[发明专利]大容量燃气轮发电机

说明书

技术领域

本发明属于发电机技术领域，是一种大容量燃气轮发电机。

背景技术

在矿用发电技术中，一般采用燃气轮发电机，便于地下瓦斯的收集利用 和环境保护。但由于燃气轮机产生的振动大，运行的平稳性较差，对发电机 技术有着更高的要求，目前的燃气轮发电机普遍存在以下诸方面的缺陷：

(1)励磁系统与主发电机多为两体对接结构，使得发电机整体体积庞大， 占用安装空间多，并由此影响振动过程中各部构件运行的可靠性，尤其是励 磁系统，位于发电机的尾端，其振动更为强烈，导致励磁质量差，直接影响 主发电机的发电质量。

(2)目前的燃气轮发电机多采用机座落地安装和盖板式端盖结构，端盖 的抗振强度较弱，主发电机转子和定子之间的气隙容易因强烈的振动而产生 交互性变化，给发电质量带来直接影响，同时由于端盖薄弱容易发生设备故 障。

(3)主发电机机座普遍采用圆筒状结构，抗振性能较差，影响主发电机 定子运行的平稳性，并由此降低发电的质量。

(4)主发电机转子多采用凸极结构，绕组温度分布不均匀，而且缺乏合 理的径向通风冷却，其内部热量的排散仍然仅靠传导方式传至转子表面，散 热性能达不到理想要求。

(5)励磁系统中大多缺乏有效的冷却措施，常常因受温升影响导致稳定 性不好，不能保证励磁系统正常的运行状态，甚至引发故障。另外，其整流 机构一般采用由正盘、负盘及中间绝缘隔板组成的双面安装结构，整流效果 差，结构不紧凑。

(6)端盖轴承一般采用滚动轴承，抗振能力较差，不能适应燃气轮发电 机振动大的特性，容易损坏，而且影响转子运行的平稳。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、合理，抗振效果好，运行可靠，安 装维修简便，发电波形优良、稳定，制造、运行成本低，发电效率高的大容 量燃气轮发电机。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：该发电机包括壳体、前部端盖、 尾部端盖、转子、主轴、定子、冷却风扇、旋转整流盘、交流励磁机、永磁 机和接线盒，其中，壳体采用横截面为六边形或八边形的框架结构，其两端 设有盒式结构的前部端盖和尾部端盖，两端盖的截面下部为弧状，上部为多 边形，两端盖的侧部均固定连接有支撑架，底部和侧部均设有风窗，交流励 磁机和永磁机位于尾部端盖的盒体内，旋转整流盘位于主发电机与交流励磁 机之间，冷却风扇位于前部端盖的盒体内，接线盒安装在尾部端盖的顶部。

所述定子通过定子支架和连接筋板与壳体固定连接，定子与壳体内壁之 间的间隙构成与定子中设置的径向冷却通道连通的冷却回风通道，定子的尾 端设有封闭隔板。

所述转子通过主轴和滑动轴承与前部端盖和尾部端盖支撑连接，滑动轴 承通过输油管连通有润滑油站，转子的铁芯采用分组套片式结构，每组转子 冲片之间设有带径向通风道的齿压板，主轴上开有轴向通风槽，该槽与齿压 板上的通风道连通。

所述交流励磁机的定子通过其外圆周上布设的辐板与尾部端盖内壁固定 连接，其转子通过连接轴套与主轴连接并一起旋转。

所述永磁机的定子通过隔板与尾部端盖固定连接，其转子通过连接轴套 与主轴连接并一起旋转，隔盘上布设有通风孔。

所述旋转整流盘采用模块式旋转整流盘，该整流盘具有一个整流支架， 其圆周部位均布装有三个模块式整流桥和一个模块式过电压保护元件。

所述接线盒具有一个封闭的外壳，外壳内设有两个相互绝缘的空腔，一 个空腔内装有发电机接线端子、电流互感器和电压互感器，另一个空腔内装 有加热接线端子、测温接线端子、电流互感器及电压互感器接线端子，接线 盒的四周侧壁上设有分别与各接线端子连接的电缆防水接头。

所述冷却风扇采用离心风扇，并通过座套与主轴固定连接，冷却风扇的 一侧设有与前部端盖连接的冷却导流板。

按照上述方案制成的大容量燃气轮发电机，其有益效果为：

(1)壳体和端盖采用悬挂式和多边形框架结构，并将励磁系统全部设置 在主发电机的壳体内部，使整个发电机结构十分紧凑，体积大大减小，加之 励磁系统与发电机同轴安装，从而能够大大提高壳体和端盖的刚性以及发电 机的总体抗振性能。

(2)该发电机冷却风路设计合理、简捷，能够有效地保证发电机各发热 部位热量的及时发散，进而保证发电机的可靠运行。