[发明专利]直接冷却的中心孔连接器

说明书

本发明涉及将供应直流功率的励磁机连接到发电机的磁场去的母线的冷却。使用于此目的的各种励磁机包括有带刷励磁机和无刷励磁机，带刷励磁机包括有接到发电机磁场端部的集流环上的碳刷，无刷励磁机包括有整流轮（rectifier    wheel）和中心孔装整流器结构（bore    pack    rectifier    configuration）。这类整流器组装在发电机磁场的中心孔内，所有这些励磁机都要求母线运载从励磁机流向发电机磁场的DC大电流。

母线连接器的一种结构形式是采用两个由绝缘片隔开并设置在一根绝缘管子里的未经绝缘的半圆形铜部件。将这组件滑进发电机磁场的中心孔内，并将每一母线的端部连接到发电机励磁线圈和励磁机上。

但是，大电流流过会导致发热问题，需要对母线进行冷却。冷却中心孔母线（bore    busbar）的一种方法是利用一根金属管围绕着经绝缘的母线并通过焊到金属管外圆上的角铁间隔件跟发电机磁场中心孔隔开一个距离，使冷却气体或空气可以在该管子外侧与磁场中心孔内侧之间的通道内流通，以从母线带走热量。然而，绝缘件和管子插入在母线与冷却介质之间，有损于冷却效率。

此外，这种结构增加重量、尺寸和复杂性，并且增大发电机磁场中心孔的直径会在设计上引起许多问题。而且，使金属管与角铁组件能滑进发电机磁场中心孔内所必需的金属管与角铁组件跟发电机磁场中心孔之间的间隙在工作期间引起活动并发出噪声。

本发明的一个目的是为一个一体化的DC励磁机和发电机的中心孔母线提供改进的冷却结构。

本发明的另一个目的是为一个一体化的DC励磁机和发电机的中心孔母线提供改进的冷却结构，这种冷却结构比现有的冷却装置简单、轻便和小型化。

本发明的又一个目的是为一个一体化的中心孔装励磁机（bore    pack    exciter）和发电机提供改进的冷却结构，这种冷却结构的噪声和振动都降低了。

本发明的又另一个目的是提供一种易于制造和组装的改进的中心孔母线组件。

为实现本发明的上述的和其它的目的，提供一个装置用以直接冷却将中心孔装励磁机跟发电机连接起来的中心孔母线，这是通过在中心孔母线提供通道并提供装置将冷却气体流通过母线并通过发电机回流至冷却装置。

图1    是实施本发明的呈一体的中心孔装励磁机和发电机的略图;

图2A和2B是沿图4的箭头B-B的方向取的、根据本发明将中心孔装励磁机连接到发电机去的中心孔母线的剖视图;

图3    是图2B的一部分的顶视图;

图4是沿图2B的箭头A-A的方向取的、示出本发明的不同的实施例的横截面图;

图5是沿图2A的箭头5-5的方向取的横截面图。

参看图1，图中示出发电机1，这发电机具有一个冷却装置2装在其上，并有一个中心孔装励磁机3装在其一端上并由支承件4支承着。冷却装置2供给冷却气体，用以在发电机1内流通以冷却发电机的内部，接着回流至冷却装置2以排出热量，然后又将冷的气体送回到发电机。这个在发电机内的流径用断续箭头6示意地示出。冷却装置2还通过管道8把冷却气体供应到中心孔装励磁机3的一个端头10，冷却气体由此通过中心孔装励磁机、通过中心孔装励磁机的另一个端头11、并通过中心孔母线组件14流到发电机1的内部，在那里，中心孔装励磁机的冷却气体与发电机的冷却气体流6一起流回冷却装置2那里排出热量，然后冷的气体按上述方式通过发电机1和中心孔装励磁机3进行再循环。

图2A、2B和3示出中心孔装励磁机3和中心孔母线冷却的细节。参看图2A、2B和3，图中示出中心孔装励磁机3的端部邻接于中心孔母线组件14。DC正极铜引线18包容在中心孔装励磁机3的壳体17内，铜引线18的端部用机械连接紧固件19通过在中心孔母线组件14内焊到中心孔母线或中心孔导体22上的叠片结构件21连接到正极中心孔母线22上。

同样地，DC负极铜引线25通过机械连接紧固件26连接到负极中心孔母线或中心孔导体28上。叠片结构件21与正极中心孔母线22跟叠片结构件27与负极中心孔母线28用绝缘片31分隔开。中心孔装励磁机3装有一个用本领域熟知的方式将交流转化成直流的整流装置（未示出）。实心铜引线18与25将整流装置接到中心孔母线22与28上，给发电机磁场线圈35提供直流功率来赋能。连接装置42将正极中心孔母线22连接到发电机磁场线圈35上。另一个连接装置（未示出）将负极中心孔母线28连接到发电机磁场线圈35另一端头上以提供DC电流在发电机磁场线圈35中流通。