一种用于旋转电机的安装装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种安装装置（８０），用于减少各种短路力，在一个旋转电机中，这些短路力从一个定子铁芯传送到一个定子本体，该旋转电机包括一个定子，该定子具有一些绕组，这些绕组穿过定子中各槽引出，其中定子铁芯包括许多个组件（８２）或许多块金属薄板，而定子本体包括一些梁（８８），上述各组件（８２）中每个组件都包括许多块金属薄板，每个组件（８２）或金属薄板都具有两个相同的沟槽（８４），配置这些沟槽（８４）用于与各楔形件（８６）协同工作，这些楔形件（８６）用来将各组件（８２）或金属薄板结合在一起；而每个梁（８８）都连接到一个楔形件（８６）上。安装装置（８０）还包括一个连接器（９０），该连接器（９０）穿过梁（８８）配置，并固定在楔形件（８６）中，以便以这种方式连接梁（８８）和楔形件（８６），因此在万一短路时，能在楔形件（８６）和梁（８８）之间滑动。各绕组也由高压电缆（１０）构成。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术在第一方面涉及一种安装装置，该安装装置用于减少各种短路力，在旋转电机中，这些短路力从一个定子铁芯传送到一个定子主体。第二方面，本专利技术涉及一种旋转电机，该旋转电机包括上述类型的安装装置。本专利技术可用于各种旋转电机，如同步电机类和标准异步电机类。本专利技术还可用于其它类电机如双路馈电式电机类，并且可用于在所提供的异步静态换流器级联、外部旋转电机及同步流电机中的各种应用，它们的绕组用一些绝缘电导体(最好是在高压下工作)制成。高压首先意味着电压超过10kV。对按照本专利技术的装置，其典型的工作范围可以是36kV-800kV。本专利技术首先打算供一类高压电缆使用，这类高压电缆由一个电导体、一个第一半导电层、一个绝缘层，和一个第二半导电层构成，所述电导体包括许多股绞合线部分，第一半导电层包围该电导体，绝缘层包围该第一半导电层，及第二半导电层包围该绝缘层；而且本专利技术的一些优点在这里特别显著。本专利技术特别涉及这样一种电缆，该电缆具有在20-200mm范围内的直径和在80-3000mm2范围内的导电面积。因此，本专利技术的这些应用构成其优选实施例。
技术介绍
一些类似的常用电机已经设计出来，用于15-30kV范围内的电压，而30kV电压通常已被认为是一个上限。这一般意味着，一个发电机必须经过一个变压器连接到电力网上，该变压器将电压升高到电力网的水平，亦即升高到约130-400kV范围内。通过专利文献US 5 036 165已知一种导体，在该导体中，绝缘体装备有一个内层和一个外层，该内层和外层由半导电的高温热解玻璃纤维制成。还已知在一种具有这种绝缘体的电动发电机中提供一些导体，例如专利文献US5 066 881所述，在这里，一个半导电的高温热解玻璃纤维与两个形成导体的平行杆接触，而各定子槽中的绝缘体被一由半导电的高温热解玻璃纤维制成的外层包围。高温热解玻璃纤维被认为是合适的，因为甚至在浸渍处理之后，它都能保持其电阻率。在各种旋转电机中，利用各种安装装置将定子铁芯固定到定子本体上。常用的各种安装装置由一个导向杆、一个梁和一个安装螺栓组成。当安放叠片铁芯用的各板时，导向杆用来给各个定子叠片部分导向。梁被焊接到定子本体中。安装螺栓将导向杆固定到梁上，并用开槽的螺栓头将安装螺栓配置在导向杆中，和用一个螺纹接头连接到梁中(见图3)。因此安装螺栓比梁的厚度要短。将具有导向杆、螺栓和梁的包装在定子的周边方向上重复许多次。因为在叠片铁芯和定子本体之间的这种连接比较牢固，所以万一发生短路时，各种力就从定从铁芯传送到定子本体和底座上。因此，瞬时的短路力直接传送到底座中。此外，常用安装装置的制造过程比较复杂，并且成本很高。例如，采用一种特制螺栓。专利技术概述本专利技术的目的是解决上述问题。这是用一种安装装置来达到的，该安装装置用于减少短路力，在如权利要求1所述的旋转电机中，此短路力从一个定子铁芯传送到一个定子本体，而一个旋转电机包括如权利要求13所述的上述类型安装装置。旋转电机包括一个定子。定子铁芯由许多个组件或许多块金属薄板构成，这些组件之中每一个都包括许多块金属薄板，每个组件或金属薄板都具有两个同样的沟槽，配置这两个沟槽用于与各楔形件协同工作，这些楔形件设计成能将各组件或金属薄板结合在一起。定子本体包括一些梁，每个梁都连接到一个楔形件上。按照本专利技术的安装装置其特征在于各绕组穿过定子中的各槽引出，其中各绕组由高压电缆组成；安装装置包括一个连接器，该连接器穿过梁中的一个通孔配置，并固定在楔形件中，以便连接梁和楔形件，其中所述孔与其纵向轴呈直角的截面积比连接器与其纵向轴呈直角的截面积大，因此万一发生短路时，能在楔形件和梁之间滑动。万一发生短路时，按照本专利技术的安装装置大大减少了从定子铁芯传送到定子本体的力。该安装装置生产方便而快速，而且成本比较低。在按照本专利技术的各种电机中，各种绕组最好相当于各种电缆的一类绕组，这些电缆具有硬质的、挤塑而成的绝缘体，如目前供配电用的那些电缆，比如各种交联聚乙烯(XLPE)电缆或具有乙丙橡胶(EPR)绝缘体的电缆。这种电缆包括一个内导体、一个内半导电层、一个硬质的绝缘层和一个外半导电层，上述内导体由一股或多股绞合线构成，内半导电层包围该导体，硬质的绝缘层包围内半导电层及外半导电层包围此绝缘层。这类电缆是柔性的，在这种情况下，柔性是个重要性质，因为用于按照本专利技术的该装置的生产工艺主要是以绕组系统为基础，在该系统中绕组由电缆形成，而该电缆在装配期间是弯的。对直径为30mm的电缆来说，XLPE电缆的易弯度通常相应于一个约20cm的曲率半径，而对直径为80mm的电缆，其易弯度相应于一个65cm的曲率半径。在本申请中，术语“柔性”用来表示，绕组可向下弯曲到一个曲率半径，该曲率半径约为电缆直径的4倍，最好是电缆直径的8-12倍。绕组应建造成即使在它是弯的时和在工作期间它经受热应力时，保持它的一些性质。重要的是，在这种情况下，各层保持它们的相互粘合。在这里各层的材料性质，特别是它们的弹性和相对热膨胀系数是决定性的。例如，在XLPE电缆中绝缘层由交联低密度聚乙烯构成，而各半导电层由其中混合有碳黑和金属粉的聚乙烯组成。由于温度波动而引起的体积改变，随着电缆半径的改变而完全被吸收，并且由于各层的热膨胀系数相对于这些材料的弹性之间的比较微小的差异，所以会发生径向膨胀，而各层之间的粘合没有损失。上述材料组合应只看作是一些例子。满足规定的条件并且还满足半导电条件的别的各种组合，自然也属于本专利技术的范围之内，所述半导电层也就是具有10-1-106ohm-cm范围内的电阻率，如1-500ohm-cm，或10-200ohm-cm。绝缘层可以例如由下述材料构成一种硬质的热塑性材料，如低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯(PB)、聚甲基戊烯(PMP)；各种交联材料如交联聚乙烯(XLPE)；或橡胶如乙丙橡胶(EPR)或硅橡胶。内和外半导电层可以用相同的基本材料制成，但其中混合有导电材料微粒如碳黑或金属粉。这些材料的机械性质，特别是它们的热膨胀系数受其中是否混合有碳黑或金属粉的影响比较小-至少按为达到按照本专利技术所必需的电导率所要求的比例。因此绝缘层和各半导电层具有本质上相同的热膨胀系数。乙烯乙酸乙烯酯共聚物/丁腈橡胶、丁基接枝聚乙烯、乙烯丙烯酸丁酯共聚物和乙烯丙烯酯乙酯共聚物也可以构成各种半导电层用的合适聚合物。即使在使用不同类型的材料作为各种不同层中的基底时，最好它们的热膨胀系数本质上相同。上面所列举的各种材料的组合就是这种情况。上面所列举的各种材料具有比较良好的弹性，它们具有E＜500Mpa、最好是＜200Mpa的E模量。该弹性足以满足各层中材料的热膨胀系数之间的任何微小差异在此弹性的径向方向上被吸收，因此没有裂纹出现，或任何其它的损伤；并且各层不会相互分离。各层中的材料是有弹性的，并且各层之间的粘合力至少与这些材料中最弱的材料有相同的量级。两个半导电层的电导率足够使沿着每层的电位本质上相等。外半导电层的电导率大到足以封闭电缆中的电场，但小到不足以由于在该层的纵向方向上感生的电流而产生显著的损耗。因此，两个半导电层中每一个都实质上构成一个等位面，而具有这两层的绕组将本质上封闭绕组内部的电场。当然，没有什么东西能阻止在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装装置（８０），用于减少各种短路力，这些短路力在一个旋转电机中从一个定子铁芯传送到一个定子本体，该旋转电机包括一个定子，其中定子铁芯是由许多组件（８２）或许多块金属薄板构成，并且定子本体包括一些梁（８８），所述每个组件（８２）都包括许多块金属薄板，每个组件（８２）或金属薄板都具有两个同样的沟槽（８４），配置这两个沟槽（８４）用于与各楔形件（８６）协同工作，目的是将各个组件（８２）或金属薄板结合在一起；而每个梁（８８）都连接到一个楔形件（８６）上，其特征在于：各绕组穿过定子中各槽引出，其中各绕组由高压电缆（１０）构成；安装装置（８０）包括一个连接器（９０），该连接器（９０）穿过梁（８８）中的一个通孔（９６）配置并固定在楔形件（８６）中，以便连接梁（８８）和楔形件（８６），与所述孔（９６）的纵向轴呈直角的该孔（９６）的截面积，大于与连接器（９０）的纵向轴呈直角的该连接器（９０）的截面积，以便万一发生短路时，能在楔形件（８６）和梁（８８）之间滑动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：本特罗思曼，伊万约纳斯，肯尼思伦德奎斯特，肯特恩瓦尔，马茨莱永，
申请(专利权)人：ABB股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]