大功率同步电机凸极转子磁极绕组的支撑结构及支撑方法技术

本发明专利技术公开了一种大功率同步电机凸极转子磁极绕组的支撑结构及支撑方法，解决了现有的励磁绕组的填充和加固方法，阻挡了励磁绕组的散热通道，容易引起励磁绕组的局部升温过高的问题；在相邻的两凸极磁极之间的V形槽中设置倒Ω形卡，在倒Ω形卡两边上端分别设置铝制楔形块，在两铝制楔形块之间设置带螺纹的顶杆，通过调整带螺纹的顶杆上两螺母的距离，实现对相邻两凸极上励磁线圈的柔性顶紧；整体散热效果更好，提高了通风效率和电机可靠性。提高了通风效率和电机可靠性。提高了通风效率和电机可靠性。

【技术实现步骤摘要】
大功率同步电机凸极转子磁极绕组的支撑结构及支撑方法


[0001]本专利技术涉及一种大功率同步电机，特别涉及一种大功率同步电机凸极转子磁极绕组的支撑结构及支撑方法。

技术介绍

[0002]随着凸极同步电机功率的增大，同步电机的体积也增大，使凸极转子的外径随之增大；同步电机的凸极转子是由转轴、轮辐支架、轭环和凸极磁极组成，在凸极磁极上设置有励磁线圈，每极磁极励磁线圈是集中式布置的，它是由绕线机直接绕在磁极上；对于转速较高或容量较大的凸极同步电机，由于凸极电机转子的外径较大，励磁绕组所受到的离心力是与转子半径的平方是成正比的，转子外径越大，励磁绕组所承受的离心力也就越大；为了克服该离心力，一般是在两相邻的励磁绕组之间，放入撑块和压板来进行加固，以防线圈向外隆起变形，或被离心力甩出；但这种常规的励磁绕组的填充和加固方法，阻挡了励磁绕组的散热通道，容易引起励磁绕组的局部升温过高。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种大功率同步电机凸极转子磁极绕组的支撑结构及支撑方法，解决了现有的励磁绕组的填充和加固方法，阻挡了励磁绕组的散热通道，容易引起励磁绕组的局部升温过高的技术问题。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案解决以上技术问题的：本专利技术的总体构思是：在相邻的两凸极磁极之间的V形槽中设置倒Ω形卡，在倒Ω形卡两边上端分别设置铝制楔形块，在两铝制楔形块之间设置带螺纹的顶杆，通过调整带螺纹的顶杆上两螺母的距离，实现对相邻两凸极上励磁绕组的柔性预紧。
[0005] 一种大功率同步电机凸极转子磁极线圈的支撑结构，包括轮辐支架和转子轭，在转子轭的外圆上，等间隔弧度地设置有磁极嵌入燕尾槽，在左侧磁极嵌入燕尾槽中设置有左凸极磁极，在左凸极磁极上设置有左磁极线圈；在右侧磁极嵌入燕尾槽中设置有右凸极磁极，在右凸极磁极上设置有右磁极线圈；左凸极磁极与右凸极磁极是相邻的两凸极磁极，在左凸极磁极与右凸极磁极之间的V形槽底，设置有倒Ω形卡的限位嵌入槽，倒Ω形卡被嵌入到限位嵌入槽中，在倒Ω形卡左侧边上，设置有左侧铝制楔形块，在左侧铝制楔形块上设置有左侧水平通孔，在倒Ω形卡右侧边上，设置有右侧铝制楔形块，在右侧铝制楔形块上设置有右侧水平通孔, 左侧水平通孔与右侧水平通孔是对应设置的，在左侧水平通孔与右侧水平通孔之间，设置有螺杆，在螺杆的中部分别设置有左侧螺母和右侧螺母，螺杆的左端设置在左侧水平通孔中，螺杆的右端设置在右侧水平通孔中，左侧螺母与左侧铝制楔形块的右侧面靠接在一起，右侧螺母与右侧铝制楔形的左侧面靠接在一起。
[0006]在左侧铝制楔形块与右侧铝制楔形块之间设置有通风道。
[0007]一种大功率同步电机凸极转子磁极线圈的支撑结构的实施方法，包括以下步骤：第一步、在左凸极磁极与右凸极磁极之间的V形槽槽底，加工出嵌入倒Ω形卡的限
位嵌入槽；根据限位嵌入槽的大小，制作一个倒Ω形卡；第二步、制作左侧铝制楔形块，并在左侧铝制楔形块上设置左侧水平通孔；制作右侧铝制楔形块，并在右侧铝制楔形块上设置右侧水平通孔；第三步、在螺杆上螺接左侧螺母和右侧螺母；第四步、将螺杆的左端插接在左侧铝制楔形块上的左侧水平通孔中，将螺杆的右端插接在右侧铝制楔形块上的右侧水平通孔中，使螺杆、左侧铝制楔形块和右侧铝制楔形块组装在一起；第五步、将倒Ω形卡放置到左凸极磁极与右凸极磁极之间的V形槽槽底上的限位嵌入槽中；第六步、将组装在一起的螺杆、左侧铝制楔形块和右侧铝制楔形块放入到左凸极磁极与右凸极磁极之间的V形槽中，并使左侧铝制楔形块压接在倒Ω形卡的左侧边上，使右侧铝制楔形块压接在倒Ω形卡的右侧边上；第七步、分别通过旋转左侧螺母和右侧螺母，使左侧螺母与右侧螺母之间的间距变大，从而起到压紧左侧铝制楔形块和右侧铝制楔形块的作用，从而起到将左磁极线圈和右磁极线圈压紧的作用。
[0008]本专利技术结构简单，使磁极绕组冷却风的流动更畅通，风阻更小，整体散热效果更好，提高了磁极绕组通风效率和电机功率密度。
附图说明
[0009]图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1中的A处局部放大图。
具体实施方式
[0010]下面结合附图对本专利技术进行详细说明：一种大功率同步电机凸极转子磁极绕组的支撑结构，包括轮辐支架1和转子轭，在转子轭的外圆上，等间隔弧度地设置有磁极嵌入燕尾槽，在左侧磁极嵌入燕尾槽2中设置有左凸极磁极3，在左凸极磁极3上设置有左磁极线圈4；在右侧磁极嵌入燕尾槽5中设置有右凸极磁极6，在右凸极磁极6上设置有右磁极线圈7；左凸极磁极3与右凸极磁极6是相邻的两凸极磁极，在左凸极磁极3与右凸极磁极6之间的V形槽底，设置有倒Ω形卡15的限位嵌入槽，倒Ω形卡15被嵌入到限位嵌入槽中，将倒Ω形卡15牢靠地设置在限位嵌入槽中，设置有倒Ω形卡15，在倒Ω形卡15左侧边上，设置有左侧铝制楔形块9，在左侧铝制楔形块9上设置有左侧水平通孔10，在倒Ω形卡15右侧边上，设置有右侧铝制楔形块12，在右侧铝制楔形块12上设置有右侧水平通孔13, 左侧水平通孔10与右侧水平通孔13是对应设置的，在左侧水平通孔10与右侧水平通孔13之间，设置有螺杆8，在螺杆8的中部分别设置有左侧螺母11和右侧螺母14，螺杆8的左端设置在左侧水平通孔10中，螺杆8的右端设置在右侧水平通孔13中，左侧螺母11与左侧铝制楔形块9的右侧面靠接在一起，右侧螺母14与右侧铝制楔形块12的左侧面靠接在一起；支撑固定结构由两个支撑件和固定夹组成，即组装在一起的螺杆8、左侧铝制楔形块9和右侧铝制楔形块12，这种结构一方面能够使得支撑夹有效固定，在离心力的作用下径向不至于甩出，轴向不会错位。
[0011]在左侧铝制楔形块9与右侧铝制楔形块12之间设置有通风道16；为了解决励磁绕组固定难题，对凸极转子支撑固定结构进行了专题研究，发现：（1）大功率的转子，凸极转子外径较大，绕在磁极上的励磁绕组所受离心力大，需要足够数量支撑块，而且支撑块拧紧螺栓拧紧力矩足够大才能够保证励磁绕组不被向外隆起变形或者甩出，需考虑励磁绕组电磁线所使用铜扁线屈服强度、磁极间绕组支撑组件固定螺栓以及支撑块数量与材料；（2）与磁极间相比，磁轭空间较小，磁轭区域励磁绕组散热与固定需充分考虑；（3）磁极间绕组支撑组件的螺杆8长度选取，螺杆8太长，容易损伤励磁绕组；螺杆8太短，不能够有效固定支撑组件；（4）磁轭区域励磁绕组支撑夹固定以及支撑夹材料的选择，支撑材料选用高强度铝板5A06
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H112，一方面解决了由于绝缘支撑数量多引起的散热问题，另一方面铝板密度较小，在保证强度的情况下，减轻了支撑块的重量。
[0012]一种大功率同步电机凸极转子磁极绕组的支撑结构的实施方法，包括以下步骤：第一步、在左凸极磁极3与右凸极磁极6之间的V形槽槽底，加工出嵌入倒Ω形卡15的限位嵌入槽；根据限位嵌入槽的大小，制作一个倒Ω形卡15；第二步、制作左侧铝制楔形块9，并在左侧铝制楔形块9上设置左侧水平通孔10；制作右侧铝制楔形块12，并在右侧铝制楔形块12上设置右侧水平通孔13；第三步、在螺杆8上螺接左侧螺母11和右侧螺母14；第四步、将螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率同步电机凸极转子磁极绕组的支撑结构，包括轮辐支架（1）和转子轭，在转子轭的外圆上，等间隔弧度地设置有磁极嵌入燕尾槽，其特征在于，在左侧磁极嵌入燕尾槽（2）中设置有左凸极磁极（3），在左凸极磁极（3）上设置有左磁极线圈（4）；在右侧磁极嵌入燕尾槽（5）中设置有右凸极磁极（6），在右凸极磁极（6）上设置有右磁极线圈（7）；左凸极磁极（3）与右凸极磁极（6）是相邻的两凸极磁极，在左凸极磁极（3）与右凸极磁极（6）之间的V形槽底，设置有倒Ω形卡（15）的限位嵌入槽，倒Ω形卡（15）被嵌入到限位嵌入槽中，在倒Ω形卡（15）左侧边上，设置有左侧铝制楔形块（9），在左侧铝制楔形块（9）上设置有左侧水平通孔（10），在倒Ω形卡（15）右侧边上，设置有右侧铝制楔形块（12），在右侧铝制楔形块（12）上设置有右侧水平通孔（13）, 左侧水平通孔（10）与右侧水平通孔（13）是对应设置的，在左侧水平通孔（10）与右侧水平通孔（13）之间，设置有螺杆（8），在螺杆（8）的中部分别设置有左侧螺母（11）和右侧螺母（14），螺杆（8）的左端设置在左侧水平通孔（10）中，螺杆（8）的右端设置在右侧水平通孔（13）中，左侧螺母（11）与左侧铝制楔形块（9）的右侧面靠接在一起，右侧螺母（14）与右侧铝制楔形块（12）的左侧面靠接在一起。2.根据权利要求1所述的一种大功率同步电机凸极转子磁极绕组的支撑结构，其特征在于，在左侧铝制楔形块（9）与右侧铝制楔形块（12）之间设置有通风道（16）。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭福柱，王淑英，冯艳琴，蔡露，
申请(专利权)人：中船重工电机科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：