一种电机的转子机械模型装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及试验机械技术领域，更具体地说涉及一种电机的转子机械模型装置。
【背景技术】
[0002]速度可调式水轮发电机实现了电机转速与供电频率的柔性连接，通过改变转子绕组通入交流电频率，使得转子电流建立磁场相对转子速度可调，实现机组实际运行速度能够在一定范围内可调。当速度可调式水轮发电机转子采用绕线式结构，转子线圈由条式线棒组成。在速度可调式水轮发电机高转速运行时，区别于传统凸极同步电机，励磁线圈产生离心力不再是由磁极铁心靴部支承，需要在转子铁心槽部以及端部设置相应的结构对转子绕组进行保护。
[0003]国家知识产权局于2012年02月22日，公开了一件公开号为CN101689783B，名称为用于电机的转子的发明专利，该发明专利涉及一种用于电机特别是水轮发电机的转子，所述转子包括转子轭(12)，该转子轭具有轴向绕组槽(13)，所述轴向绕组槽绕着外周边分布，且转子绕组的绕组线棒(14，15)插入所述轴向绕组槽中。绕组线棒(14，15)的从转子轭(12)轴向露出的绕组末端(16，17)形成端部绕组(11)，所述端部绕组借助于保持装置(19，…，28)被保持以抵抗离心力，所述保持装置包括多个径向螺栓(24)。在这种类型的转子中，径向螺栓(24 )具有以固定方式连接至杆部(31)的头部(25 )。
[0004]现有技术中对于百兆瓦级高速的速度可调式水轮发电机，在机组飞逸工况时，转子圆周线速度较大，一般达到180m/s，整个绕线式转子结构在巨大的离心力作用下的安全可靠性以及转子绕组电气绝缘性能的保证有待验证，因此，对于不同的绕组端部固定结构需要对其性能，以及在机组飞逸工况时转子绕组的安全可靠性以及电气绝缘性能进行检测，从而找出性能最好、最稳定的端部固定结构，然而在现有技术中，均是在百兆瓦级高速的速度可调式水轮发电机进行调试检测，在检测过程中，由于百兆瓦级高速的速度可调式水轮发电机的转子体积较大，对其端部的固定较为麻烦，耗时较长，且更换不同的端部固定方案也不方便，在检测过程中耗费大量的人力、物力和时间，造成不必要的浪费。因此整个绕线式转子结构在巨大离心力作用下安全可靠性以及转子绕组电气绝缘性能的保证需要通过试验进行模拟，也就迫切需要一种试验装置用以检测转子绕组线棒端部的固定的安全可靠性和转子绕组电气绝缘性能。
【发明内容】
[0005]为解决上述现有技术中的不足，本发明提供了一种电机的转子机械模型装置，本发明适用于大容量绕线式转子机械，特别是转子绕组端部固定方式的试验研究，以及转子绕组线棒端部的固定的安全可靠性和转子绕组电气绝缘性能的检测和试验分析。
[0006]针对上述现有技术中的不足，本发明是通过下述技术方案实现的:
一种电机的转子机械模型装置，其特征在于:包括支撑架、支撑轴和驱动机构，所述支撑轴一端与驱动机构相连，并在驱动机构的带动下转动；所述支撑架支撑在支撑轴下方，并且支撑轴与支撑架发生相对转动；所述支撑轴上设置有与端部固定装置相配合的转子，所述转子随支撑轴的转动而转动。
[0007]所述转子是由若干硅钢片叠压而成的，所述转子上设置有若干径向通风沟；转子上设置有转子绕组，所述转子的轴向上设置有轴向绕组槽，转子绕组的绕组线棒插入所述轴向绕组槽中，所述绕组线棒从转子轴向露出的绕组末端形成端部绕组。
[0008]所述绕组槽上设置有用于将绕组线棒固定在绕组槽中的槽部固定件。
[0009]所述转子与支撑轴之间为键连接。
[0010]所述端部固定装置分别设置在转子两端。
[0011]所述端部固定装置是由一固定架和外箍组件组成的；所述固定架包括若干支撑环和若干连接件，所述若干支撑环的圆心在同一轴线上，所述相邻两支撑环之间通过多个连接件连接，所述若干支撑环通过若干连接件连接成为一固定架；所述固定架一端固定连接有用于固定连接转子的圆环形底板；外箍组件包括多个外端箍和多个拉紧件；所述外箍组件的外端箍套在端部绕组的外圆侧上，且通过拉紧件与固定架的支撑环相连。
[0012]所述若干支撑环等间距设置，各个支撑环的径向宽度和轴向厚度均相同；所述支撑环是用高强度非磁性钢板制成的。
[0013]所述连接件为径向叶片，所述连接件焊接在支撑环上；连接件沿支撑环圆周方向等间距设置，连接件外缘圆周直径小于支撑环外径，连接件分布的内缘圆周直径大于支撑环内径。
[0014]所述底板上设置有圆环形的凸台和多个螺孔，凸台与底板同心，多个螺孔沿支撑环轴向分布，每个螺孔的圆心到底板的圆心的距离相同。
[0015]所述拉紧件为绑扎带。
[0016]所述外端箍是用金属非磁性材料制成的，在外端箍与端部绕组的接触处填充绝缘材料，该外端箍为整体成型或者分段焊接而成。
[0017]所述外端箍是用绝缘材料制成的，在外端箍与端部绕组的接触处填充有填充物。
[0018]所述外端箍的数目与所述支撑环的数目相同，且与支撑环相对应安装在端部绕组外圆侧。
[0019]所述外端箍截面为矩形、圆形或者半圆形。
[0020]所述端部固定装置是由围带固定架和拉紧螺杆组成的，所述围带固定架包括若干围带条和若干连接条，所述若干连接条之间设置有空隙，所述围带条设置在连接条空隙中并且两端分别连接在相邻两连接条上；所述连接条通过围带条连接围拢形成一个两端开口的柱型围带固定架；所述围带条上平均分布有若干通孔，所述通孔与转子的端部绕组间隙相对应，所述拉紧螺杆从围带条的通孔穿入，穿过端部绕组间隙固定在转子的支撑轴上。
[0021]所述转子一端对应围带固定架的支撑轴上设置有支撑结构，所述支撑结构固定在支撑轴上，所述支撑结构上设置有用于固定拉紧螺杆端部的支撑槽。
[0022]所述拉紧螺杆从围带条的通孔穿入，穿过端部绕组间隙固定在支撑轴上的支撑结构上的支撑槽内。
[0023]所述围带条与所述连接条采用榫卯连接；所述围带条两端设置有鸽尾凸台，所述鸽尾凸台厚度小于所述围带条厚度；所述连接条宽度两侧设置有鸽尾槽，所述鸽尾槽深度大于所述围带条鸽尾凸台厚度。
[0024]与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在:
1、本发明提供了一种试验装置，相对于现有技术来说，可以应用于电机、发电机，尤其是针对百兆瓦级高速的速度可调式水轮发电机，在机组飞逸工况时，转子圆周线速度较大，一般达到180m/s，整个绕线式转子结构在巨大的离心力作用下的安全可靠性以及转子绕组电气绝缘性能的验证。现有技术中并不存在相应的试验装置，而是直接百兆瓦级高速的速度可调式水轮发电机进行调试检测，其端部的固定较为麻烦，耗时较长，且更换不同的端部固定方案也不方便，在检测过程中耗费大量的人力、物力和时间，造成不必要的浪费。而本发明的试验装置模仿百兆瓦级高速的速度可调式水轮发电机的转子结构，通过驱动电机的带动模仿其转子运动过程，然后通过在转子两端采用不同的端部固定装置结构对其进行试验，相对于现有技术而言，更加简单，且在操作过程中相较于现有技术中直接在百兆瓦级高速的速度可调式水轮发电机上试验，操作更架简便，能够节省大