[發明專利]包括轉子、定子和在轉子與定子之間的空氣間隙的電機

有效

• 申請號: 201080017517.1
• 申請日: 2010-04-19
• 公開（公告）號: CN102405582A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: A·施韋里;S·齊菲爾迪茲;M·施密德
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通法國水電公司
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王瓊

技術領域

本發明涉及電機領域。本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的電機。

背景技術

從20MVA到500MVA的功率范圍中的雙饋異步電機能夠用于可變速度的能源生產。這些機器的特點在于轉子上的分布式三相繞組。轉子繞組包括嵌入轉子疊片內的槽中的單個棒。所述單個棒連接在繞組端部中以形成繞組。棒接頭的布置是繞所述周緣均勻地分布。由于轉子的旋轉，所述繞組端部受到離心力，所述繞組端部必須利用繞組端部保持系統機械地緊固以克服所述離心力。原則上，現在已知三種類型的繞組端部保持系統：

1.利用鋼頂梁固定，渦輪發電機通常是這種情況。

2.固定，其中，鋼纜、索或塑料膜纏繞整個繞組端部。

3.利用螺栓、螺釘或U形托架固定。

這種異步電機10在圖1中以高度簡化的形式以截面方式再現。它包括轉子19，轉子19能夠繞軸線18旋轉并且被定子同心地包圍，定子具有包括相應定子繞組的定子疊片堆14和定子繞組端部17。轉子19包括中央本體11，中央本體11在每個端部與軸11’合并。中央本體11由轉子疊片堆12環繞，轉子繞組13在轉子疊片堆12中延伸?；h15用于向轉子繞組13供給電流，布置在軸11’中的一個上。圓柱形空氣間隙21在軸向方向上延伸穿過所述機器，設置在轉子疊片堆12和定子疊片堆14之間。

所述空氣間隙能夠根據溫度、速度和其他可變參數在不同的工作階段具有不同的幾何形狀。這些變化不顯著地影響所述機器的功能。然而，還能夠使轉子的幾何形狀以無法忍受的形式持久地改變或者使碎屑進入所述空氣間隙。為了防止隨之發生的功能故障和盡可能快地檢查所述機器，必需及時探測空氣間隙中的這種變化。

發明內容

因此，本發明的目的在于進一步發展在前言中所述種類的電機，從而及時探測所述空氣間隙的幾何形狀的臨界變化。

這個目的通過權利要求1的特征的整體實現。根據本發明的解決方案的特征在于設置用于監測所述空氣間隙的裝置，所述裝置在軸向方向上延伸穿過所述空氣間隙，并且利用所述裝置能夠探測所述轉子幾何形狀的變化和/或在所述空氣間隙中出現碎屑。

本發明的一個實施例的特征在于，所述監測裝置包括在軸向方向上延伸穿過所述空氣間隙的監測軌道。

優選地，所述監測軌道平行于所述軸線延伸。

根據這個實施例的改進，所述監測軌道由至少一根緊拉鋼線形成。

特別地，在這種情況下，設置用于監測鋼線中機械應變的裝置。

根據這個實施例的另一改進，所述監測軌道由至少一個光束形成。特別地，在這種情況下，設置用于監測所述光束的完整性的裝置。

為了獲得更好的分辨率，當跨過所述空氣間隙的厚度分布的多個平行光束形成監測軌道時，在這里是有利的。

所述至少一根鋼線能夠利用懸吊裝置固定到所述轉子上。

然而，所述至少一根鋼線還能夠利用懸吊裝置固定到所述定子上。

所述至少一個光束能夠以相應的方式連接到所述轉子且固定成與之旋轉。

然而，所述至少一個光束還能夠設計成靜止的。

附圖說明

以下結合附圖，參照示例性實施例更詳細地解釋本發明。在附圖中：

圖1以高度簡化的表示法顯示根據現有技術的異步電機的一個截面，所述異步電機具有定子和轉子繞組以及在轉子與定子之間的空氣間隙；

圖2顯示具有根據本發明第一示例性實施例且固定在轉子側上的監測軌道的根據圖1的異步電機；

圖3以與圖2比較布置的方式顯示具有根據本發明第二示例性實施例且固定在轉子側上的監測軌道的異步電機；

圖4顯示具有根據本發明第三示例性實施例且固定在定子側上的監測軌道的根據圖1的異步電機；

圖5以與圖4比較布置的方式顯示具有根據本發明第四示例性實施例且固定在定子側上的監測軌道的異步電機；

圖6以與圖4比較布置的方式顯示包括具有高空間分辨率的光學監測軌道的異步電機，所述光學監測軌道固定在定子側上且由多個光束形成。

具體實施方式

本發明的基本構思在于借助于緊拉鋼線形式的監測軌道或光學裝置(激光)形式的監測軌道，在早期探測在所述空氣間隙中出現碎屑或者轉子幾何形狀變化。相關監測裝置產生的信號能夠用于保護目的或僅用于監測目的。同時，安裝在轉子上且固定成與之旋轉的系統用于監測所述定子，固定在定子上的系統用于監測所述轉子，人們能夠區分這兩個系統。然而，不僅在異步電機中使用這種系統是有利的，而且在常規同步電機中使用這種系統也是有利的。