[其他]涡轮发电机转子激励绕组一端的定位轴套下面的一种冷却气体分配装置

说明书

本发明涉及涡轮发电机转子激励绕组一端的定位轴套下面的一种冷却气体分配装置，这一装置有一个用电绝缘材料作成的、直接装在绕组端部下面的圆筒，该圆筒开有进气口：进气口位于上述绕组的线圈之间。该装置还在圆筒和转子轴之间装有径向的和环状的隔板，以便把圆筒和转筒之间的环形间隙隔成径向的集流腔，用作冷空气的入口和热空气的出口。上述集流腔与位于线圈端部之间的入口、出口通道相连。

关于在绕组端部轴套下面分配冷却气体，已有如下一种办法：使冷却气体进入绕组线圈和轴的间隙处的端部，之后经由前端线圈侧面的小孔，进入在导线中加工成的风冷管道，轴向地导入。在冷却每一根导线之后，气体经由导线壁上的径向通道，并通过定位轴套端部之外的盖槽楔上的小孔排出。

这种冷却装置要求在导线内部有长的轴向冷却通道，因此端部的冷却不如槽内部分好，从而导致其端部之间产生显著的温度差。

关于在绕组端部轴套下面分配冷却气体，还有另外一种办法：使冷却气体在作为气体出、入口的，加工在转子轴上的径向集流腔内循环流动。每一个集流腔与绕组线圈之间的一个相应空间连通，这个空间或作为气体入口，或作为气体出口。冷空气由导线的一侧进入其上的多重横向细槽内，并由另一侧排出，借助该细槽使导线横向冷却，与导线接触后被加热的气体流入一个较低的出口集流腔内，并且轴向地流入轴套支承板和最大线圈之间的环形空间，热空气被排风扇由轴套的端部排出。

这种装置需要对转子轴进行昂贵的机加工，以便在定位轴套下面的端部作成入口冷却通道，同时作成包括该轴套端部排风扇在内的出口集流腔系统。

英国第805，878号专利说明书推荐了一种冷却气体分配装置，在其绕组端部下面有一个用电绝缘材料作成的圆筒，其上有许多开口，与冷却气体的多个进气、排气通道连接。这使得该装置结构复杂、造价昂贵。

本发明的优先实施例提出一种冷却气体分配装置，它缩短了转子端部的冷却气体通道，并能保证在激励绕组线圈中的温度非常均匀，从而避免出现热点，而且，它仍然具有简单的结构，而且便于制造。

本发明的冷却气体分配装置包含有这样一种改进，它使进气道和排气道本身经导线侧壁上的开孔与导线内部通道相连通，并使排气通道与每一磁极中心的唯一的出口集流腔相连通。

本发明的优点是，它至少包含如下所述的一个特点：

至少有一些热气出口通道和转子带槽部分的排气槽孔相连通，该排气槽孔通到转子空气隙;

上述排气槽孔是采用在转子带槽部分，紧靠磁极中心、铣槽的方法做成的;

至少有一些端部绕组导线的内通道，延伸通向转子槽里的导线的内通道，并与穿过盖槽楔、开口于空气隙的径向小孔相连通;

径向冷气进口集流腔与无槽孔的通道相连，无槽孔通道经绕组线圈直线部分之间的径向窗口向外开口，而在该线圈的直线部分开有通往其内通道的侧向进气孔，与转子轴垂直的线圈部分的内通道，向热空气径向出口集流腔的进气窗口开有小孔。

转子带槽部分的导线内通道延伸到端部定位轴套的边缘之外，并且经由径向通道穿过盖槽楔，开口于空气隙。

端部线圈带有横向细槽，所述线圈中的冷却气体通路与线圈的轴向垂直。线圈中心区域在径向出口集流腔中有进气窗口，该出口集流腔本身与转子带槽部分的、通向空气隙的排气槽孔相连通。而转子带槽部分近槽区域既有使气体在导线和槽缘缘之间流动的通道（它穿过盖槽楔，开口于排气小孔，且通向空气隙），又有环形通道（它开口于热空气径向出口集流腔中）;

垂直于转轴的端部导线有横向细槽，转子带槽部分的近槽的导线有内部通道，在垂直于转轴的导线之间开有交替相间的冷空气进口和热空气出口，这些热空气出口是通向出口集流腔的，而转子带槽部分的近槽导线有侧向的冷空气进口通向内部通道，并与径向排气通道相连通，径向排气通道则通向定位轴套边缘以外的空气隙。垂直于转轴的端部绕组之间的通道以密封的方式与转子带槽部分的近槽导线之间的通道隔开。

下面，通过举例并参照附图对本发明的一个实施例加以说明，其中：

图1是本发明的冷却气体分配网路的部分剖透视图;

图2是包括绕组内部的轴向通道的第一个局部视图;

图3是第二个局部展开视图，在这个图中，端部线圈刻了细槽，冷却气体或朝向中心的出口集流腔沿着该槽流动，或在线圈之间沿着该槽轴向地流动。

图4是示出两种不同的气体通路（即一个轴向通路和一个垂直于转子轴的通路）的第三个局部展开视图;

图5是图4中的第一部分气体通过轴向通路的轴向剖面图。