发电机的极对极连接件及其制造方法

xiaoxiao2020-9-11  10

专利名称:发电机的极对极连接件及其制造方法
技术领域
本发 明涉及一种发电机的极一极对极连接件、以及制造该连接件的方法。
背景技术
公知的是,发电机带有转子,转子上承载的线圈绕组形成了两个或更多个极;图1 表示了具有四个极2a_2d的转子1的一种实例。四个极2a_2d利用极对极连接件3、4、5相互连接起来。具体而言,第一极对极连接件3将两个相邻的极2a、2b连接起来,第二极对极连接 件4将两个相对的极2a、2c连接起来,第三极对极连接件5将另外两个极2c、2d连接起来。通常情况下,出于对称性的原因,连接件4是由两个导体制成的,且每个导体的厚 度都是形成连接件3和5的导体的厚度的一半。极对极连接件是由弯曲的板条形成的,板条围绕着转子1进行延伸,在工作过程 中,板条必须要能承受很高的离心力和热负载,离心力和热负载都会使板条发生变形。由于这些原因,在弯曲板条上设置有膨胀接头,这些接头能吸纳变形,从而不会在 板条中形成有害的应力。在第一种常见的实施方式中,膨胀接头是由U形的元件构成的,该U形元件是由钎 焊到一起的三个铜块制成的。但在,制造这些膨胀结构却要消耗很多工时,这是因为铜块必须要被单独地制 出,然后再钎焊到一起,同时要避免铜材性能的退化或再结晶。在第二种常见的实施方式中,膨胀接头是由钎焊到弯曲板条上的铜支架、以及被 限制在支架内的一组叠置铜片制成的。但是,对于大型的发电机,需要设置很多的叠置铜片;这就会增大极对极连接件的 刚性,在某些情况下,这可能会降低极对极连接件的寿命。美国专利US 5065059公开了一种用于发电机的极对极连接件,其带有U形的元 件;U形元件是用高导电性的铜材机加工而成的。利用传统方法制造U形元件会在元件中造成很高的残余应力,这将缩短U形元件 的寿命。

发明内容
因而,本发明的技术目的是提供一种极对极连接件,并提供该连接件的制造方法, 利用本发明,可克服现有技术中存在的所述问题。在该技术目的的范围内,本发明的一个方面是提供一种具有膨胀接头的极对极连 接件,该连接件可用短的工时制成,且无需采用会损害其机械性能的加工操作。本发明的另一方面是提供一种具有膨胀接头的极对极连接件,对于所有尺寸的发 电机,其都具备所需的柔性,从而可增大极对极连接件的寿命一尤其是对于大型发电机。本发明的又一方面是提供一种具有U形元件的极对极连接件,该连接件在制造过程中仅会产生非常有限的残余应力,从而可增加连接件的寿命。本发明的再一方面是提供一种方法,该方法可在短时间内实施完成,且不会损害U 形元件,且在最终制成的U形元件中,该方法产生的残余应力非常有限。利用根据后附权利要求所限定的极对极连接件,实现了上述技术目的、以及上述 各个方面和其它的方面。


借助于附图中非限定性的实例,对根据本发明的极对极连接件及制造方法的非排 他性实施方式进行了描述,从这些描述可更加清楚地认识到本发明的其它特征和优点,在 附图中图1是四极转子的示意图;图2中的轴测图表示了图1所示四极发电机中的极对极连接件;图3中的轴测图表示了极对极连接件中两个叠置的U形元件;以及图4是极对极连接件中两个叠置U形元件的俯视图。图中的附图标记定义如下1 转子2a、2b、2c、2d 极3、4、5 极对极连接件11 弯曲板条12 U形元件13 爪15 U形元件12上的弯曲区域16 爪的端部17 支架18a、18b 圆周19 绝缘层20 绝缘层19上的通孔23 转子的轴线
具体实施例方式参见附图,图中表示了发电机的极对极连接件,这些连接件都包括两个或多个弯 曲的板条11,这些板条将发电机的各个极连接起来,在板条之间设置了膨胀接头12。具体而言,图2表示了位于发电机四个极之间的极对极连接件,其中的发电机是 图1所示的发电机。因此,图2表示出了带有四个膨胀接头12的四个弯曲板条11,这些板条形成了极 对极连接件4,带有膨胀接头12的两弯曲板条11形成了极对极连接件3,带有膨胀接头12 的另两个弯曲板条11形成了极对极连接件5。基于对称的原因,极对极连接件4是由四个板条制成的,这些板条的厚度是形成 极对极连接件3、5的那些板条的一半厚度。
作为备选方案,如果使用了具有相同型廓(以及厚度)的板条,则连接件3和5就 是由叠置的板条制成的,各个连接件3、4、5中板条的总数目为四。各个膨胀接头I2都带有U形的元件,它们被从整块板件上切出为所需的最终形 状,且连接到弯曲板条11上。这样就能避免其它的加工操作一例如弯曲操作。特别是,U形元件12的爪13不是平行的,也就是说,在俯视图(如图4所示)中, 这些爪的界线不是平行的。此外,U形元件12在其所处平面(图4的纸面)上的厚度不是恒定的;具体而言, 在弯曲区域15处的厚度小于在爪13处的厚度。在与U形元件12所在平面垂直的平面上,U形元件12的厚度是恒定的;这就允许 U形元件相互叠置起来。通常是利用支架17将各个U形元件爪的端部16钎焊到弯曲板条11上。具体而言,图2表示了位于四极发电机中四个极之间的极对极连接件3-5。 在该实施方式中,形成极对极连接件3、4、5的弯曲板条11围绕着转子(图2中只 表示出了转子的轴线23)沿着两个平行间隔开的圆周18a、18b延伸。在这一方面,极对极连接件4是沿着第一圆周18a延伸,而极对极连接件3和5是 沿着与第一圆周间隔开的第二圆周18b上的一些扇段延伸。各个极对极连接件3、4、5的U形元件12在轴向上(即在与转子轴线23平行的方 向上)都是延伸向另一圆周;例如,沿着圆周18a延伸的极对极连接件的U形元件在轴向上 延伸向圆周18b。尤其是,从不同圆周18a和18b延伸出的U形元件12具有相同的周向位置,并叠
置到一起。这就使得U形元件在所允许的空间内具有最大的长度(以减小其应力)。此外,在叠置的U形元件12之间设置有绝缘层19,以避免短路。绝缘层19具有贯通的冷却孔20。本发明还涉及一种为发电机制造极对极连接件的方法。该方法包括步骤从整块板件上切出具有所需最终形状的U形元件,并将U形元件 在其爪13处连接(例如通过钎焊)到弯曲板条11上。有利地是,在钎焊过程中,对U形元件进行冷却;这样就能保证U形元件的机械性 能。由于U形元件是从整块板件上切出的,而不是弯曲形成的,也就是说,这些元件被 切割为所需的最终U形形状,所以,制造过程快速,且在元件中只产生了有限的残余应力。当然,文中介绍的各个特征可被相互独立地采用。在实践中,可根据具体的需求来选择所用的材料和尺寸。
权利要求
1.发电机的极对极连接件(3、4、5),其包括至少两个弯曲的板条(11),这些板条将发 电机的极(h、2b、2c、2d)连接起来并且包括至少设置在板条间的膨胀接头,其特征在于 每个膨胀接头都具有U形的元件(1 ,这些U形元件从整块板件上被切出为所需的最终形 状,并连接到弯曲板条(11)上。
2.根据权利要求1所述的极对极连接件(3、4、5),其特征在于U形元件(1 的爪(13) 是不平行的。
3.根据权利要求1所述的极对极连接件(3、4、5),其特征在于U形元件(1 在其所 在平面内的厚度是不恒定的。
4.根据权利要求3所述的极对极连接件(3、4、5),其特征在于U形元件(1 上的弯 曲区域(15)处的厚度小于其爪(13)处的厚度。
5.根据权利要求4所述的极对极连接件(3、4、5),其特征在于在与U形元件(12)所 在平面相垂直的平面内,U形元件(12)的厚度是恒定的。
6.根据权利要求5所述的极对极连接件(3、4、5),其特征在于U形元件(1 的爪的 端部被连接到弯曲板条(11)上。
7.根据权利要求6所述的极对极连接件(3、4、5),其特征在于连接件沿着圆周(18a) 延伸,且面对着沿着平行间隔开的圆周(18b)延伸的至少另一个极对极连接件;沿着圆周 (18a、18b)延伸的极对极连接件的U形元件(12)在轴向上延伸向另一圆周(18b、18a)。
8.根据权利要求7所述的极对极连接件(3、4、5),其特征在于从不同圆周(18a、18b) 延伸出的U形元件(1 具有相同的周向位置,且相互叠置着。
9.根据权利要求8所述的极对极连接件(3、4、5),其特征在于,还包括位于叠置的U 形元件(12)之间的绝缘层(19)。
10.根据权利要求9所述的极对极连接件(3、4、5),其特征在于绝缘层(19)包括贯通 的冷却孔(20)。
11.用于制造发电机上极对极连接件(3、4、5)的方法,其中的连接件包括至少两个弯 曲的板条(11),弯曲板条将发电机的各个极(h、2b、2c、2d)连接起来,且板条之间至少设 置有膨胀接头,其特征在于膨胀接头具有U形的元件(12),这些U形元件从整块板件上被 切出为所需的最终形状,且被连接到弯曲板条(11)上。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于在爪(13)处将U形元件(12)连接到 弯曲板条(11)上。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于利用钎焊操作将U形元件(12)连接到 弯曲板条(11)上,且在钎焊过程中,对U形元件进行冷却。
全文摘要
发电机的极对极连接件(3、4、5)包括两个弯曲的板条(11),这些板条将发电机的极(2a、2b、2c、2d)连接起来,且板条间设置有膨胀接头。膨胀接头具有U形的元件(12),这些U形元件是从整块板件切出为所需的最终形状,并连接到弯曲板条(11)上。本发明还涉及一种制造极对极连接件的方法。
文档编号H02K3/51GK102097879SQ20101059433
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月14日 优先权日2009年12月15日
发明者L·马切耶夫斯基, M·维贝, M·蒂里, M·马耶兹克 申请人:阿尔斯通技术有限公司

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