发电机四凸极整体转子绕组绕制工装设计

2011-06-02施晓慧徐墅荣

电机与控制应用 2011年5期

施晓慧，徐墅荣

(南昌康富电机技术有限公司，江西南昌 330096)

0 引言

随着电机绝缘技术的不断进步，现代同步发电机的绝缘等级由B级上升到H级，耐温温升从80 K提高到125 K，因此发电机的电磁负荷也相应提高了很多。发电机运行时，其内部的绕组和铁心会有铜损和铁损，会产生大量的热量，其中转子绕组热量最大，同时转子散热空间受限。为了控制发电机转子绕组温升，除采取风扇冷却外，对转子绕组作了特殊的结构设计。

图1 四凸极整体转子绕组结构

四凸极整体转子绕组结构如图1所示，发电机转子铁心设计为由四凸极整体冲片迭压而成，四凸极整体冲片是极轭、极身、极靴为一体的，极身两边设置矩形缺口，矩形缺口内边垫绝缘纸后直接绕制转子绕组，绕组端部设置气道。这种转子绕组产生的热量可直接通过转子铁心传导到转子铁心外表面，同时绕组外表面和端部与空气接触面较多，可通过风扇轴向通风散热。

1 转子铁心固定夹具设计

要在转子铁心磁极上绕制绕组，首先应将较重的转子铁心牢牢固定在绕线机转盘上，绕组是一极一极绕制的，这就要求转子铁心固定夹具能方便装上并夹紧转子铁心，又能方便使转子铁心转动。根据这一要求，设计转子铁心固定夹具。

转子铁心固定夹具如图2所示，该夹具由一对轴支架、轴锁板、锁板螺栓和轴定位螺栓等组成。轴支架用厚钢板组焊成L型，短边处设置2孔，可用螺栓使其与绕线机转盘固定，长边尺寸大于转子铁心半径，长边端设置U型缺口，该缺口可放置转子铁心的转轴，U型缺口上两边端面各设置螺孔，可用螺栓将锁板锁住转轴，锁板中间有一个螺孔，可用定位螺栓将转轴压紧，当转子铁心要转动一极时，可将定位螺栓松开后进行。

图2 转子铁心固定夹具

2 转子绕组绕线模设计

凸极整体转子绕组在磁极槽中靠两边限位，而绕组两端部无可靠位的地方，绕制时电磁线会垮下，无法绕制成绕组，因此需设计绕线模，用于绕组绕制时端部限位。

转子绕组绕线模如图3所示，该模由内定位模、外定位模、气道杆、螺杆、螺栓组成。内定位模为四方柱形，高度为绕组端部长度，四侧面与磁极槽内侧面平齐，垂直四侧面根据绕组端部气道位置各设置两个气道杆插孔，靠铁心端面设置四个槽口，可以让绕组端部绝缘块插入。外定位模为L型，短边端面与磁极槽外侧面平齐，根据铁心定位棒位置在平行内侧面开两孔用于定位棒插入，垂直内侧面根据绕组端部气道位置对应开两个气道杆插孔，在位于极靴处垂直于内侧面开两个螺纹孔，用螺栓可调整外定位模平齐位置，用螺杆将磁极两端绕线模拉紧，气道杆组焊成п字型，用于插入气道处形成气道空间，也便于拔出。