[实用新型]悬臂式大容量无刷励磁系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电机无刷励磁系统，为一种悬臂式大容量无刷励磁系统。

背景技术

励磁系统是同步发电机组的重要组成部分，直接影响发电机的运行特性。励磁系统一般分为直流励磁机励磁系统，无刷励磁系统和静止励磁系统。直流励磁机励磁系统和静止励磁系统都需要碳刷和滑环，励磁电流的大小受滑环和碳刷的限制；碳刷和滑环之间摩擦引起的火花，不可以用于易燃易爆气体的特殊环境；运行中会有碳刷灰，碳刷磨损问题严重，机组运行维护的工作量大。无刷励磁系统免维护，可靠性高，可以在特殊环境下运行，具有很大的优越性，但是目前无刷励磁系统的容量都比较低，也有容量大的，但是由于容量大的励磁机总重量大，轴向长度长，需要额外加轴承座，增加了安装环节，容易引发故障。原有的无刷励磁系统的结构，应用在大容量发电机上，还存在另外一些问题：首先励磁系统的进出风均在发电机的冷风区，风路过长，风阻大，励磁机百分之十的损耗产生的热量全部进入发电机冷风区，会升高发电机进风温度4-5度，增加发电机冷却系统的负担，冷却效果不理想，也有使用氢冷方式，但此种方式成本高，对系统密封性能等要求高，不易实现；第二，原有的永磁副励磁机定子内径小于整流装置外径，发电机每穿一次转子，整流装置都必须拆装一次，整流装置既与发电机连接，又与励磁机连接，多次拆装时安装不当，接触电阻大引起的过热，甚至烧毁连接线的现象时有发生；另外，原有结构的二极管和快速熔断器容量不能满足大容量励磁系统的需求，而能够满足大容量励磁系统的二极管和熔断器的外型与原来都有很大不同，这种改变使得整流装置必须采用完全不同的新结构，因此二极管和熔断器的选型和固定方法也是面临的难题。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：现有无刷励磁系统的容量都较低，提升容量时存在安装环节多、冷却效果不理想、整流装置的容量和结构无法达到要求等问题，运行不稳定，故障率高，需要提供一种结构紧凑合理、运行可靠、整流效果好、安装维护方便的大容量无刷励磁系统。

本实用新型的技术方案为：悬臂式大容量无刷励磁系统，包括永磁副励磁机和主励磁机，主励磁机的励端设有整流装置和接地检测滑环装置，无刷励磁系统设置在主发电机转子转轴的末端，主励磁机的转轴为悬臂式，一端设有靠背轮，所述靠背轮与主发电机轴承刚性连接，主励磁机转轴另一端悬空，永磁副励磁机的磁钢、主励磁机的转子、整流装置和接地检测滑环装置从主励磁机的汽端起依次安装在主励磁机转轴上，并随转轴同步转动，其中永磁副励磁机的极靴通过螺栓将磁钢固定在主励磁机转轴的靠背轮上；无刷励磁系统还设有与主发电机的底板连接的机壳，机壳靠主发电机一端设有封板，另一端设有端盖，机壳、封板和端盖构成封闭式结构。

本实用新型机壳由永磁副励磁机机座、主励磁机机座组成，封板位于主发电机与永磁副励磁机之间，端盖设置于整流装置和接地检测滑环装置外，所述封板、永磁副励磁机机座、主励磁机机座和端盖构成封闭式结构；其中永磁副励磁机机座、主励磁机机座均由两个半机座组合构成，两个半机座在两边的结合处均设有法兰面，法兰面上设有对应的安装孔，两个半机座通过安装在安装孔的螺栓紧密固定连接，在半机座两边结合处的法兰面的对角位置设有定位销。

针对大容量下的无刷励磁系统冷却问题，本实用新型进一步设有空冷通道，主励磁机下方安装有空气冷却器，由空气冷却器-整流装置-主励磁机-永磁副励磁机-空气冷却器组成为一个独立的冷却回路，从而改善励磁系统的冷却效果。与以往小容量无刷励磁系统与主发电机共用一个冷却系统相比，本实用新型的冷却方式更适于大容量无刷励磁系统。

本实用新型的整流装置为单盘结构，由支撑座、交流侧散热片、整流二极管、直流侧散热片、熔断器和用于输出电流的正、负铜线组成，交流侧散热片安装于支撑座内圆，整流二极管、直流侧散热片和熔断器串联，整流二极管、直流侧散热片和熔断器共有12组，通过螺栓压装在交流侧散热片上，构成三相桥式整流；交流侧散热片和直流侧散热片外侧设有散热翅片，散热翅片伸出支撑座外；这样不仅加大了散热片的散热面积，同时在系统运行时还构成离心式风扇，可以产生足够的风量，冷却整流装置，同时也冷却主励磁机和永磁副励磁机，因此不需要单独的风扇，使结构更加紧凑合理。

本实用新型也可以在机座两端设置与主发电机的冷却系统连通的进、出风管道，实现冷却