[发明专利]一种水轮发电机定子铁芯结构及其成型方法

说明书

本发明公开了一种水轮发电机定子铁芯结构及其成型方法。其中，所述定子铁芯结构包括有若干硅钢片，这些硅钢片按照在定子机座上的排布位置，而划分为中部铁芯组件和处在其轴向两端的端部铁芯组件，端部铁芯组件的各硅钢片按排布顺序而粘接组合为整体环状结构，中部铁芯组件的各硅钢片按排布顺序而叠装排布在两端的整体环状结构的端部铁芯组件之间，两端的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对定子铁芯结构的轴向锁紧力。本发明既不明显增大定子铁芯结构的加工和装配技术难度，又能满足使用工况的技术要求，能有效解决定子铁芯结构在定子机座上的轴向锁紧力易被破坏的技术难题问题，有利于水轮发电机长效安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及水轮发电机，具体是一种新的、水轮发电机的定子铁芯结构，以及该定子铁芯结构的成型方法。

背景技术

水轮发电机的定子作为水轮发电机的静止部件，其主要由定子机座及装配在定子机座上的铁芯、绕组等组成，铁芯和绕组是定子为了产生旋转磁场和保证磁通及电流通路必备的电磁部分。

水轮发电机的定子铁芯结构，是由若干块硅钢片按照设定的排布顺序层叠的方式嵌装于定子机座上而组成的，特别是大尺寸水轮发电机的定子铁芯结构，其每层硅钢片是由若干块扇形的硅钢片按照设定的排布顺序以周向对接的方式组成。叠装成型于定子机座上的定子铁芯结构，是由定子机座上周向分布的各拉紧螺杆通过两端的指压板施以轴向锁紧力而实现固定的。此种定子铁芯结构虽然满足了加工、装配及使用工况的技术要求，但其由于周向分布的各拉紧螺杆承力不一致，特别是大尺寸水轮发电机的各硅钢片是扇形非整圆成型结构、相邻硅钢片之间分体叠装结构以及传递轴向锁紧力的指压板扇形的非整圆成型结构，使得定子铁芯结构的轴向锁紧力随着服役时间的延长，而因电磁、机械等力的振动作用使得定子铁芯结构的端部所承受的轴向锁紧力在圆周方向上差异化，这种差异化会带来定子铁芯结构在定子机座上的松动、断齿、线圈磨损、线圈放炮等技术问题，更甚的会引起定子铁芯烧毁等严重事故，不利于水轮发电机组的长效安全稳定运行。

如若将水轮发电机定子铁芯结构的端部硅钢片和定子机座上的两端指压板，在周向上直接以成圆的整体结构成型，则会增强轴向锁紧力在圆周方向上的均衡施加，确保定子铁芯结构在定子机座上的牢固、稳定地长效装配质量，以提高水轮发电机组的长效安全稳定运行；但是，这将会增大水轮发电机定子铁芯结构的加工和装配技术难度，甚至会满足不了使用工况的技术要求。由此可见，将水轮发电机定子铁芯结构的端部硅钢片和定子机座上的励磁端、水机端指压板，以周向成圆的简单整体结构成型，并不是解决水轮发电机定子铁芯结构在定子机座上的轴向锁紧力易被破坏的最佳技术措施，有待研发更为周详、可行的技术措施。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对上述水轮发电机定子铁芯结构的特殊性和技术不足，提供一种既不明显增大定子铁芯结构的加工和装配技术难度，又能满足水轮发电机的使用工况技术要求，还能有效解决定子铁芯结构在定子机座上的轴向锁紧力易被破坏的技术问题，有利于水轮发电机长效安全稳定运行的水轮发电机定子铁芯结构，以及该定子铁芯结构的成型方法。

本发明实现其技术目的所采用的技术方案是：一种水轮发电机定子铁芯结构，所述定子铁芯结构包括有若干硅钢片，这些硅钢片按照在定子机座上的排布位置，而划分为中部铁芯组件和处在中部铁芯组件轴向两端的端部铁芯组件，所述端部铁芯组件的各硅钢片按排布顺序而粘接组合为整体环状结构，所述中部铁芯组件的各硅钢片按排布顺序而叠装排布在两端的整体环状结构的端部铁芯组件之间，两端的端部铁芯组件分别在轴向上整体承载定子铁芯压紧机构对所述定子铁芯结构的轴向锁紧力。

作为优选方案之一，所述端部铁芯组件是由50～200层硅钢片在轴向上整圆粘接组合而成。