水轮发电机散热型集电环结构制造技术

技术编号:8554362 阅读:229 留言:0更新日期:2013-04-06 11:36
本实用新型专利技术涉及一种水轮发电机散热型集电环结构,包括宽尺寸集电环(1)、绝缘圈(2)、绝缘紧固螺栓及螺母(3)、径向风扇叶(4)、错位布置的电刷及刷握(5)、刷架环(6);其特征是在:所述包括径向风扇叶(4)安装在宽尺寸集电环(1)内圆的下侧,下宽尺寸集电环(1)内圆的上侧;宽尺寸集电环1外圆上设置有沟槽;宽尺寸集电环(1)设有径向风扇叶(4)与沟槽间的径向通风孔;集电环之间采用绝缘紧固螺栓及螺母(3)固定连接,上、下集电环间绝缘紧固螺栓套有绝缘圈(2);多个电刷及刷握(5)由紧固件分别固定在多块搭接而形成错位布置的刷架环(6)上。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水轮发电机集电环结构,主要由集电环和电刷装置组成,尤其是涉及一种特殊结构设计的水轮发电机散热型集电环结构
技术介绍
众所周知,集电环是发电机转子电流的承载体。电刷是与运动件作滑动接触而形成电连接的一种导电部件。电刷是用于集电环上导入导出电流的滑动接触体。它们是电机的重要组成部件,直接关系到电站能否长期安全、稳定运行。由于集电环和电刷是通过相互滑动接触导通励磁电流,每个集电环上分布数十只电刷,由于接触电阻不同、电流分配差异而导致发热不均匀。集电环与电刷过热故障中大部分是由于机械摩擦等原因造成。在集电环上运行时,在其接触面上会形成一层均匀、适度、稳定的氧化膜,这是电机运行良好的主要标志之一。因为这层氧化膜的存在,改变了电刷与集电环的接触特性、减少了摩擦、降低磨损、延长使用寿命。氧化膜的形成需要一些条件,当条件不满足时,氧化膜无法形成或形成不良,电刷的氧化膜一般在70°C左右较易形成。传统的水轮发电机集电环结构没有强化散热方式,易引起集电环表面温度高,不利于氧化膜的形成,无法起到润滑作用,电刷磨损将加剧,导致温度继续升高,较高的温度又增大了接触电阻,形成恶性循环。集电环与电刷在较高温度下使用寿命明显下降,因此急需解决集电环的散热问题。
技术实现思路
本技术主要是针对上述现有技术所存在的问题或缺陷,提供了一种采用特殊结构设计的的水轮发电机散热集电环结构。对于上述问题或缺陷主要是通过下述技术方案得以解决的一种水轮发电机散热集电环结构,包括宽尺寸集电环、绝缘圈、绝缘紧固螺栓及螺母、径向风扇叶、错位布置的电刷及刷握、刷架环;所述包括径向风扇叶安装在宽尺寸集电环内圆的下侧,下宽尺寸集电环内圆的上侧;宽尺寸集电环外圆上设置有沟槽;宽尺寸集电环设有径向风扇叶与沟槽间的径向通风孔;集电环之间采用绝缘紧固螺栓及螺母固定连接,上、下集电环间绝缘紧固螺栓套有绝缘圈;多个电刷及刷握由紧固件分别固定在多块搭接而形成错位布置的刷架环上。所述径向风扇叶焊在宽尺寸的集电环内圆兼作加强筋使用。为改善并联的各个电刷之间电流分配,避免集电环与电刷之间形成气流层而引起不稳定状态,使接触电压降变得很不均匀,在集电环的外圆上加工出沟槽。集电环设有径向风扇叶与沟槽间的径向通风孔,加强集电环表面和环体通风冷却,能够以最快的速度将摩擦产生的热量带走,以降低集电环和碳刷的温度。风扇叶利用发电机转子的转动作为动力源,无需附加的额外动力源。多个电刷及相应刷握布置在由多块搭接而形成错位布置的刷架环上。宽尺寸的集电环保证了电刷错位布置的可行性,相对于传统电刷的同层布置,电刷错位布置大大减少了集电环单位面积表面的的发热量,同时减小了多个电刷间的相互影响,有利于冷却空气的循环。电刷的错位布置亦可以避免集电环个别部位的磨损对所有电刷的影响。附图说明图1是本技术的剖面图;图2是本技术的俯视图;图3是本技术刷架错位布置示意图。具体实施方式如图1所示水轮发电机散热型集电环结构由宽尺寸集电环1、绝缘圈2、绝缘紧固螺栓及螺母3、径向风扇叶4、电刷及刷握5、刷架环6组成。径向风扇叶4安装在上宽尺寸集电环I内圆的下侧,下宽尺寸集电环I内圆的上侧,兼作加强筋作用。宽尺寸集电环I外圆上加工出沟槽。宽尺寸集电环I设有径向风扇叶4与沟槽间的径向通风孔,可以如图2所示布置多处。集电环之间采用绝缘紧固螺栓及螺母3固定连接,上、下集电环间绝缘紧固螺栓套有绝缘圈。多个电刷及刷握5由紧固件固定在由多块搭接而形成错位布置的刷架环6上。如图2、图3所示#1-#6——对应错位布置。本技术径向风扇叶4产生足够的风量,螺旋沟槽及其宽尺寸的集电环I加大散热面积,电刷及刷握5错位布置减少集电环单位面积发热量,径向通风孔用于气流循环的形成,散热效果显著。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水轮发电机散热型集电环结构,包括宽尺寸集电环(1)、绝缘圈(2)、绝缘紧固螺栓及螺母(3)、径向风扇叶(4)、错位布置的电刷及刷握(5)、刷架环(6);其特征是在:所述包括径向风扇叶(4)安装在宽尺寸集电环(1)内圆的下侧,下宽尺寸集电环(1)内圆的上侧;宽尺寸集电环(1)外圆上设置有沟槽;宽尺寸集电环(1)设有径向风扇叶(4)与沟槽间的径向通风孔;集电环之间采用绝缘紧固螺栓及螺母(3)固定连接,上、下集电环间绝缘紧固螺栓套有绝缘圈(2);多个电刷及刷握(5)由紧固件分别固定在多块搭接而形成错位布置的刷架环(6)上。

【技术特征摘要】
1. 一种水轮发电机散热型集电环结构,包括宽尺寸集电环(I)、绝缘圈(2)、绝缘紧固螺栓及螺母(3)、径向风扇叶(4)、错位布置的电刷及刷握(5)、刷架环(6);其特征是在所述包括径向风扇叶(4)安装在宽尺寸集电环(I)内圆的下侧,下宽尺寸集电环(I)内圆的上侧;...

【专利技术属性】
技术研发人员:周高远胡伟强李群
申请(专利权)人:杭州力源发电设备有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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