[发明专利]电力机械

说明书

技术领域

本发明涉及权利要求1前序部分所述电力机械的转子绕组端部的绝缘。

背景技术

诸如发电机或电动机之类的电力机械由一个带有一定子和一个转子的壳体以及一个安装在相应的槽中的定子绕组和转子绕组构成。该转子绕组在每个转子端部构成一转子绕组端部。在该转子绕组端部的区域内，该转子带有由钢制成的转子罩，在另一方面，该转子绕组的端部区域的轴向固定用于抵抗离心力。为了便于安装，该转子罩沿轴向安装在转辊的端部，并热压配合地安装在此处。

在该电力机械运行和由离心力作用时，该转子罩被施加很高的机械负荷。特别是对极限功率机械，也即，对具有大的线圈重量和高的圆周速度的机械来说，因所产生的离心力的作用，负荷将明显增加。但是，因安装的原因也已经形成了较高的热负荷或机械负荷，该负荷主要是因热压配合连接产生的。

如已经由DE19732949A1公开的涡轮发电机那样，该转子罩通常由两部分构成，并且由一个轴向设置的环形盖和一个朝径向设置的薄盖板构成。因此环形盖和盖板不但可以进行螺纹连接，也可以进行热压配合连接。

在GB820577中，该转子绕组端部的导线棒的绝缘层在安装转子罩之前借助于一个没磁化并对该绝缘层进行机械保护的薄盖板进行保护。例如可使用钢板或铜板构成的薄盖板(请参见由K.Weigelt在ABB技术杂志1/1989第13页上发表的“大型涡轮发电机的结构特点”)。

但可以证明，至今使用的材料，特别是用作极限功率机械的薄盖板的材料的特点是其耐久性不好。尽管钢具有足够的强度，也具有高的弹性模量(E-Modul)，也即，为了在这样一个涡轮发电机运行时，使转子罩能取得适当的扩径，必须使用高强度合金。这种高强度合金钢的一个缺点是在与该转子罩接触时材料的配合性不好。相比之下铜的弹性是足够的，但它的强度不能承受在启动-停止-循环期间该转子罩产生的变形。铝具有非常小的弹性模量(E-Modul)及足够的强度，因此与该转子罩由极限功率机械进行热压配合时所需要的温度很适合，该温度稍大于300℃。至今使用的另一种材料，例如塑料也不具备极限功率机械所需要的特性，例如耐热性和机械弹性。

本发明的概述

因此本发明是为了克服所有这些缺点，其目的在于提供一种电力机械，该机械特别适合用作极限功率机械，并且可以更好地保护转子绕组端部的绝缘。

本发明通过这样的技术方案实现，即，通过权利要求1的前序部分所述装置和钢制的转子罩及由钛或钛合金构成的薄盖板实现。原则上讲，所有商业上使用的钛合金都适合于制造该薄盖板，但出于成本和实用性考虑，最好采用TiAl6V4。钛和钛合金都具有高的强度，小的弹性模量，及高的耐热性，所以它很适合用来制造薄盖板。

最好在该薄盖板和转子罩之间设置有一种可承受大于300℃的温度的润滑剂，因此该薄盖板和转子罩都适合用作该润滑剂的支承材料。该润滑剂可使该转子罩被轻松地拧上，然后被轻松地松开，并防止该薄盖板和该转子罩之间产生滑动磨损。

最后，较好的是涂覆一层润滑涂层，例如大家公知的商品名为MOLYCOTE3402的钼基润滑涂层，或采用一金属涂层，例如通过等离子喷涂铜或铝，作为润滑剂。在后一种情况下，最好是提供一种不能磁化的金属涂层，因为在这种情况下，相应的耐磨件不能运动进入磁场中。

首先通过大量的检验该受压材料的配合性的摩擦系数实验已经证实，可以将一种钢制的转子罩与一种由钛或钛合金制成的薄盖板和该受压的润滑剂进行合适的结合。因为这种结合涉及的是公知的材料和使用方法，因此与该零部件相连的成本非常小。

附图的简要说明

在附图中借助于一涡轮发电机的转子绕组端部示出了本发明的一个实施例。为了更好地理解本发明，该附图仅仅示出了主要元件，并且只示出了该转子的一轴向端部。例如该涡轮发电机的壳体和定子都没有示出。

本发明的实施方式

唯一的附图表示一涡轮发电机的四分之一转子绕组端部1的透视图，该端部带有一个由钢制成且热压配合安装在该转子绕组端部1上的转子罩2。该涡轮发电机包括一个设置在中心的且绕一轴3可旋转地支承的转子4，该转子4由一个未示出的定子同心地包围住。转子4和定子安装在一个同样未示出的壳体内。转子4包括设置在相应的槽5中由导线棒构成的转子线圈6，该线圈6借助于压板7固定。在每个转子端部，一转子绕组端部1由各转子线圈6构成。而转子绕组端部1又由一个由钢制成的环形盖8包围，在该环形盖8上，一个未示出的盖板套装在其端部处。因此该转子罩2由环形盖8和盖板构成。