[发明专利]一种兼有副励磁机功能的励磁机结构

说明书

本发明公开了一种兼有副励磁机功能的励磁机结构，解决了如何缩短同步发电机转轴上安装励磁机及副励磁机的悬臂长度，降低副励磁机的故障率的问题；将励磁机轴流风扇的环形筒状护罩与轴流风扇叶片的外侧端部连成一体，将连接在叶片外径上的环形筒状护罩，设计为副励磁机转子铁芯的支撑环，在该支撑环上安装副励磁机转子的永磁体，使励磁机轴流风扇兼做副励磁机转子；在励磁机轴流风扇叶片外侧的励磁机壳体内侧面上，设置副励磁机定子，从而形成在励磁机内集成有副励磁机的结构，将励磁机与副励磁机集成为一体，从而缩短了同步发电机非驱动端的轴端长度，并从根本上克服了副励磁机设置在轴端外侧时由于振动所发生的故障的发生。

技术领域

本发明涉及一种大型同步发电机上的励磁机，特别涉及一种兼有副励磁机功能的励磁机的结构及其集成方法。

背景技术

火力发电厂的同步发电机是由汽轮机拖动的，励磁机为同步发电机磁极转子供电，为发电机提供一个稳定的励磁电源；同步发电机系统一般还配置有自动电压调节器（AVR），AVR所需的供电电源是由副励磁机提供的，副励磁机为AVR供电，从而实现同步发电机的强励功能；同步发电机转子与励磁机转子是同轴设置的，副励磁机转子通过弹性柱销联轴器，连接在励磁机的非驱动端上，在励磁机转子轴上，还设置有冷却励磁机的轴流风扇，一般励磁机的轴向长度约为400-500毫米，副励磁机的轴向长度为240毫米左右，这种串联结构导致了同步发电机转轴的轴向长度较长，并且励磁机转子与副励磁机设置在同步发电机转轴的非驱动端外侧，为悬臂结构，由于悬臂较长，导致了发电机转轴悬臂端部弯曲挠度较大，转轴端部振动也加大；副励磁机转子是通过柱销联轴器连接在励磁机转子端部上的，该转子端部振动，使副励磁机联轴器柱销受力加大，并且导致联轴器上均布的柱销受力不均匀，致使柱销容易出现疲劳损坏现象，直接造成副励磁机不能正常工作；另外，在现有励磁机中，设置有机内风冷冷却的轴流风扇，在风扇外侧设置有风扇的环形筒状护罩，护罩用于防止轴流风沿径向流动，轴流风扇叶片外径端与护罩之间的间隙设计得较小，以防止励磁机内轴流风量的损失较大，这也带来了励磁机中轴流风扇的装配困难；如何缩短同步发电机转轴上安装励磁机及副励磁机的悬臂长度，降低副励磁机的故障率，成为大型同步发电机设计中急需要解决的一个技术难题。

发明内容

本发明提供了一种兼有副励磁机功能的励磁机结构，解决了如何缩短同步发电机转轴上安装励磁机及副励磁机的悬臂长度，降低副励磁机的故障率的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思是：将励磁机轴流风扇的环形筒状护罩与轴流风扇叶片的外侧端部连成一体，将连接在叶片外径上的环形筒状护罩，设计为副励磁机转子铁芯的支撑环，在该支撑环上安装副励磁机转子的永磁体，使励磁机轴流风扇兼做副励磁机转子；在励磁机轴流风扇叶片外侧的励磁机壳体内侧面上，设置副励磁机定子，从而形成在励磁机内集成有副励磁机的结构，将励磁机与副励磁机集成为一体，从而缩短了同步发电机非驱动端的轴端长度，并从根本上克服了副励磁机设置在轴端外侧时由于振动所引的故障的发生。

一种兼有副励磁机功能的励磁机结构，包括同步发电机底盘，在同步发电机底盘上，分别设置有同步发电机定子和励磁机定子，在同步发电机定子中设置有同步发电机转轴，在同步发电机非驱动端轴承外侧的同步发电机转轴的非驱动端轴端上，设置有励磁机，在励磁机内的同步发电机转轴的非驱动端轴端上，设置有轴流风扇，在轴流风扇的风扇叶片的外侧端上，固定连接有副励磁机转子铁芯，在副励磁机转子铁芯上，设置有永磁磁体，在副励磁机转子铁芯外侧的励磁机机座壳体内，设置有副励磁机定子，在副励磁机定子与永磁磁体之间形成有副励磁机的定子与转子之间的间隙。

在轴流风扇左侧的同步发电机转轴的非驱动端轴端上设置有励磁机驱动端端盖。