用于产生电力的高功率涡轮发电机的通风转子制造技术

一种用于产生电力的高功率涡轮发电机的通风转子（１），具有：沿轴线（Ａ）延伸的轴（２）；形成在所述轴（２）中的多个轴向沟槽（７）；至少部分地设置在所述沟槽（７）中的多个导体杆（１４）；适于使所述导体杆（１４）通风的多个轴向通道（１８）；多个子沟槽（９），各子沟槽（９）设置在所述沟槽（７）的下方，以分配通风气体；由相应的通风气体流流过的沿各轴向通道（１８）的多个轴向部分；以及至少一个径向通道（２６），所述径向通道（２６）用来经由所述导体杆（１４）从所述子沟槽（９）将通风气体直接传送至所述转子（１）的所述外表面，并且所述径向通道（２６）设置在轴向通道（１８）的两个连续相邻的轴向部分之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种高功率涡轮发电机的通风转子。具体来说，本专利技术涉及一种具有两个或四个磁极且通过通常为空 气或氢气的通风气体直接使转子的电绕组通风的通风转子。
技术介绍
用于产生电力的高功率涡轮发电机的研制已涉及到如下目标，即 通过特定的通风气体来增大整体功率，直到达到所述涡轮发电机的用 于操作、运输和安装的最大尺寸和重量。因此，已经制定出了通风气体的类型并且已经达到了尺寸限度， 通过改善通风方法能够获得性能的增强，并且从而冷却转子的电绕组。 在包括沿轴线延伸的轴的用于产生电力的高功率涡轮发电机的通风转 子中，公知的通风方法提供形成在轴中的多个轴向沟槽、至少部分 地设置在所述沟槽中的多个导体杆、适于使所述导体杆通风的多个轴 向通道、以及多个子沟槽，从而通过所述子沟槽将通风气体分配至所 述轴向通道，并且在所述转子的外表面的位置从所述轴向通道排出。所述类型的通风转子具有以下缺点为了增大涡轮发电机的功率， 需要增加转子的例如长度的尺寸，因此加长了所述轴向通道，并且增 加了所述导体杆的温度。为了不超过由当前规则所制定的温度，轴向通道的长度的增加必 须伴随着适当减少每单位长度的损耗，以及由此适当减少转子电流。这意味着随着尺寸的增加，可以由发电机产生的比功率MVA/m3 (发电机的功率/活动部件的体积)减小。换句话说，涡轮发电机的功率的增 加不与尺寸的增加直接相关。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种高功率涡轮发电机的通风转子，所述 通风转子能够优化和增加用于冷却转子的电绕组所需的通风，以即使 对大尺寸转子也能使温度的平均值和最大值包含在当前规则所规定的 限度内。同时，本专利技术的另一个目的在于简单且低成本地实现前述目 的。根据本专利技术，提供一种用于产生电力的高功率涡轮发电机的通风 转子，所述通风转子包括沿轴线延伸的轴；形成在所述轴上的多个 轴向沟槽；至少部分地设置在所述沟槽中的多个导体杆；适于使所述 导体杆通风的多个轴向通道；以及多个子沟槽，各所述子沟槽设置在 沟槽的下方，以分配通风气体；所述转子的特征在于包括由相应的 通风气体流流过的沿各轴向通道的多个轴向部分；以及至少一个径向 通道，所述径向通道适于通过所述导体杆从所述子沟槽将通风气体直 接传送至转子的外表面，并且所述径向通道设置在轴向通道的两个连 续相邻的轴向部分之间。根据本专利技术，所述导体杆主要通过被分成多个部分的所述轴向通 道进行通风，其中各部分由相应的气体流流过。各轴向通道分成的连 续相邻的部分越多，通风效率越高。将子沟槽直接连接至轴的外表面 的径向通道设置在轴向通道的两个连续相邻的部分之间，以使通风集 中产生在就过热而言特别关键的区域中。根据本专利技术的优选实施方式，各轴向通道被分成至少六个轴向部 分，各轴向部分被供应相应的通风气体，并且各轴向部分还将所述通 风气体排放至所述转子的外部。大于或等于六个的大量的轴向部分允许形成相对较短的轴向部 分，因此在相对较长的转子中也能够提供更加有效的通风。根据本专利技术的另一优选实施方式，所述径向通道设置在所述轴的 中部的位置。换句话说，从热的观点看所述轴的中间区域被认为是最关键区域。 附图说明为了更好的理解本专利技术，下面将参考附图描述优选的实施方式， 所述实施方式仅仅是非限制性的实例，在附图中图l是根据本专利技术的涡轮发电机的转子的一部分的纵向剖视示意 图，其中为了清楚的目的而去除了一些部分。图2是图1的转子的横向剖视图，其中为了清楚的目的放大了比例 并且去除了一些部分；以及图3是图1的转子的细部的立体图，其中为了清楚的目的进一步放 大了比例并且去除了一些部分。具体实施例方式参考图l，标记l整体上表示涡轮发电机的转子。转子1沿轴线A延 伸，并且相对于对称平面S镜像对称。所述转子l包括轴2、两个端部 环3 (在图l中仅示出了一个)、以及电绕阻4。轴2由钢制成，并且具 有两个端部轴颈5 (在图l中仅示出了一个)和中间体6，其中，沟槽7 设置为延伸贯穿中间体6的长度，并且用来容纳电绕阻4的一部分。实 践中，各电绕阻4沿包括两个直线部分和两个U形部分的闭合电路延伸， 其中各直线部分设置在相应的沟槽7中，各U形部分邻接所述两个直线 部分并且在转子1的通常被限定作头部的区域中设置在轴颈5和相应的 环3之间。中间体6具有子沟槽9，各子沟槽9在相对应的沟槽7的下方沿轴向延伸贯穿中间体6的长度，子沟槽的功能是传送和分配通常为空气或氮 气的通风气体。各子沟槽9具有中部10和两个端部11，两个端部ll的横截面大于中部10的横截面。在图l中示出的情况下，子沟槽9的横截面 的縮小值由子沟槽9的高度的縮小值(沿径向测量)确定，其它尺寸相 等。可以理解，也可以根据未在附图中示出的其他实施方式获得横截 面的縮小值。参考图2，各沟槽7由电绕阻4和键12占据，其中，键12平行于轴线 A延伸并且用来与沟槽7的靠近中间体6 (相应地轴2的或转子1的)的外 表面的部分结合，以将电绕阻4阻挡在沟槽7的内部。实际上，沟槽7的 所述部分和键12的形状为能够产生棱形结合。沟槽7直接与下方的子沟 槽9连通，子沟槽9与沟槽7—起形成两个台肩13，电绕阻4搁置在台肩 13上，并且绝缘材料的条带8设置在电绕组4和台肩13之间。换句话说， 子沟槽9宽度小于子沟槽7的宽度，其中宽度表示沿垂直于径向的方向 测量的尺寸。绝缘材料的条带8非常宽并且具有柔性，以还能覆盖沟槽 7的侧壁。电绕组4包括一束导体杆14，在附图中，示出了彼此上下设置的四 个导体杆14，但是各电绕阻4可以由任意数量的导体杆14构成。参考图 3，各导体杆14由具有矩形截面的中空铜管限定。各导体杆14由两个较 短的壁15和两个较长的壁16限定，并且具有平行于所述较短的壁15的 内部隔板17，以在各导体杆14中形成两个平行的通道18。根据未示出的可选实施方式，各导体杆14不具有隔板17，从而形 成单个的通道18。根据本专利技术的另一个未示出的实施方式，导体杆可以具有任意截面。在导体杆14容纳在相应的沟槽7中的部分中以及在与沟槽7相邻的端部中，导体杆14平行于轴2的轴线A延伸，从而通道18平行于轴线A;为此，通道18在下文被定义为轴向通道18。各导体杆14沿由设置在具 有U形通道的相对头部的位置处的两个U形部分和两个直线部分形成的 闭合电路路径延伸。轴向通道18的功能是传送导体杆14内部的通风气体，并且降低电 绕阻4的温度。类似地，U形通道也被供应有通风气体。参考图2，除了沿壁16彼此上下设置的杆14和介于导体杆14和台肩 13之间的绝缘材料的条带8之外，电绕阻4还包括将各导体杆14与相邻 导体杆14分离以及将导体杆14与键12分离的绝缘材料的条带8。转子l是涡轮发电机的一个部件，转子l具有公知类型的且未示出 的通风装置，并且，所述通风装置通过用于使通风气体再循环的风扇 和用于冷却通风气体的设备来提供整个涡轮发电机的通风。换句话说， 通风装置产生从头部朝向子沟槽9的内部的转子1的中部和在转子1的 外表面的位置处的增压和减压区域的直接的气流。为了避免所有误解， 具体来说在本说明书中，转子1或轴2的"中部"是指转子l的(相应的 轴2的)设置在靠近对称平面S的部分。通风气体被供应到轴向通道18中，并且沿转子l的外表面从轴向通 道18中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生电力的高功率涡轮发电机的通风转子（１），该通风转子包括：沿轴线（Ａ）延伸的轴（２）；在所述轴（２）中获得的多个轴向沟槽（７）；至少部分地设置在所述沟槽（７）中的多个导体杆（１４）；适于使所述导体杆（１４）通风的多个轴向通道（１８）；以及多个子沟槽（９），每个子沟槽设置在沟槽（７）的下方，以分配通风气体；所述转子的特征在于沿每个轴向通道（１８）包括：由相应的通风气体流越过的多个轴向部分；以及至少一个径向通道（２６），所述至少一个径向通道适于通过所述导体杆（１４）从所述子沟槽（９）将通风气体直接传送至转子（１）的外表面，并且所述至少一个径向通道设置在轴向通道（１８）的两个连续相邻的轴向部分之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：温琴佐塔尔塔廖内，
申请(专利权)人：安萨尔多能源公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]