電機轉子中傳導電流的銷杆的製作方法

2023-05-05 08:21:01

專利名稱：電機轉子中傳導電流的銷杆的製作方法
技術領域：
本發明涉及在電機、尤其是渦輪發電機的轉子中，用於將在轉子中心軸向延伸的勵磁機引線與轉子繞組端部的勵磁圈導線相連接的一種傳導電流的銷杆，該銷杆由鋼做成並由軸及在銷杆兩端的螺絲組成。
本發明為此參照的現有技術例如為由瑞士專利說明書CH-PS586966所公開的內容。
在渦輪發電機中一般是在中心軸孔中將轉子上的勵磁引線引導到轉子繞組上。在該軸孔中的導體大多數情況下是實心的並在外圍是絕緣的。由該軸心引導的實心導體通過徑向上旋入該實心導體的傳導電流的銷杆實現與轉子繞組的連接。這樣一種銷杆，例如，為瑞士專利說明書CH-PS586966的主題。除去銅或銅的合金製作的銷杆外，在新設計中應用了高強度鋼製作的銷杆，它則是必須被強迫冷卻的。所有實施方式的共同之處在於除去用螺絲與軸孔中的實心導體連接外，至少在徑向軸孔中設置了銷杆的第二個螺絲連接點，它對於應付作用在銷杆上的離心力是必不可少的。
該第二螺絲連接點現位於一個軸向區段上，由於轉子自重引起軸中部的下撓及非均衡力使該軸向區段上產生很高的應力。在非常不利的情況下，在該徑向軸孔中的螺扣區域中可能形成裂縫，該裂縫又可能導致故障。
本發明的任務在於提供一種傳導電流的銷杆，它不會導致任何軸損壞並且能被最佳地冷卻。
根據本發明這個任務是這樣解決的在銷杆軸上沿其軸向開設槽口;並至少設有三個槽，它們一直延伸到銷杆中心。
本發明的優點尤其在於該銷杆在縱向的強度幾乎絲毫未受損失而在與銷杆縱向垂直方向上則是有彈性的。此外，縱向的槽使得最佳地被冷卻成為可能。根據本發明的銷杆相對於公知實施方式重量要輕，故利用螺絲等作附加的固定是多餘的。當根據第一變型在銷杆中設置了一個穿過整個銷杆的穿孔時，冷卻還可被增強。
此外有利的是，銷杆的軸構成錐形的，其粗端為置於內部的銷杆端，這樣就減輕了離心力負荷。
如果在銷杆上再套上一個薄壁的空心圓柱體，該圓柱體利用一個伸向內部的凸塊、以銷杆螺絲與軸交接的高度支承在銷杆的臺圈上，並利用銷杆軸與所說圓柱體之間的空間傳導用於冷卻的冷卻氣體。聯繫到一直伸展到所述臺圈以下的槽可使冷卻得到如此的改善，即銷杆經受得住所有的電與機械的工作負荷。
以下將參考附圖對本發明的實施例及由此獲得的優點一併詳細地加以說明。
在附圖中概要地描繪了本發明的實施例，其為

圖1是根據本發明裝入在電機中的傳導電流的銷杆的一個實施例的縱向截面圖;
圖2是圖1中傳導電流的銷杆沿AA剖線的一個剖面圖。
由鋼製成的並用標號1總地表示的傳導電流的銷杆具有一個圓錐形軸2及位於兩端的螺絲。該銷杆1的內端用絲扣旋入到具有半圓形截面的實心導體5、6中，這些實心導體在轉子體8的中心軸孔7中延伸。為了使這兩個導體彼此絕緣，在實心導體5、6的兩個平面之間設置了一個由玻璃纖維增強的塑料製成的中間絕緣層9。該中心軸孔7內襯有一個絕緣套管10，該套管在銷杆1的區域中設有孔口。在絕緣套管10與實心導體5、6之間具有一個環形空間11，其中可以流過冷卻氣體。
從圖2上描繪的銷杆橫截面可以看到在銷杆軸中沿其縱向上設有一個穿孔12。並且該銷杆軸2在沿其縱向上設有壁如六個槽13，它們可以從圖2中扇形區14辨認出來。在此情況下在一個槽中實質上可以看作沿銷杆縱向材料的空缺，該空缺部分在極限情況下可一直伸延到銷杆的縱軸為止。該槽13在銷杆的縱軸方向上可達到螺絲3、4的附近並在那裡終止(圖1中虛線15處)。槽13的徑向延伸這樣地限定，即它們切入到穿孔12中。也可以採用不同於六的槽13之槽數，其中將三作為其下限，而其上限則由保留的剩餘強度來確定。
在銷杆側上，軸2與內螺絲3過渡部分上構有一個臺圈16。在將銷杆1旋入前，將一個薄壁的空心圓柱體17(從內端起)套到該銷杆1上。空心圓柱體17在其內端附近具有一個向內伸的環狀凸塊18，該空心圓柱體利用此凸塊支承在所述的臺圈16上。一個保險環19用來使銷杆1與空心圓柱體17相互連接在一起。如從圖1可清楚看到的，槽13一直達到臺圈16的下方，這些槽終止在臺圈16與內螺絲3之間的銷杆區段中。用此方式，使實心導體5、6和絕緣套管10之間的環形空間11經由絕緣套管10中的孔口與其徑向外方軸區段和空心圓柱體17之間的環形空間20自由溝通。由電機通風機鼓出的冷卻氣體幾乎未受阻礙地從軸孔7中的環形空間11經過銷杆中的槽13，並接著流到環形空間20，而後再離開轉子。
為了儘可能少地使冷卻氣體流到空心圓柱體17以外的該圓柱體與徑向軸孔22壁的中間，該空心圓柱體的底端21增厚並且與絕緣套管10的形狀吻合。此外這樣地確定環形凸塊18的位置，即使得空心圓柱體17的底端21在裝入的狀態下位於該絕緣套管10上。
除去所期望的將冷卻氣體引入到銷柱中及其之上外，槽13還具有第二個實質作用銷柱在其縱向上強度沒有明顯減小的情況下，根據本發明的傳導電流的銷杆在橫截面方向中實質上是有彈性的，因而能夠實現在銷杆裝入軸孔7中實心導體5、6中的位置與連接到轉子繞組端部的連接點之間的去耦合，這種去耦合實質上提高了電機工作的可靠性。
權利要求
1.一種電機、尤其是渦輪發電機的轉子中用於將在轉子中心軸向延伸的勵磁機引線與轉子繞組端部的勵磁線圈導線相連接的傳導電流的銷杆，該銷杆由鋼做成並由軸(2)及在銷杆兩端的螺絲(3、4)組成，其特徵在於在銷杆軸(2)上沿其軸向開設至少三個槽口(13)，它們在徑向一直伸延到銷杆軸心處。
2.根據權利要求1的傳導電流的銷杆，其特徵在於銷杆(1)上設有一個貫穿整個銷杆的穿孔(12)。
3.根據權利要求1或2的傳導電流的銷杆，其特徵在於軸(2)構成圓錐形，它的較粗的端部位於銷杆的內端處。
4.根據權利要求1至3中一個權利要求的傳導電流的銷杆，其特徵在於在銷杆(1)上套有一個薄壁的空心圓柱體(17)，該圓柱體利用一個伸向內部的凸塊(18)以銷杆螺絲(3)與軸(2)交接的高度支承在銷杆的一個臺圈(16)上。
5.根據權利要求4的傳導電流的銷杆，其特徵在於槽(13)在銷杆中貫穿所述的臺圈(16)。
全文摘要
在大型電機中，沿轉子中心軸延伸的勵磁導體(5、6)及轉子繞組端部中的勵磁線圈導線的電連接部分具有高的機械應力。如果將傳導電流的銷杆(1)在軸(2)中沿銷杆縱向開槽，並其中至少設有三個槽(13)，它們在徑向一直延伸到銷杆的軸心，則該銷杆在垂直於縱向的方向上是彈性的，並且它能得到預期的冷卻。
文檔編號H02K9/00GK1071287SQ92112049
公開日1993年4月21日 申請日期1991年10月1日 優先權日1991年10月1日
發明者K·舍爾霍恩 申請人:亞瑞亞·勃朗勃威力有限公司