強度。在圖2所示的結構中，葉片14用於將外環11、中間環12和內環13連接在一起，但是本實用新型不限於此，外環11、中間環12和內環13也可以通過葉片14以外的其他結構連接在一起。葉片14可以採取各種形狀，例如彎板或直板的形式或者經彎折的直板結構。圖5和6示出一種示例性的葉片14的結構。如圖5和6所示，葉片14是由一塊平板經過多次彎折形成的結構，其包括第一部分141、第二部分1421、第三部分1422、第四部分1431和第五部分1432，並且在葉片14上設置開口 144。如圖6所示，第一部分141和第二部分1421之間可以形成夾角a，第二部分1421和第四部分1431之間可以形成夾角P，第一部分141和第三部分1422之間可以形成夾角Y，第三部分1422和第五部分1432之間可以形成夾角0。夾角a、P、Y和0的大小可以根據具體的需求進行設計。例如在一種實施方式中，夾角a、P、Y和0可以在5到30度的範圍內，例如10度、15度或20度，且夾角a、P、Y和e可以彼此相同，也可以部分相同，還可以彼此不同。這裡應當注意，a、P、Y和0這些角度是以相應部分之間的實際夾角的補角形式來描述的。另外，第二部分1421和1422的寬度可以相同，也可以不同，即可以通過兩次彎折形成圖6所示結構，也可以通過三次或四次彎折形成所示結構。開口 144的寬度基本對應於中間環12的厚度，以便在安裝時可以將葉片14的開口 144套在中間環12上，然後經由焊接將葉片14與中間環12連接在一起。第一部分141所在的平面可以與中間環12所在的平面形成一定的夾角，夾角的範圍可以根據具體的需求來進行調整和設計。在一種實施方式中，該夾角例如可以在5到45度的範圍內。前述的結構簡單易用，從而不但不會增加裝配的複雜度，而且還可以改善發電機的通風冷卻效果，降低發電機的成本。應當理解，圖5和圖6以示例性的方式描述了葉片14的一種結構，但是，本實用新型的保護範圍不限於此。例如，葉片14還可以採用全部彎板的形式，或者圖5所示結構中的開口 144可以是通孔的形式，從而完全套住中間環12。另外，葉片14也可以是由一塊平板經過一次、兩次、三次、四次或更多次彎折形成的結構，取決於具體的結構和對冷卻效果的要求。雖然已參照本實用新型的某些優選實施例示出並描述了本實用新型，但本領域技術人員應當明白，在不背離由所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和範圍的情況下，可以在形式上和細節上對其做出各種變化。
權利要求1.一種導風平衡盤，其特徵在於，所述導風平衡盤包括從外向內依次設置的外環(11)、中間環(12)、內環(13)和設置於所述外環(11)和內環(13)之間的多個葉片(14)，所述外環(11)、中間環(12 )、內環(13 )中的至少一個上還設置有一個或多個安裝孔(15 )。
2.如權利要求1所述的導風平衡盤，其特徵在於，所述外環(11)、中間環(12)和內環(13)通過所述葉片(14)彼此連接在一起。
3.如權利要求1或2所述的導風平衡盤，其特徵在於，所述葉片(14)是彎板結構或直板結構。
4.如權利要求1或2所述的導風平衡盤，其特徵在於，所述葉片(14)是經過至少一次彎折的直板結構。
5.如權利要求4所述的導風平衡盤，其特徵在於，所述葉片上設置有開口(144)，用於將所述葉片套在所述中間環上。
6.如權利要求5所述的導風平衡盤，其特徵在於，所述葉片(14)包括依次相連的第五部分(1432)、第三部分(1422)、第一部分(141)、第二部分(1421)和第四部分(1431)，其中相鄰的兩個部分之間的夾角在150度到175度之間。
7.如權利要求6所述的導風平衡盤，其特徵在於，所述第一部分(141)所在的平面和所述中間環所在的平面之間的夾角在5到45度之間。
8.如權利要求7所述的導風平衡盤，其特徵在於，所述安裝孔(15)均勻地設置在所述中間環(12)上。
9.一種發電機，其特徵在於，包括如權利要求1至8中任一項所述的導風平衡盤。
10.一種電機，其特徵在於，包括如權利要求1至8中任一項所述的導風平衡盤。
專利摘要本實用新型提供了一種導風平衡盤，其特徵在於，所述導風平衡盤包括從外向內依次設置的外環(11)、中間環(12)、內環(13)和設置於所述外環(11)和內環(13)之間的多個葉片(14)，所述外環(11)、中間環(12)、內環(13)中的至少一個上還設置有一個或多個安裝孔(15)。本實用新型還提供了包含前述導風平衡盤的電機和發電機。
文檔編號H02K9/06GK203161648SQ20132013909
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月25日 優先權日2013年3月25日
發明者佩卡·坎尼寧, 亞爾科·薩拉莫, 吳健 申請人:Abb高壓電機有限公司