用于发电机增强的方法和套件技术

本发明专利技术涉及用于发电机增强的方法和套件。在某些示例性实施例中，发电机(14)磁场升级套件包括构造成安装在发电机(14)的发电机(14)磁场中作为改型的设计改良包，以减轻由于发电机(14)的高循环任务而引起的发电机(14)磁场的损害。设计改良包包括能够基于发电机(14)的具体的运行参数和性能参数而进行选择的多个单独的改良(128，132，160，166)。

【技术实现步骤摘要】
用于发电机增强的方法和套件
本文公开的主题涉及发电机，并且更具体而言，涉及用于增强高循环任务发电机的性能的系统和方法。
技术介绍
发电机典型地采用转子和定子的组合来将旋转能转化成电能。发电机使用的趋势正走向增加的循环变化(cycling)。在增加的循环变化的情况下，发电机频繁地起动和停止转子的旋转，这会导致有较大的负荷、升高的温度和较大的VAR(伏安，无功功率)摆幅。这种运行会导致发电机的疲劳增加，以及可增大发电机的磨损。可惜的是，增大的磨损可导致发电机经历急剧的性能退化。因此，用于增强高循环的发电机构件以克服这样的问题的系统和方法可为合乎需要的。
技术实现思路
下面对在范围方面与原本声明的专利技术相当的某些实施例进行概述。这些实施例不意图限制声明的专利技术的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供本专利技术的可能形式的简要概述。实际上，本专利技术可包括可能类似于或异于下面所阐述的实施例的各种形式。在第一个实施例中，一种发电机磁场升级套件(kit)包括构造成安装在发电机的发电机磁场中作为改型的设计改良包，以减轻由于发电机的高的循环任务而引起的发电机磁场的损害。该设计改良包包括能够基于发电机的具体的运行参数和性能参数而进行选择的多个单独的改良。在第二个实施例中，一种方法包括用设计改良包(package)来对发电机的现有的发电机磁场改型，以减轻由于发电机的高的循环任务而引起的发电机磁场的损害。该设计改良包包括能够基于发电机的具体的运行参数和性能参数而进行选择的多个单独的改良。所述方法，包括：提供设计改良包来对发电机的现有的发电机磁场改型，其中，所述设计改良包包括能够基于所述发电机的具体的运行参数和性能参数而进行选择的多个单独的改良特征，其中所述多个单独的改良特征包括增强的冷却机构作为所述发电机磁场的原始冷却机构的替代或补充，并且所述增强的冷却机构包括形成有凹槽的线圈，所述凹槽沿着所述线圈延伸到所述发电机磁场的磁场绕组的端部绕组以促进加热的空气从所述凹槽离开，并且其中所述多个单独的改良特征包括所述发电机磁场的磁场绕组的两个或多个机械地硬化的匝，所述顶部匝未经退火而被硬化；并且基于所述发电机的所述具体的运行参数和性能参数来选择所述设计改良包的一个或多个所述单独的改良特征。在第三个实施例中，一种发电机磁场升级套件包括构造成安装在发电机的发电机磁场中作为改型的设计改良包，以减轻由于发电机的高的循环任务而引起的发电机磁场的损害。该设计改良包包括发电机磁场的由具有高的银含量的铜线圈制成的磁场绕组、发电机磁场的磁场绕组的两个或更多个在机械方面硬化的匝，以及作为发电机磁场的原始冷却机构的替代或补充的增强的冷却机构。附图说明当参照附图来阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面与优点将变得更好理解，在附图中，相同符号在所有图中表示相同部件，其中：图1是联合循环动力发生系统的一个实施例的示意性流程图；图2是图1中显示的发电机的一个实施例的横截面侧视图；图3是图2的发电机的发电机转子的一个实施例的侧视图；图4是图3中显示的转子的一个实施例的局部横截面侧视图，其示出了固持环和转子本体之间的联接；图5是图3中显示的转子的一个实施例的局部横截面侧视图，其示出了转子的线圈；图6是图5中显示的经加工位置的一个实施例的详细视图，其示出了经加工的线圈；图7是图5中显示的线圈的一个实施例的详细视图，其示出了增强的冷却机构；以及图8是图5中显示的转子的槽口的一个实施例的横截面侧视图。部件列表10动力发生系统12燃气轮机14第一发电机16涡轮18燃烧室20压缩机22蒸汽轮机24第二发电机26低压区段28中压区段30高压区段32多级HRSG34排气36冷凝器38冷凝物泵64发电机66环形框架68转子70定子72轴84联接件86轴向方向88周向方向90径向方向92集电环94集电器风扇96大直径本体98线圈绕组100环形固持环102风扇104平衡塞114楔块116环形锁定环118定心环119远端120端部绕组122绕组匝124电绝缘体126间隙128加载有弹簧的块130端部线圈132结合材料134主端子136簧片连接器138销140下部部分142中间部分150线圈152转子齿154槽口156槽衬158位置160释放区域162长度164深度166增强的冷却机构168开口170凹槽180子槽口182子槽口盖组件184铜线圈186绝缘体188转子风道190蠕变块194三个顶部匝196阻尼器具体实施方式下面将对本专利技术的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施例的简明描述，可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解，当例如在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时，必须作出许多对实现而言专有的决定来实现开发者的具体目标，例如符合与系统有关及与商业有关的约束，开发人员的具体目标可根据不同的实现彼此有所改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但尽管如此，对受益于本公开的普通技术人员来说，这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务。当介绍本专利技术的各实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图表示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括性的，并且表示除了列出的元件之外，可存在另外的元件。如上面描述的那样，发电机可以增加的循环变化运行。在增加的循环变化的情况下，起动和停止转子的旋转的频率增加，这可导致负荷增大、温度升高和有较大的VAR摆幅。这种运行可导致发电机疲劳增大，并且可增加发电机的磨损。具体而言，在转子开始旋转以及斜坡加速到运行速度时，发电机构件可经受由于离心负荷而引起的全负荷循环。例如，在某些情况下，铜线圈、连接器和发电机的端子可在各个运行循环暴露于增加的量的疲劳。另外，在出现线圈负荷时，固持环在大小上可增大，从而在端部绕组上导致周向负荷。另外，当被电流激励时，端部绕组的温度可提高。在发电机构件在温度上有所改变时，可出现热增长，这可在铜线圈、连接器、绝缘体和块上导致额外的负荷。此外，当热膨胀与发电机循环变化联合起来时，某些发电机构件可迁移向彼此，从而导致发电机构件和/或绝缘体变形。另外，在某些情形中，在短的时段中以不定的负荷运行发电机可为有利的，例如以大的VAR摆幅运行发电机。在这种情况下，可增强发电机，以限制由于运行状况而引起的疲劳。例如，如下面更加详细地描述的那样，发电机磁场升级套件可包括用以使发电机减少迁移、周向负荷、热负荷和/或离心负荷的增强作用。因而，发电机可经历停机时间的减少，因为某些发电机构件得到增强和/或由本文描述的增强的构件替代。此外，各种发电机构件可作为选定的组而得到增强，以改进总的发电机性能。公开的实施例包括用于例如利用发电机磁场升级套件来进行发电机增强的系统和方法。在某些示例性实施例中，使用发电机磁场升级套件来增强发电机，该发电机磁场升级套件可包括具有多个单独的改良的设计改良包，可基于发电机的运行参数和性能参数来选择该多个单独的改良。例如，在一个示例性实施例中，可使用发电机磁场升级套件来增强发电机，该发电机磁场升级套件包括具有下者的设计改良包：发电机磁场的磁场绕组，其由具有高的银含量的铜线圈制成；发电机磁场的磁场绕组的两个或更多个在机械方面硬化的匝；以及作为发电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：提供设计改良包来对发电机的现有的发电机磁场改型，其中，所述设计改良包包括能够基于所述发电机的具体的运行参数和性能参数而进行选择的多个单独的改良特征，其中所述多个单独的改良特征包括增强的冷却机构作为所述发电机磁场的原始冷却机构的替代或补充，并且所述增强的冷却机构包括形成有凹槽的线圈，所述凹槽沿着所述线圈延伸到所述发电机磁场的磁场绕组的端部绕组以促进加热的空气从所述凹槽离开，并且其中所述多个单独的改良特征包括所述发电机磁场的磁场绕组的两个或多个机械地硬化的匝，所述顶部匝未经退火而被硬化；并且基于所述发电机的所述具体的运行参数和性能参数来选择所述设计改良包的一个或多个所述单独的改良特征。

【技术特征摘要】
2011.05.09 US 13/1038931.一种方法，包括：提供设计改良包来对发电机的现有的发电机磁场改型，其中，所述设计改良包包括能够基于所述发电机的具体的运行参数和性能参数而进行选择的多个单独的改良特征，其中所述多个单独的改良特征包括增强的冷却机构作为所述发电机磁场的原始冷却机构的替代或补充，并且所述增强的冷却机构包括形成有凹槽的线圈，所述凹槽沿着所述线圈延伸到所述发电机磁场的磁场绕组的端部绕组以促进加热的空气从所述凹槽离开，并且其中所述多个单独的改良特征包括所述发电机磁场的磁场绕组的两个或多个机械地硬化的匝，所述顶部匝未经退火而被硬化；并且基于所述发电机的所述具体的运行参数和性能参数来选择所述设计改良包的一个或多个所述单独的改良特征。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：KM德雷纳，BA曼库索，DA范斯利克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US