交流电机制造技术

一种ＡＣ发电机，包括一个装在定子（２４）（２４）内的转子（２５）（２５）。转子（２５）在定子（２４）的一端装有一个风扇（２７）。风扇（２７）处在一个构成涡旋排气通道（３２）的壳体（３０）内。风扇（２７）的叶片（３１）从轮毂（２８）上按照与径向倾斜的角度突出，使这些叶片（３１）尾随于径向。定子（２４）绕组（２３）构成的端子引线（３４）从定子（２４）（２４）上远离风扇（２７）的一端引出。布置成圆周形阵列的梳状线夹（３５）在周向上支撑和引导端子引线（３４），使端子引线的顶部彼此间隔开一定的距离，从顶部引出的引线连接到上面的端子上。这些端子是由母线（５６到５８，６１到６９）的下端构成的，母线是贯通的，并且由绝缘材料的结构面板支撑着，用绝缘材料的结构面板构成这些母线端部之间的绝缘屏障。每个母线的上端构成电机的功率输出端子Ｕ，Ｖ，Ｗ和中性端子。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种交流电机，特别是涉及到一种AC发电机，但是并非仅限于AC发电机。交流电机包括一个在定子内绕枢轴转动的转子，构成定子的定子绕组在定子的各端部被组装成一个环形的阵列。定子绕组可以是重叠的绕组或是同心的绕组。它们都包括大体上平行的导线束，导线从定子的一端接到另一端，并且绕在各端上，以便沿着定子的长度绕回来。导线束沿着大体上平行的路径从定子的一端引向另一端，并且在各端形成成对端子引线，端子引线从定子的一端被连接到机器的中性线和电源输出端子上。如果将端子引线捆成一个实心体，就会出现热点的问题。再有的问题就是用来连接端子引线的端子的位置与转子旋转轴线的间距定位。例如德国专利DE-A-1144382中所示，在这些端子和电机定子绕组的环形阵列之间实际上是没有绝缘的。美国专利US-A-5175458公开了一种配件，用来将定子端子引线装配到实现电连接的端子上。与这种配件配套的交流发电机比较小。该配件包括一个弧形或是马蹄形的部件，它被固定在定子上适当的一端。马蹄形的部件是实体的，并且在其外表面上具有三个在圆周上延伸的通道。每个通道可以容纳一个从定子绕组上伸出的端子引线，并且沿着设置在被连接端子上的周向延伸的轨迹引导该端子引线。各通道彼此沿轴向间隔开。如果在大型交流电机中采用这种结构，就会面临冷却的问题，因为端子引线与通过定子的冷却气流是屏蔽开的。按照本专利技术的一个方面，在权利要求1中提出了一种交流电机。在权利要求2至24中提出了这种交流电机的最佳特征。德国专利DE-A-1144382提出了一种交流电机输出端子的结构，定子绕组的端子引线可以连接到这种端子上。连接这种端子引线的每个端子被一个铆接的金属角部件支撑着。角部件是彼此隔离开的，并且在每一端被安装在通过各自的绝缘子固定在外壳上的一个支撑件上。在诸如突发或是持续的短路故障等故障状态下产生并且通过连接于电机的动力传输或是配电系统从外部作用到该电机上的电磁力可以使铆接有端子的角部件发生扭曲，在极端的情况下还会使相邻的端子彼此间发生错误的接触。按照本专利技术的另一方面，在权利要求25中提出了一种端子结构，用来引导交流电机定子绕组的端子引线。在权利要求26到29中提出了这种端子结构的最佳特征。在布置三相电机的端子结构的母线时需要将引线永久性地连接到处于结构面板下面的部分，并且能够在结构面板的上面在串联星形连接和并联星形连接之间进行调整，而不需要改变连接在下面的引线。这就需要为三个功率输出母线和各自的中性母线分别提供一对独立的间隔开的母线，处于中性线和功率母线之间的这些独立母线基本上以与中性线及功率母线一样的方式穿过结构面板延伸。通过适当的连接在结构面板上方将每一对独立的母线连接到一起，构成串联星形连接。另一方面，将每对母线中的一条母线连接到相邻的中性母线，并且将该对母线中的另一条母线连接到相邻的功率输出母线，就构成了并联星形连接，母线之间的这种连接是通过结构面板上方的适当连接来完成的。在定子上远离端子引线的一端，交流电机的转子可以装有一个风扇。风扇可以通过定子从远端吸气，以便冷却定子绕组。德国专利DE-A-2526532公开了这样一种转子和风扇结构。风扇被装在一个外壳内，外壳配合着风扇提供一个从风扇排出气流的管道，该管道采取涡旋的形状，其面积在下游方向逐渐扩大。尽管使用这种涡旋外壳可以通过采用风扇由涡旋外壳构成的排气管道排气以增加通过定子的吸气量，从而改善了冷却性能，但是还需要更好的冷却。按照本专利技术的再一方面，权利要求30提出了一种交流电机。在权利要求31到33中提出了这种交流电机的最佳特征。以下要参照附图用举例的方式来说明体现本专利技术的一种三相AC发电机及其某些改型，在附图中附图说明图1是AC发电机去掉了一部分外壳之后的侧剖视图；图2是从图1的箭头A方向看到的AC发电机的一个端视图；图3是图1所示AC发电机右侧端部的截面图，图中包括一个风扇，截面处在图2中的III-III线上；图4是沿图1的IV-IV线截取的一个截面图，用来表示装在外壳内的风扇；图5是一个比图1放大了的侧视图，表示图1中的AC发电机定子的上部，从图6中箭头C所指的方向看，绕组的一端是暴露的，而输出引线的结构处在左手端，用虚线来表示输出引线的改变；图6是图5所示的定子的一个局部端面剖视图，截面处在图5的VI-VI线上；图7是一个局部视图，表示图5和6中所示线夹的一个圆周形阵列，线夹被安装在图5所示定子左侧的一组重叠绕组上；图8是图5和6的放大图，图中的截面处在图6的VIII-VIII线上；图9是图1中用虚线表示的一个接线板被放大后的详细视图；图10是图9所示接线板沿着图1中的箭头B方向看到的一个侧视图；图11是从图1、9和10所示AC发电机的接线板下面看到的一个透视图；图12是从图11的接线板上面看到的一个透视图；图13是布置成“理想”同心结构的定子绕组的示意截面图；图14是图13中XIV-XIV线上的一个截面图，用来表示装在定子内表面上的一个纵向延伸槽中的绕组；图15和16类似于图6和8，分别表示图1到14所示的AC发电机的改型形式，在图5中用虚线表示了这种改型，图16是图15中XVI-XVI线上的截面图。图1和2表示了包括一个外壳21的AC发电机。如图1所示，在外壳21的左侧设有输出接线板22，由AC发电机产生的三相交流电从装在外壳21内部的定子24上的电枢绕组23(参见图1)汇集到接线板上。转子25在定子24内转动。如图1所示，转子25的右端装有一个连接板26。连接板26用来连接驱动转子25的原动机或者发动机的飞轮。图3表示从定子24的右端突出的转子25的右端。径流风扇27被栓接在一个轮毂28上，该轮毂被固定安装在转子25的端部、紧挨着用一组螺钉29固定在该轮毂上的连接板26。也可以直接将风扇27固定在转子25上。图3和4表示被涡旋外壳30包围住的风扇27，外壳30被栓接在外壳21的端部。涡旋外壳30上两个对称的相对部位从风扇27的叶片31的尖部所确定的路径向下游方向扩伸。这样就在风扇27和涡旋外壳30之间形成了两个对称的相对通道32，用来从风扇27中排气，每个排气通道32的截面面积在排气方向上逐渐增大。每个叶片31按照一个与穿过叶片31根部的假想半径倾斜的角度从轮毂28伸出，每个叶片31从各自的假想半径沿着风扇27产生气流的上游方向扩张。每个叶片31的尖部33是锥形的，以便使其会聚到旋转轴线上，锥形的角度大约是12.5度，并且锥尖指向连接板26。图5表示带有外壳21并且拆掉了转子25的定子24。定子绕组23可以是理想的重叠绕组或是理想的同心绕组，这是本领域的技术人员可以理解的。如图5所示，构成定子绕组23的导体从定子24的左端向外伸出来，构成将定子绕组23连接到接线板22的引线34。每个引线34和与其连接的各个定子绕组23是同一件导体，不需要通过任何电连接件将它们连接到一起。从定子24伸出的引线34是一个轴向延伸的在周向上间隔开的阵列。总共有12对这种引线34，每一对引线都是来自其中一个相应定子绕组23上相对的两端，并且彼此间相隔约155°的角度。线夹35的圆形阵列从安装有这些线夹的定子铁心的端部伸出。图6表示位于定子24顶部的一个线夹35，其他线夹布置成约30°角的相等间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电机，包括一个在定子内绕枢轴转动的转子，构成定子的定子绕组在定子的一端汇集成一个环形阵列，定子绕组具有围绕着各个圆周向延伸的通路引导并连接到接线装置上的端子引线，电机中设有多条这种圆周向延伸的通路，其各自的位置在定子的轴向上与其他通路隔开，其特征是在定子的上述一端设有一个圆周形阵列的支撑和引导装置，用来围绕着上述通路引导上述端子引线，支撑和引导装置在圆周方向上彼此隔开，从而被支撑和引导的上述端子引线在支撑和引导装置之间的自由空间内延伸，并且在相邻的端子引线和支撑引导装置之间形成通风间隙，利用通过这些通风间隙的气流来促进端子引线的冷却。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：L海多克，PJ怀尔斯，JEC贝恩，
申请(专利权)人：纽瓦茨国际有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]