[發明專利]一種同步凸極發電機的擴容方法

在審

• 申請號: 201610091746.7
• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105634216A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 李雄;韋海明;葉冠群;張思沅;張繼遠;李衛團;張龍;曹明勇;潘金輝;李曉磊
• 申請（專利權）人: 東莞市富源實業有限公司;中海石油（中國）有限公司湛江分公司
• 主分類號: H02K15/02
• 分類號: H02K15/02;H02K15/04
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司 44272
• 代理人: 張作林

技術領域

本發明涉及一種同步凸極發電機的擴容方法。

背景技術

隨著生產發展的需求，海上石油生產裝置FPSO(FloatingProductionStorageandOffloading-中文是海上浮式生產儲油船)在生產中用電負荷持續增加，超出了油輪上設計的發電機的額定供電能力。但現有可以滿足用電需求的大容量發電機不僅存在體積大、重量沉、無法和原動機匹配安裝等問題，而且油輪FPSO的發動機裝配位的船體甲板空間、承重、剛度有限，如果更換成大容量發電機對油輪FPSO結構會產生安全隱患，可能會導致發電機運行時振動超標等問題。因此，迫切需要在不改變原有同步凸極發電機外形尺寸和轉軸的情況下將同步凸極發電機擴大發電容量，以滿足油輪FPSO在生產的用電需求。

發明內容

本發明的目的在于克服FPSO的發動機裝配位的船體甲板承重與剛度有限而不能將原有同步凸極發電機更換成大容量發電機這一缺陷，提供一種將原有同步凸極發電機通過改造擴容的方法。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案為：

一種同步凸極發電機的擴容方法，在不改變同步凸極發電機外形尺寸及轉軸的情況下擴大同步凸極發電機的容量，包括以下步驟：

步驟一：定子繞組改造，根據原定子鐵芯的槽形尺寸、繞組的熱負荷、繞組匝間的絕緣要求、同步凸極發電機的增加容量所需要繞組流過的最大電流，確定新定子繞組的導線截面和線圈匝數，制作新定子繞組；

步驟二：定子鐵芯、轉子鐵芯改造，不改變原定子鐵芯和原轉子鐵芯，根據勵磁電流、磁通密度、同步凸極發電機的內部空間以及步驟一確定的新定子繞組參數，分別確定原定子鐵芯和原轉子鐵芯需要增加的尺寸，按照原定子鐵芯和原轉子鐵芯的結構制作定子鐵芯迭片和轉子鐵芯迭片，將新定子鐵芯迭片和新轉子鐵芯迭片分別配裝在原定子鐵芯和原轉子鐵芯上；

步驟三：轉子繞組改造，根據繞組的熱負荷、繞組匝間的絕緣要求、同步凸極發電機的增加容量需要繞組流過的最大電流、制作工藝，確定新轉子繞組的導線截面、線圈匝數以及線圈路數，制作新轉子繞組；

步驟四：將新定子繞組、新轉子繞組配裝在步驟二中改造完成的定子鐵芯、轉子鐵芯上，與原有的同步凸極發電機的勵磁機、轉軸、冷卻器、機座、軸承進行配裝，即完成同步凸極發電機的擴容改造。

本發明有益效果在于改造原有同步凸極發電機，通過重新設計和更換定子繞組、轉子繞組，加長定子鐵芯、轉子鐵芯，使得同步凸極發電機可以不改變外形尺寸和轉軸達到擴容的目的；同時，擴容后的發熱量增幅不大，原有的冷卻器完全可以滿足散熱需求；對提高企業經濟效益具有重要意義。

附圖說明

圖1是本發明實施例的擴容方法流程圖。

圖2是本發明具體實施例改造前的同步凸極發電機裝配圖。

圖中：101、102、103、104為擴容方法的步驟；2、定子；3、轉子；4、勵磁機；5、軸承；6、冷卻器；7、轉軸。

具體實施方式

參照附圖1至附圖2介紹本發明的具體實施方式。

一種同步凸極發電機的擴容方法，不改變同步凸極發電機外形尺寸及轉軸，通過改造同步凸極發電機內部結構，使得其擴大發電容量。包括以下步驟：

步驟一（101）：定子繞組改造，同步凸極發電機擴容，需要允許定子繞組流過更大的電流，也就是要增大導線截面，由于定子（2）上的定子鐵芯的槽形尺寸有限，因此增大導線截面則需要減少定子繞組的匝間絕緣厚度和/或減少定子繞組的線圈匝數；在定子繞組的匝間絕緣與對地絕緣現不能減薄的情況下，只有減少線圈匝數。根據原定子鐵芯的槽形尺寸、繞組的熱負荷、繞組匝間的絕緣要求、同步凸極發電機的增加容量所需要繞組流過的最大電流，確定新定子繞組的導線截面和線圈匝數，制作新定子繞組。

步驟二（102）：定子鐵芯、轉子鐵芯改造，步驟一（101）中采用減少線圈匝數來給增大導線截面提供空間，減少線圈匝數會使鐵芯磁通密度大幅增加，導致勵磁功率增加，需要加長定子（2）上的定子鐵芯和轉子（3）上的轉子鐵芯的長度來避免磁通密度增長；不改變原定子鐵芯和原轉子鐵芯結構，根據勵磁電流、磁通密度、同步凸極發電機的內部空間以及步驟一（101）確定的新定子繞組參數，分別確定原定子鐵芯和原轉子鐵芯需要增加的尺寸，按照原定子鐵芯和原轉子鐵芯的結構制作定子鐵芯迭片和轉子鐵芯迭片，將新定子鐵芯迭片和新轉子鐵芯迭片分別配裝在原定子鐵芯和原轉子鐵芯外圍邊上。