用于发电机的主绕场的冠状端部绕组支撑件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于发电机的主绕场的冠状端部绕组支撑件。具体而言，一种用于发电机的端匝支撑件包括导线支撑件。该导线支撑件沿着位于径向方向的轴线而从旋转轴线延伸。该导线支撑件限定了弧形导线容纳表面。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种发电机，尤其涉及该发电机的主转子。
技术介绍
由燃气涡轮引擎提供动力的飞机通常包括机械驱动的附属传动箱，该传动箱连接 至例如起动发电机或发电机的附属系统。综合驱动发电机(IDG)，变频发电机(VFG)和变频 起动发电机(VFSG)以及其他类似系统结合了主转子，该主转子具有缠绕在转子芯上的主 磁场绕组。在一些发电机上，主磁场绕组中的导线在运转期间可以移动。
技术实现思路
根据本公开的一个典型方面的用于发电机的端匝支撑件包括导线支撑件。该导线 支撑沿着位于径向方向的轴线而从旋转轴线延伸。导线支撑件限定了弧形导线容纳表面。根据本公开的一个典型方面的用于发电机的转子包括主磁场绕组、限定旋转轴线 的轴以及安装到主磁场转子芯上，以支撑主磁场绕组的端匝支撑件。端匝支撑件包括导线 支撑件，该导线支撑件沿着位于径向方向的轴线而从旋转轴延伸。导线支撑件限定了弧形 导线容纳表面，以容纳主磁场绕组的至少一个导线。根据本公开的一个典型方面的发电机包括轴，限定旋转轴线；第一端匝支撑件， 安装到主磁场转子芯上，第一端匝支撑件包括至少一个第一导线支撑件，该至少一个第一 导线支撑件沿着位于径向方向的轴线而从旋转轴线延伸，至少一个第一导线支撑件各限定 了第一弧形导线容纳表面；第二端匝支撑件，安装到主磁场转子芯上，第二端匝支撑件包括 至少一个第二导线支撑件，该至少一个第二导线支撑件沿着位于径向方向的轴线而从旋转 轴线延伸，至少一个第二导线支撑件各限定了第二弧形导线容纳表面；以及主磁场绕组，包 括缠绕在第一弧形导线容纳表面和第二弧形导线容纳表面上的至少一个导线。根据本公开的一个典型方面形成用于发电机的转子的方法，包括将端匝支撑件 安装到限定了旋转轴线的主磁场转子芯上；将主磁场绕组至少部分地缠绕在端匝支撑件的 导线支撑件上，主磁场绕组的至少一个导线被支撑在所述端匝支撑件的弧形导线容纳表面 上。附图说明通过以下公开的非限制性的实施例的详细描述，各种特征对于本领域的技术人员 将变得清楚。伴随着该详细描述的附图可被简要地描述如下图1是用于燃气涡轮引擎的起动发电机的通常的示意截面图；图2A是转子组件的透视图；图2B是安装在转子轴上的主磁场的透视图；图2C是转子组件的主转子磁场芯的另一透视图；图3是端部支撑件的透视4图4是端部支撑件的平面图；图5是端部支撑件的一个导线支撑件的放大图；图6是沿着图4中的6-6线的截面图；图7是沿着图4中的7-7线的截面图；图8是沿着图7中的8-8线的截面图；以及图9是图7的截面图，其示意性地显示了缠绕在端部支撑件的导线支撑件的主磁 场绕组的六导线的非嵌套的堆叠实施例。具体实施例方式图1示意性地显示了由例如燃气涡轮引擎的原动机T所驱动的典型发电机20的 选定部分，当原动机τ驱动时，发电机20产生电流。该发电机20通常可包括发电部分22、 容积泵24以及传动箱26，全被包含在共同的外壳组件28内。虽然在公开的实施例中说明 了变频起动发电机(VFSG)，但应当理解，例如VFG或IDG的其他发电机系统也将从此受益。 这些类型的发电机可尤其适合于飞机的应用。所公开的非限制性的实施例中的发电部分22是3相机器，其包括沿着转子轴36 安装的三个机器30、32以及34，该转子轴沿着旋转轴A。三个机器的定子组件30B、32B、34B 安装在外壳组件28内，并且，三个转子组件30A、32A、34A安装在转子轴36上。可使用转子 轴36所延伸穿过的驱动端(DE)覆盖组件28A和非驱动端(NDE)覆盖组件28B来封闭外壳 组件28。 第一机器30包括具有PMG转子组件30A和定子组件30B的永磁体发电机(PMG)。 PMG定子组件30B为激活发电机而提供动力，也为电力系统的其他构件提供动力。第二机器 32包括具有ME转子组件32A和定子组件32B的主励磁机(ME)。ME通过GP⑶(发电机动力 控制单元)而从PMG接收场激励。ME转子组件32A的输出被提供至安装在二极管组块38 的转子。二极管组块38可分为六个二极管，以提供3相全波桥整流。二极管组块38的直 流输出提供至第三机器34。参考图2A，发电部分22的主绕场转子组件30A通常包括多个端匝支撑件40 (也在 图2B和图3中显示)，该端匝支撑件40邻接于主磁场转子芯41 (图2C)而安装，以与转子 轴36 —起旋转。各个端匝支撑件40限定了多个导线支撑件44，该导线支撑件支撑主磁场 绕组42的相应部分，主磁场绕组42由缠绕在主磁场转子芯41和端匝支撑件40上的至少 一个导线42W形成。各个端匝支撑件40邻接于轴向的端板37而安装，该端板至少部分地 支撑主磁场转子芯41。在公开的非限制性的实施例中，利用了三个端匝支撑件40，各端匝 支撑件具有两个导线支撑件44，以提供6极的转子芯。但是，多个端匝支撑件40均相同， 此处将仅详细地描述单个端匝支撑件40。端匝支撑件40可由诸如托朗、聚酰胺-酰亚胺 (PAI)、或Vespel、聚酰亚胺的高强度热塑性塑料制成。参考图4，相对于旋转轴线A，端匝支撑件40限定了内直径ID和外直径0D。在一 个非限制性的尺寸实施例中，尺寸ID约为1. 3英寸(33. 0毫米)，尺寸OD约为3. 3英寸 (83. 8毫米)。OD尺寸对ID尺寸的具体比例在2. 3 1和2. 7 1之间。导线支撑件44沿着位于径向方向的轴线B而从旋转轴线A延伸。参考端匝支撑 件长度ESL，各个导线支撑44限定了长度尺寸SL，该长度尺寸在径向方向上从旋转轴线A延伸(图5)。在一个非限制性的尺寸实施例中，尺寸SL约为0.9英寸(22. 9毫米)，尺寸 ESL约为2. 9英寸(73. 7毫米)。SL尺寸对ESL尺寸的具体比例在0. 2 1和0. 4 1之 间。端帽46限定了各个导线支撑件44的端部分。端帽46沿着旋转轴线A而在轴向 方向上延伸，从而相对地宽于导线支撑件44(也在图3中显示)。端帽46限定了宽度尺寸 ECh(图6)。在一个非限制性的尺寸实施例中，尺寸ECh约为0. 75英寸(19. 1毫米)。参考图7，各个导线支撑件44包括弧形导线容纳表面50或相应的主磁场绕组42 的一部分所缠绕的冠顶。弧形导线容纳表面50限定了弧形尺寸CA和宽度CW。在一个非限 制性的尺寸实施例中，尺寸CA约为R 2. 5英寸(63. 5毫米)，尺寸CW约为1.6英寸(40.6 毫米)。各个导线支撑件44包括多个扇形孔(SCallop)48，以容纳主磁场绕组42的各自导 线。多个扇形孔48限定了长度尺寸CLw，在一个非限制性的尺寸实施例中，该长度尺寸约为 0.92英寸(23.4毫米)。在一个非限制性的实施例中，提供了 14个扇形孔48(图8)。导线42W移动的主区域由申请人确定为位于主磁场绕组42的端匝，因为径向负荷 显著地增加，这部分地由于相对较大的直径和高速运行。常规的端匝支撑件是平的，导线停 留在端匝上。由于端匝支撑件是平的，因而导线可被相对紧地拉着穿过并张紧得像弓一样， 以减少移动，然而，导线可不被支撑在平的端匝支撑件的中部。参考图9，弧形导线容纳表面50限定了冠顶高度尺寸CH。冠顶高度尺寸CH可被定 义为约两根导线的直径，在一个非限制性的尺寸实施例中，其约为0. 132本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发电机的端匝支撑件，包括：导线支撑件，该导线支撑件沿着位于径向方向的轴线而从旋转轴线延伸，所述导线支撑件限定了弧形导线容纳表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D帕特尔，AD汉森，GW赫夫斯特德勒，
申请(专利权)人：哈米尔顿森德斯特兰德公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]