具有高压空气冷却的发电机制造技术

一种包括具有转子槽的转子轴的发电机转子包括：转子绕组，其至少部分设置在所述转子槽内；以及楔块，其耦接到所述转子轴并且沿着所述转子轴轴向延伸，所述楔块被定位成抑制所述转子绕组从所述转子槽的径向移动。密封构件耦接到所述楔块并且沿着所述楔块轴向延伸。所述密封构件与所述楔块和所述转子轴协作以在其间限定密封。所述楔块、所述密封构件和所述转子轴协作以至少部分限定封闭空间，所述封闭空间可操作以容纳高压冷却剂。空间可操作以容纳高压冷却剂。空间可操作以容纳高压冷却剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高压空气冷却的发电机

技术介绍

[0001]发电机、并且特别是三相同步发电机通常用于发电活动中以使用诸如燃气涡轮机、蒸汽涡轮机、风力涡轮机、水力涡轮机等等原动机来产生适合电网的电力。发电机通常包括在操作期间保持静止的定子和相对于定子旋转的转子。转子通常包括两个或更多个极，这些极在旋转时与定子相互作用，从而以所期望的频率和电压产生所期望的电流。
[0002]发电机的功率密度是电枢的电流密度的函数，并且进而是场绕组(即，转子)的电流密度的函数。为了在比传统空气冷却可以提供的电流密度高的电流密度下操作，可以使用与空气相比具有经改进的热力学性质的流体(例如，氢气)直接冷却场绕组。

技术实现思路

[0003]在一个方面中，一种包括具有转子槽的转子轴的发电机转子包括：至少部分设置在所述转子槽内的转子绕组以及耦接到所述转子轴并且沿着所述转子轴轴向延伸的楔块(wedge)，所述楔块被定位成抑制所述转子绕组从所述转子槽的径向移动。密封构件耦接到所述楔块并且沿着所述楔块轴向延伸。所述密封构件与所述楔块和所述转子轴协作以在其间限定密封。所述楔块、所述密封构件和所述转子轴协作以至少部分限定可操作以容纳高压冷却剂的封闭空间。
[0004]在另一方面中，一种发电机转子包括具有转子槽的转子轴。所述转子包括：至少部分设置在所述转子槽内的转子绕组；楔块，所述楔块耦接到所述转子轴，并且被定位抑制所述转子绕组从所述转子槽的径向移动；以及耦接到所述楔块的密封构件。所述密封构件与所述楔块和所述转子轴协作以限定第一空间。第一保持环耦接到所述转子轴以在所述第一保持环与所述转子轴之间限定第二空间，并且第二保持环耦接到所述转子轴以在所述第二保持环与所述转子轴之间限定第三空间。所述第二空间被配置成接纳高压冷却剂并将所述高压冷却剂引导到所述第一空间和所述第三空间。
[0005]在另一方面中，一种发电机转子包括具有转子槽的转子轴。所述转子包括至少部分设置在所述转子槽内的转子绕组以及耦接到所述转子轴并沿轴向方向延伸的楔块。所述楔块被定位成抑制所述转子绕组从所述转子槽的径向移动。楔块插入件定位成与所述楔块相邻，楔块帽定位成与所述楔块插入件相邻以将所述楔块插入件夹设在所述楔块帽与所述楔块之间，并且楔块螺栓与所述楔块螺纹地接合，并且可操作以沿所述轴向方向压缩所述楔块插入件并使所述楔块插入件沿所述径向和周向方向膨胀。环形密封件围绕转子的周向部分延伸并且定位在所述楔块插入件的轴向外侧，辅助密封件围绕转子的周向部分延伸并且定位在楔块插入件的轴向内侧，并且保持环耦接到所述楔块，使得所述环形密封件、所述楔块插入件和所述辅助密封件中的每一者各自与所述保持环和所述楔块协作以在其间形成密封。
附图说明
[0006]为容易识别对任何特定元件或动作的论述，附图标记中的一个或多个最高有效数
字是指其中首先引入该元件的图号。
[0007]图1是发电机的沿着发电机中心线、旋转轴线或纵向轴线截取的横截面视图。
[0008]图2是适用于图1的发电机中的转子的透视图。
[0009]图3是适用于图1的发电机中的定子的一部分的透视图。
[0010]图4是适用于图1的发电机中的转子的透视图。
[0011]图5是适用于图1的发电机中的包括加压转子冷却系统的转子的透视截面视图。
[0012]图6是图5的转子的转子槽的一部分的轴向端视图。
[0013]图7是图6的槽的一部分的示意性截面视图。
[0014]图8是图5的转子的槽的轴向端部的一部分的透视局部剖切视图，其图示第一环形密封区域。
[0015]图9是图5的转子的槽的另一轴向端部的一部分的透视局部剖切视图，其图示另一第一环形密封区域。
[0016]图10是图5的转子的槽的另一轴向端部的一部分的透视局部剖切视图，其图示另一第一环形密封区域。
[0017]图11是图5的转子的槽的另一轴向端部的一部分的透视局部剖切视图，其图示另一第一环形密封区域。
具体实施方式
[0018]在详细解释本专利技术的任何实施例之前，应理解，本专利技术在其应用上并不限于在本说明书中阐述或在以下附图中图示的构造细节和部件布置。本专利技术能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。而且，应理解，本文中使用的措词和术语是出于描述目的，并且不应该被视为限制性的。
[0019]现在将参考附图描述与系统和方法有关的各种技术，其中在说明书通篇中，相似的附图标记表示相似的元件。下文论述的附图以及在此专利文献中用于描述本公开内容的原理的各种实施例仅作为说明并且不应以任何方式解释为限制本公开内容的范围。所属领域的技术人员将理解，本公开内容的原理可以在任一经适当布置的装置中实现。应理解，被描述为由某些系统元件执行的功能可以由多个元件实施。类似地，例如，一元件可以被配置成实施被描述为由多个元件执行的功能。将参考示例性非限制性实施例描述本申请的众多创新性教示。
[0020]而且，应理解，除非在一些实例中明确限制，否则本文中使用的词语或短语应该被广义地解释。例如，术语“包括有”、“具有”和“包括”以及其派生词意指包括、但不限于。单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指示。此外，如本文中所使用的，术语“和/或”是指并且包括相关联的所列举项目中的一者或多者的任何和所有可能组合。术语“或”是包括性的，意指和/或，除非上下文另外明确指示。短语“与
…
相关联”和“与之相关联”以及其派生词可以意指包括、包括在
…
内、与
…
互连、包含、包含在
…
内、连接到
…
或与
…
连接、耦接到
…
或与
…
耦接、可与
…
连通、与
…
协作、交错、并置、接近于、束缚到
…
或与
…
束缚在一起、具有、具有
…
的性质等等。此外，虽然本文中可以描述多个实施例或构造，但是关于一个实施例描述的任何特征、方法、步骤、部件等等同样适用于没有相反具体陈述的其他实施例。
[0021]而且，虽然在本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等等来指代各种元件、信息、功能或动作，但是这些元件、信息、功能或动作不应受到这些术语的限制。相反，使用这些数字形容词来将不同元件、信息、功能或动作彼此区分开。例如，第一元件、信息、功能或动作可以称为第二元件、信息、功能或动作，并且，类似地，第二元件、信息、功能或动作可以称为第一元件、信息、功能或动作，而不背离本公开内容的范围。
[0022]另外，术语“相邻于/与
…
相邻”可以意指：一元件相对接近于、但是并不接触另一个元件；或者该元件与另一部分接触，除非上下文另外明确指示。此外，短语“基于”旨在意指“至少部分基于”，除非另外明确说明。术语“约”或“基本上/大致”或类似术语旨在涵盖值在该尺寸的正常工业制造公差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发电机转子，所述发电机转子包括具有转子槽的转子轴，所述发电机转子包括：转子绕组，其至少部分地设置在所述转子槽内；楔块，其耦接到所述转子轴并且沿着所述转子轴轴向地延伸，所述楔块被定位成抑制所述转子绕组从所述转子槽的径向移动；密封构件，其耦接到所述楔块并且沿着所述楔块轴向地延伸，所述密封构件与所述楔块和所述转子轴协作以在其间限定密封，其中所述楔块、所述密封构件和所述转子轴协作以至少部分地限定封闭空间，所述封闭空间可操作以容纳高压冷却剂。2.根据权利要求1所述的发电机转子，其进一步包括第一保持环、第一端板、第二保持环和第二端板，所述第一保持环、第一端板、第二保持环和第二端板与所述转子轴和所述楔块协作以封闭所述封闭空间。3.根据权利要求2所述的发电机转子，其进一步包括环形密封件，所述环形密封件被定位成接触所述第一保持环。4.根据权利要求3所述的发电机转子，其进一步包括楔块插入件、楔块帽和楔块螺栓，并且其中所述楔块插入件夹设在所述楔块帽与所述楔块之间，并且其中所述楔块螺栓操作以沿轴向方向压缩所述楔块插入件并使所述楔块插入件沿周向方向和径向方向膨胀。5.根据权利要求3所述的发电机转子，其中所述环形密封件包括弹簧激励的复合密封构件，所述弹簧激励的复合密封构件包括弹性部分和单独的弹簧部分。6.根据权利要求5所述的发电机转子，其中所述弹簧部分包括螺旋弹簧部分。7.根据权利要求1所述的发电机转子，其中所述楔块包括形成在所述楔块的第一侧上的第一密封槽和形成在所述楔块的第二侧上的第二密封槽，并且其中密封构件定位在所述第一密封槽和所述第二密封槽内。8.根据权利要求7所述的发电机转子，其中所述密封构件由弹性材料形成，并且具有D形横截面。9.根据权利要求8所述的发电机转子，其进一步包括粘合剂材料，所述粘合剂材料耦接到D形密封构件的扁平侧，所述粘合剂材料可操作以将所述密封构件附接到所述楔块。10.根据权利要求7所述的发电机转子，其中所述密封构件包括延伸所述第一密封槽的整个长度的第一密封部件和延伸所述第二密封槽的整个长度的第二密封部件，所述第一密封部件和所述第二密封部件彼此分离。11.一种发电机转子，所述发电机转子包括具有转子槽的转子轴，所述转子包括：转子绕组，其至少部分设置在所述转子槽内；楔块，所述楔块耦接到所述转子轴，并且被定位成抑制所述转子绕组从所述转子槽的径向移动；耦接到所述楔块的密封构件，所述密封构件与所述楔块和所述转子轴协作以限定第一空间；第一保持环，所述第一保持环耦接到所述转子轴以在所述第一保持环与所述转子轴之间限定第二空间；以及第二保持环，所述第二保持环耦接到所述转子轴以在所述第二保持环与所述转子轴之间限定第三空间，所述第二空间被配置成接纳高压冷却剂并将所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：西门子能源美国公司，
类型：发明
国别省市：