[其他]無刷勵磁機的圓筒形水冷整流環

在審

• 申請號: 101985000007772
• 申請日: 1985-10-26
• 公開（公告）號: CN1004742B
• 公開（公告）日: 1989-07-05
• 發明（設計）人: 鄭光華
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 代理公司: 浙江大學專利代理事務所
• 代理人: 連壽金

適用于無刷勵磁機的圓筒形水冷整流環，安裝在無刷勵磁機轉子電樞軛部圓筒形環圈的內壁處，其整流部件和正、負極電路的連接線埋設在環座的孔槽內，并采用水冷方式冷卻。

本發明涉及一種用于無刷勵磁機的通過整流電路將交流功率轉入轉變為直流功率輸出的裝置。

常用的無刷勵磁機整流環多數是風冷整流環，它單獨安裝在勵磁機的主軸上，呈圓盤形，其整流元件依靠體積較大的散熱片散熱，這些整流元件及其散熱片固定在整流環的環座上，運行時環座隨同主軸快速旋轉，于是散熱片與空氣間發生摩擦，產生較大的風摩損耗和通風噪聲。

美國專利US3381209報導了一種適用于大容量隱極汽輪發電機的勵磁整流裝置，該勵磁整流裝置制成棒狀體，長達10米左右，安裝在主軸的中心孔內。棒體的外側為一個用絕緣材料制成的絕緣套筒，沿套筒內壁均勻地布置6根用于通電的銅條作為外環軸向導線，其中的3根各通過各自的接線棒與直流負載正極相連，另3根各通過接線棒與負載的負極相連。外環軸向導線的內側均稱地布置3根銅條作為內環軸向導線，它們通過各自的接線棒與交流勵磁機電樞上的三相繞組的端接線相連。每一銅條各配置一對通冷卻液的空心銅管。外環銅排與內環銅排之間布置6個由并聯的硅整流二極管構成的三相全波整流臂，沿絕緣套筒軸向布置為數眾多的整流元件。絕緣套筒內的其余空間澆鑄環氧樹脂類的絕緣材料，使整流裝置形成一個實心而又細長的棒狀體，置于主軸中心孔內。這種整流裝置可以輸出強大的勵磁電流，供給幾十萬千瓦或更大容量隱極式汽輪發電機所需的勵磁電流。但這種結構的整流裝置存在以下缺陷：

1、每一支路上采用眾多并聯的整流組件沒有串聯保險熔斷器，一旦其中的一只硅二極管發生短路故障，就會導致全部硅二極管燒損以致整個整流電路的破壞。該方案因受空間的限制，客觀上不可能為每只硅二極管串聯保險熔斷器，所以采用這一方案的整流裝置是極不安全的。

2、制造和維修困難重重。如裝配過程中以眾多的聚乙烯模塊代替硅二極管塞進細長的圓筒內，其塞進的難度很大，在澆鑄環氧樹脂之前欲保證這些模塊的正確位置則更難;澆鑄環氧樹脂時，未固化的環氧樹脂會從圓筒上為裝拆硅二極管的數十個圓孔內外泄，環氧樹脂固化后，代替硅二極管的聚乙烯模塊很難取出;眾多零件間的相互配合，在極為不利的裝配條件下，其配合公差難以得到保證;裝置中許多螺孔的螺紋在澆鑄環氧樹脂時，難免被粘壞，一旦出現故障，細長的絕緣套筒整體地從主軸中心孔內抽出是相當困難的，在裝拆絕緣套筒時，裝拆其兩端的接線棒也很麻煩。

3、布置整流裝置的主軸中心孔，長約10米左右，其孔徑不小于15厘米，由于汽輪發電機轉子軛部磁密相當高，開了這種孔后，磁密受到影響，效率較低。

本發明的目的在于設計一種結構緊湊、安裝維修方便、輸出電流大的無刷勵磁機水冷整流環。

本發明利用無刷勵磁機轉子電樞軛部上的圓筒形環圈的作為布置整流部件和連接電路的環座，該環圈圓筒內壁周徑上勻稱地開有用以分別埋設各整流部件的若干個徑向盲孔，在這些盲孔的一側開一個用以埋設正極連接線的環形槽，在這類盲孔的另一側開1個埋設負極連接線的環形槽，每一個盲孔與其中的一個環形槽之間開有一個用以埋設正極連接線或者負極連接線的連接槽;整流部件布置在盲孔內，位于盲孔一側的環形槽和連接槽內埋設與一組整流部件的內金屬觸頭相銜接的正極連接線，盲孔另一側的環形槽和連接槽內埋設與另一組整流部件的內金屬觸頭相銜接的負極連接線;電極連接線采用可同時通水、通電的空心金屬管，外部包有絕緣材料。

圖面說明：

圖1為圓筒形無刷勵磁機的水冷整流環的結構剖視圖，圖中1-環座，2-壓接式整流部件，3-正極連接線，4-負極連接線。

圖2為環座（1）的展開示意圖。圖中a-盲孔，b₁、b₂-環形槽，c₁、c₂-連接槽，3、4-正、負極連接線，e₁、e₂-并聯連接線。

以下結合附圖說明本發明的圓筒形水冷整流環的基本結構，但發明內容不限于附圖說明。