發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置的制造方法
【專利摘要】一種發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置，涉及大型發(fā)電機(jī)、尤其是汽輪發(fā)電機(jī)端部屏蔽裝置。結(jié)構(gòu)為由外環(huán)板、中間錐筒、內(nèi)筒依次對(duì)接組成的屏蔽圈體，其徑向截面中豎直段、傾斜段、水平段各段的長(zhǎng)度及傾斜段的傾斜角度與發(fā)電機(jī)端部的壓圈匹配，安裝固定于壓圈外側(cè)，與壓圈外表面之間留有空隙，外環(huán)板為導(dǎo)磁導(dǎo)電材質(zhì)，中間錐筒和內(nèi)筒為銅材質(zhì)。本發(fā)明具有集磁屏蔽、電屏蔽功能于一身的顯著特點(diǎn)，解決了同時(shí)安裝磁屏蔽、電屏蔽導(dǎo)致的端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不宜散熱的問題，消除減少了引起發(fā)電機(jī)端部發(fā)熱的各種不利因素；外環(huán)板的凹槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加了屏蔽圈體上氣體的流通路徑，使屏蔽圈體可得到充分的冷卻；此外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單，便于安裝應(yīng)用，尤其適宜在汽輪發(fā)電機(jī)端部安裝應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】
發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及大型發(fā)電機(jī)、尤其是汽輪發(fā)電機(jī)端部屏蔽裝置，具體為一種發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]大型發(fā)電機(jī)端部邊段鐵心在軸向漏磁場(chǎng)作用下，在其鐵芯表面產(chǎn)生渦流，進(jìn)而產(chǎn)生很高溫度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使端部邊段鐵心過熱，威脅到大型發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行。為此，大型發(fā)電機(jī)端部不僅安裝有電屏蔽，還裝有磁屏蔽。
[0003]電屏蔽加裝在壓圈外側(cè)，利用電屏蔽內(nèi)的渦流阻止漏磁進(jìn)入壓圈內(nèi)側(cè)，用“堵”的辦法將壓圈內(nèi)圓處集中的漏磁分散開，以防止壓圈局部出現(xiàn)高溫和過熱現(xiàn)象。
[0004]磁屏蔽常采用很薄的疊片鐵芯沿軸向疊壓而成，該磁屏蔽的作用是起到分磁效果，使得軸向漏磁通沿軸向分量進(jìn)一步受到削弱，減少漏磁通進(jìn)入端部邊段鐵芯從而引起端部邊段鐵芯心溫度升高。
[0005]發(fā)電機(jī)尤其是汽輪發(fā)電機(jī)的端部裝同時(shí)裝有電屏蔽和磁屏蔽時(shí)，不僅使端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還無(wú)法很好的散熱，無(wú)法有效降低自身溫度，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)因端部鐵心過熱威脅到發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置，以消除上述缺陷，
[0007]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
[0008]—種發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置，為外環(huán)板、中間錐筒、內(nèi)筒依次對(duì)接組成的屏蔽圈體，其徑向截面中豎直段、傾斜段、水平段各段的長(zhǎng)度及傾斜段的傾斜角度與發(fā)電機(jī)端部的壓圈匹配，安裝固定于壓圈外側(cè)，與壓圈外表面之間留有空隙，外環(huán)板為導(dǎo)磁導(dǎo)電材質(zhì)，中間錐筒和內(nèi)筒為銅材質(zhì)。
[0009]上述發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置，所述外環(huán)板，其內(nèi)表面上間隔排布徑向凹槽。
[0010]上述發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置，在所述外環(huán)板外面增設(shè)擋風(fēng)板，擋風(fēng)板的內(nèi)徑小于所述外環(huán)板的外徑、外徑大于所述壓圈的外徑，擋風(fēng)板內(nèi)圓周邊緣與外環(huán)板的外圓周邊緣部分重疊，重疊環(huán)帶上均布安裝孔，通過安裝孔固定于發(fā)電機(jī)端部的壓圈上。
[0011]本發(fā)明所述的發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置具有以下積極效果:[〇〇12]1.復(fù)合屏蔽圈體中的外環(huán)板采用導(dǎo)磁導(dǎo)電材質(zhì)，可利用材料的導(dǎo)磁性將漏磁集中部位的磁通引導(dǎo)至低磁阻的回路，防止漏磁在邊緣鐵心少數(shù)片上出現(xiàn)集中現(xiàn)象;還可利用材料的導(dǎo)電性在復(fù)合材料屏蔽板內(nèi)形成渦流、組織漏磁進(jìn)入壓圈的內(nèi)圓，減小端部電屏蔽的渦流，使本發(fā)明具有集磁屏蔽、電屏蔽功能于一身的顯著特點(diǎn)，解決了同時(shí)安裝磁屏蔽、 電屏蔽導(dǎo)致的端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不宜散熱的問題，進(jìn)而消除、減少了引起發(fā)電機(jī)端部發(fā)熱的各種不利因素的影響；
[0013]2.復(fù)合屏蔽圈體中的外環(huán)板采用凹槽結(jié)構(gòu)，增加了復(fù)合材料屏蔽圈體上氣體的流通路徑使復(fù)合屏蔽圈體得到充分冷卻，降低了復(fù)合屏蔽圈體及鄰近壓圈的溫度；
[0014]3.提供的復(fù)合屏蔽圈體設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單，非常便于在發(fā)電機(jī)端部的安裝、應(yīng)用；[0〇15]綜上，米用本發(fā)明提供的復(fù)合屏蔽裝置，有助于提尚發(fā)電機(jī)的效率，提尚大型同步發(fā)電機(jī)、尤其是汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行的安全可靠運(yùn)行。【附圖說(shuō)明】
[0016]本發(fā)明有如下附圖:[〇〇17]圖1是本發(fā)明實(shí)施例外端面示意圖；
[0018]圖2是圖1中A-A剖面圖；
[0019]圖3是外環(huán)板的內(nèi)表面俯視圖；
[0020]圖4是徑向凹槽為矩形底凹槽示意圖；
[0021]圖5是徑向凹槽為半圓頭底凹槽示意圖；
[0022]圖6是徑向凹槽為梯形凹槽示意圖。[〇〇23]圖中:1 -外環(huán)板、2-中間錐筒、3-內(nèi)筒、4-徑向凹槽、5-擋風(fēng)板、6-螺釘、7-間隙墊、 11-壓圈、12-壓指?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇24]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]如圖1、2所示，本發(fā)明最基本的結(jié)構(gòu)形式為外環(huán)板1、中間錐筒2、內(nèi)筒3三個(gè)部件由外至內(nèi)依次對(duì)接組成的屏蔽圈體。在圖2所示的徑向截面剖面圖中，上方垂直豎直段、中間傾斜段、底部水平段各段的長(zhǎng)度、中間傾斜段的傾斜角度，都與發(fā)電機(jī)端部的壓圈11逐一匹配，屏蔽圈體安裝固定在壓圈11外側(cè)，與壓圈11的外表面之間留有均勻的空隙。內(nèi)筒3的內(nèi)端頭與發(fā)電機(jī)端部中心處的壓指12之間也留有空隙。屏蔽圈體中的外環(huán)板1為導(dǎo)磁導(dǎo)電材質(zhì)，中間錐筒2和內(nèi)筒3為金屬銅材質(zhì)。
[0026]參閱圖3。外環(huán)板1的內(nèi)表面上可增設(shè)均布的徑向凹槽4,以增加外環(huán)板內(nèi)表面的散熱面積，使屏蔽圈體因磁屏蔽、電屏蔽積蓄的熱能迅速導(dǎo)出。徑向凹槽的數(shù)量可與大型發(fā)電機(jī)定子槽數(shù)相同，槽寬可與大型發(fā)電機(jī)定子槽寬相等，槽深h2可為復(fù)合材料屏蔽圈體厚度h 減去其上渦流的透入深度In，渦流的透入深度h可根據(jù)復(fù)合屏蔽圈體中的外環(huán)板材料磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率計(jì)算出來(lái)。
[0027]參閱圖3、4、5、6。徑向凹槽4的槽底可為圖4所示的矩形底凹槽，也可為如圖5所示的半圓頭底凹槽，也可為圖6所示的上寬下窄的梯形凹槽，可根據(jù)不同容量汽輪發(fā)電機(jī)通風(fēng)扇熱的方式特點(diǎn)及復(fù)合屏蔽圈體上產(chǎn)生損耗的大小不同，采用不同的結(jié)構(gòu)形式。除圖4、5、6 所示外，凹槽還可有其它各種形式，這里就不一一例舉了。
[0028]如圖2所示，本發(fā)明可在外環(huán)板1的外面增設(shè)擋風(fēng)板5。增設(shè)擋風(fēng)板5時(shí)，外環(huán)板1的外徑應(yīng)小于壓圈11的外徑，擋風(fēng)板5的外徑大于壓圈外徑、內(nèi)經(jīng)小于外環(huán)板外徑，擋風(fēng)板的內(nèi)圓周邊緣與外環(huán)板的外圓周邊緣部分重疊，重疊環(huán)帶上均布安裝孔，可通過安裝孔內(nèi)的螺釘6固定于發(fā)電機(jī)端部的壓圈11上。當(dāng)然，屏蔽圈體可有多種固定方式，并不局限于本實(shí)施例。
[0029]仍參閱圖2。圖示實(shí)施例中，螺釘6臨近壓圈11外表面處套裝有間隙墊7,可通過該墊的厚度方便地控制屏蔽圈體與壓圈外表面之間的均勻空隙。
[0030]參閱圖2。中間錐筒2和內(nèi)筒3材質(zhì)相同，可通過用一次性壓鑄工藝形成整體結(jié)構(gòu)體，之后再與外環(huán)板1通過焊接成為整體結(jié)構(gòu)的屏蔽圈體。外環(huán)板內(nèi)板面上由于有凹槽，可通過模具鑄造而成。
[0031]圖示實(shí)施例中，外環(huán)板1的導(dǎo)磁導(dǎo)電材質(zhì)為銅鐵合金材料，可通過電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)與流體場(chǎng)理論研究與計(jì)算，獲取發(fā)電機(jī)端部材料中導(dǎo)磁和導(dǎo)電成份，進(jìn)而確定外環(huán)板所用導(dǎo)磁導(dǎo)電材質(zhì)相對(duì)的磁導(dǎo)率及電導(dǎo)率的大小，以獲取最佳的抑制端部邊段鐵心渦流以及內(nèi)凹式導(dǎo)磁導(dǎo)電屏蔽結(jié)構(gòu)中的渦流的效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置，其特征在于，為外環(huán)板、中間錐筒、內(nèi)筒依次對(duì)接組 成的屏蔽圈體，其徑向截面中豎直段、傾斜段、水平段各段的長(zhǎng)度及傾斜段的傾斜角度與發(fā) 電機(jī)端部的壓圈匹配，安裝固定于壓圈外側(cè)，與壓圈外表面之間留有空隙，外環(huán)板為導(dǎo)磁導(dǎo) 電材質(zhì)，中間錐筒和內(nèi)筒為銅材質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置，其特征在于，所述外環(huán)板，其內(nèi)表 面上間隔排布徑向凹槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)端部復(fù)合屏蔽裝置，其特征在于，在所述外環(huán)板外 面增設(shè)擋風(fēng)板，擋風(fēng)板的內(nèi)徑小于所述外環(huán)板的外徑、外徑大于所述壓圈的外徑，擋風(fēng)板內(nèi) 圓周邊緣與外環(huán)板的外圓周邊緣部分重疊，重疊環(huán)帶上均布安裝孔，通過安裝孔固定于發(fā) 電機(jī)端部的壓圈上。
【文檔編號(hào)】H02K11/01GK105978233SQ201510821268
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年11月24日
【發(fā)明人】李偉力, 王蒲瑞, 曹釗濱, 李金陽(yáng), 李棟, 李勇, 薛易, 焦曉霞
【申請(qǐng)人】北京交通大學(xué)