發(fā)電機(jī)四凸極整體轉(zhuǎn)子繞組繞制工裝設(shè)計(jì)

施曉慧， 徐墅榮

(南昌康富電機(jī)技術(shù)有限公司，江西南昌 330096)

0 引言

隨著電機(jī)絕緣技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代同步發(fā)電機(jī)的絕緣等級(jí)由B級(jí)上升到H級(jí)，耐溫溫升從80 K提高到125 K，因此發(fā)電機(jī)的電磁負(fù)荷也相應(yīng)提高了很多。發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，其內(nèi)部的繞組和鐵心會(huì)有銅損和鐵損，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，其中轉(zhuǎn)子繞組熱量最大，同時(shí)轉(zhuǎn)子散熱空間受限。為了控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組溫升，除采取風(fēng)扇冷卻外，對(duì)轉(zhuǎn)子繞組作了特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

圖1 四凸極整體轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)

四凸極整體轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)如圖1所示，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心設(shè)計(jì)為由四凸極整體沖片迭壓而成，四凸極整體沖片是極軛、極身、極靴為一體的，極身兩邊設(shè)置矩形缺口，矩形缺口內(nèi)邊墊絕緣紙后直接繞制轉(zhuǎn)子繞組，繞組端部設(shè)置氣道。這種轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的熱量可直接通過轉(zhuǎn)子鐵心傳導(dǎo)到轉(zhuǎn)子鐵心外表面，同時(shí)繞組外表面和端部與空氣接觸面較多，可通過風(fēng)扇軸向通風(fēng)散熱。

1 轉(zhuǎn)子鐵心固定夾具設(shè)計(jì)

要在轉(zhuǎn)子鐵心磁極上繞制繞組，首先應(yīng)將較重的轉(zhuǎn)子鐵心牢牢固定在繞線機(jī)轉(zhuǎn)盤上，繞組是一極一極繞制的，這就要求轉(zhuǎn)子鐵心固定夾具能方便裝上并夾緊轉(zhuǎn)子鐵心，又能方便使轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)這一要求，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子鐵心固定夾具。

轉(zhuǎn)子鐵心固定夾具如圖2所示，該夾具由一對(duì)軸支架、軸鎖板、鎖板螺栓和軸定位螺栓等組成。軸支架用厚鋼板組焊成L型，短邊處設(shè)置2孔，可用螺栓使其與繞線機(jī)轉(zhuǎn)盤固定，長邊尺寸大于轉(zhuǎn)子鐵心半徑，長邊端設(shè)置U型缺口，該缺口可放置轉(zhuǎn)子鐵心的轉(zhuǎn)軸，U型缺口上兩邊端面各設(shè)置螺孔，可用螺栓將鎖板鎖住轉(zhuǎn)軸，鎖板中間有一個(gè)螺孔，可用定位螺栓將轉(zhuǎn)軸壓緊，當(dāng)轉(zhuǎn)子鐵心要轉(zhuǎn)動(dòng)一極時(shí)，可將定位螺栓松開后進(jìn)行。

圖2 轉(zhuǎn)子鐵心固定夾具

2 轉(zhuǎn)子繞組繞線模設(shè)計(jì)

凸極整體轉(zhuǎn)子繞組在磁極槽中靠兩邊限位，而繞組兩端部無可靠位的地方，繞制時(shí)電磁線會(huì)垮下，無法繞制成繞組，因此需設(shè)計(jì)繞線模，用于繞組繞制時(shí)端部限位。

轉(zhuǎn)子繞組繞線模如圖3所示，該模由內(nèi)定位模、外定位模、氣道桿、螺桿、螺栓組成。內(nèi)定位模為四方柱形，高度為繞組端部長度，四側(cè)面與磁極槽內(nèi)側(cè)面平齊，垂直四側(cè)面根據(jù)繞組端部氣道位置各設(shè)置兩個(gè)氣道桿插孔，靠鐵心端面設(shè)置四個(gè)槽口，可以讓繞組端部絕緣塊插入。外定位模為L型，短邊端面與磁極槽外側(cè)面平齊，根據(jù)鐵心定位棒位置在平行內(nèi)側(cè)面開兩孔用于定位棒插入，垂直內(nèi)側(cè)面根據(jù)繞組端部氣道位置對(duì)應(yīng)開兩個(gè)氣道桿插孔，在位于極靴處垂直于內(nèi)側(cè)面開兩個(gè)螺紋孔，用螺栓可調(diào)整外定位模平齊位置，用螺桿將磁極兩端繞線模拉緊，氣道桿組焊成п字型，用于插入氣道處形成氣道空間，也便于拔出。

圖3 轉(zhuǎn)子繞組繞線模

3 結(jié)語

按上述各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)電機(jī)四凸極整體轉(zhuǎn)子繞組繞制工裝，裝在繞線機(jī)上，能繞制發(fā)電機(jī)四凸極整體轉(zhuǎn)子繞組，并可形成繞組端部氣道。調(diào)節(jié)兩個(gè)軸支架的間隔，還能滿足不同長度的轉(zhuǎn)子繞組繞制，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝簡(jiǎn)便、使用方便、通用性強(qiáng)。

［1］黃國治，傅豐禮.中小旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京:中國電力出版社，2007.