专利名称：发电机的极对极连接件及其制造方法
技术领域：
本发 明涉及一种发电机的极一极对极连接件、以及制造该连接件的方法。
背景技术：
公知的是，发电机带有转子，转子上承载的线圈绕组形成了两个或更多个极；图1 表示了具有四个极2a_2d的转子1的一种实例。四个极2a_2d利用极对极连接件3、4、5相互连接起来。具体而言，第一极对极连接件3将两个相邻的极2a、2b连接起来，第二极对极连接 件4将两个相对的极2a、2c连接起来，第三极对极连接件5将另外两个极2c、2d连接起来。通常情况下，出于对称性的原因，连接件4是由两个导体制成的，且每个导体的厚 度都是形成连接件3和5的导体的厚度的一半。极对极连接件是由弯曲的板条形成的，板条围绕着转子1进行延伸，在工作过程 中，板条必须要能承受很高的离心力和热负载，离心力和热负载都会使板条发生变形。由于这些原因，在弯曲板条上设置有膨胀接头，这些接头能吸纳变形，从而不会在 板条中形成有害的应力。在第一种常见的实施方式中，膨胀接头是由U形的元件构成的，该U形元件是由钎 焊到一起的三个铜块制成的。但在，制造这些膨胀结构却要消耗很多工时，这是因为铜块必须要被单独地制 出，然后再钎焊到一起，同时要避免铜材性能的退化或再结晶。在第二种常见的实施方式中，膨胀接头是由钎焊到弯曲板条上的铜支架、以及被 限制在支架内的一组叠置铜片制成的。但是，对于大型的发电机，需要设置很多的叠置铜片；这就会增大极对极连接件的 刚性，在某些情况下，这可能会降低极对极连接件的寿命。美国专利US 5065059公开了一种用于发电机的极对极连接件，其带有U形的元 件；U形元件是用高导电性的铜材机加工而成的。利用传统方法制造U形元件会在元件中造成很高的残余应力，这将缩短U形元件 的寿命。
发明内容
因而，本发明的技术目的是提供一种极对极连接件，并提供该连接件的制造方法， 利用本发明，可克服现有技术中存在的所述问题。在该技术目的的范围内，本发明的一个方面是提供一种具有膨胀接头的极对极连 接件，该连接件可用短的工时制成，且无需采用会损害其机械性能的加工操作。本发明的另一方面是提供一种具有膨胀接头的极对极连接件，对于所有尺寸的发 电机，其都具备所需的柔性，从而可增大极对极连接件的寿命一尤其是对于大型发电机。本发明的又一方面是提供一种具有U形元件的极对极连接件，该连接件在制造过程中仅会产生非常有限的残余应力，从而可增加连接件的寿命。本发明的再一方面是提供一种方法，该方法可在短时间内实施完成，且不会损害U 形元件，且在最终制成的U形元件中，该方法产生的残余应力非常有限。利用根据后附权利要求所限定的极对极连接件，实现了上述技术目的、以及上述 各个方面和其它的方面。
借助于附图中非限定性的实例，对根据本发明的极对极连接件及制造方法的非排 他性实施方式进行了描述，从这些描述可更加清楚地认识到本发明的其它特征和优点，在 附图中图1是四极转子的示意图；图2中的轴测图表示了图1所示四极发电机中的极对极连接件；图3中的轴测图表示了极对极连接件中两个叠置的U形元件；以及图4是极对极连接件中两个叠置U形元件的俯视图。图中的附图标记定义如下1 转子2a、2b、2c、2d 极3、4、5 极对极连接件11 弯曲板条12 U形元件13 爪15 U形元件12上的弯曲区域16 爪的端部17 支架18a、18b 圆周19 绝缘层20 绝缘层19上的通孔23 转子的轴线
具体实施例方式参见附图，图中表示了发电机的极对极连接件，这些连接件都包括两个或多个弯 曲的板条11，这些板条将发电机的各个极连接起来，在板条之间设置了膨胀接头12。具体而言，图2表示了位于发电机四个极之间的极对极连接件，其中的发电机是 图1所示的发电机。因此，图2表示出了带有四个膨胀接头12的四个弯曲板条11，这些板条形成了极 对极连接件4，带有膨胀接头12的两弯曲板条11形成了极对极连接件3，带有膨胀接头12 的另两个弯曲板条11形成了极对极连接件5。基于对称的原因，极对极连接件4是由四个板条制成的，这些板条的厚度是形成 极对极连接件3、5的那些板条的一半厚度。
作为备选方案，如果使用了具有相同型廓(以及厚度)的板条，则连接件3和5就 是由叠置的板条制成的，各个连接件3、4、5中板条的总数目为四。各个膨胀接头I2都带有U形的元件，它们被从整块板件上切出为所需的最终形 状，且连接到弯曲板条11上。这样就能避免其它的加工操作一例如弯曲操作。特别是，U形元件12的爪13不是平行的，也就是说，在俯视图(如图4所示)中， 这些爪的界线不是平行的。此外，U形元件12在其所处平面(图4的纸面)上的厚度不是恒定的；具体而言， 在弯曲区域15处的厚度小于在爪13处的厚度。在与U形元件12所在平面垂直的平面上，U形元件12的厚度是恒定的；这就允许 U形元件相互叠置起来。通常是利用支架17将各个U形元件爪的端部16钎焊到弯曲板条11上。具体而言，图2表示了位于四极发电机中四个极之间的极对极连接件3-5。 在该实施方式中，形成极对极连接件3、4、5的弯曲板条11围绕着转子(图2中只 表示出了转子的轴线23)沿着两个平行间隔开的圆周18a、18b延伸。在这一方面，极对极连接件4是沿着第一圆周18a延伸，而极对极连接件3和5是 沿着与第一圆周间隔开的第二圆周18b上的一些扇段延伸。各个极对极连接件3、4、5的U形元件12在轴向上(即在与转子轴线23平行的方 向上)都是延伸向另一圆周；例如，沿着圆周18a延伸的极对极连接件的U形元件在轴向上 延伸向圆周18b。尤其是，从不同圆周18a和18b延伸出的U形元件12具有相同的周向位置，并叠
置到一起。这就使得U形元件在所允许的空间内具有最大的长度(以减小其应力)。此外，在叠置的U形元件12之间设置有绝缘层19，以避免短路。绝缘层19具有贯通的冷却孔20。本发明还涉及一种为发电机制造极对极连接件的方法。该方法包括步骤从整块板件上切出具有所需最终形状的U形元件，并将U形元件 在其爪13处连接(例如通过钎焊)到弯曲板条11上。有利地是，在钎焊过程中，对U形元件进行冷却；这样就能保证U形元件的机械性 能。由于U形元件是从整块板件上切出的，而不是弯曲形成的，也就是说，这些元件被 切割为所需的最终U形形状，所以，制造过程快速，且在元件中只产生了有限的残余应力。当然，文中介绍的各个特征可被相互独立地采用。在实践中，可根据具体的需求来选择所用的材料和尺寸。
权利要求
1.发电机的极对极连接件(3、4、5)，其包括至少两个弯曲的板条(11)，这些板条将发 电机的极(h、2b、2c、2d)连接起来并且包括至少设置在板条间的膨胀接头，其特征在于 每个膨胀接头都具有U形的元件(1 ，这些U形元件从整块板件上被切出为所需的最终形 状，并连接到弯曲板条(11)上。
2.根据权利要求1所述的极对极连接件(3、4、5)，其特征在于U形元件(1 的爪(13) 是不平行的。
3.根据权利要求1所述的极对极连接件(3、4、5)，其特征在于U形元件(1 在其所 在平面内的厚度是不恒定的。
4.根据权利要求3所述的极对极连接件(3、4、5)，其特征在于U形元件(1 上的弯 曲区域(15)处的厚度小于其爪(13)处的厚度。
5.根据权利要求4所述的极对极连接件(3、4、5)，其特征在于在与U形元件(12)所 在平面相垂直的平面内，U形元件(12)的厚度是恒定的。
6.根据权利要求5所述的极对极连接件(3、4、5)，其特征在于U形元件(1 的爪的 端部被连接到弯曲板条(11)上。
7.根据权利要求6所述的极对极连接件(3、4、5)，其特征在于连接件沿着圆周(18a) 延伸，且面对着沿着平行间隔开的圆周(18b)延伸的至少另一个极对极连接件；沿着圆周 (18a、18b)延伸的极对极连接件的U形元件(12)在轴向上延伸向另一圆周(18b、18a)。
8.根据权利要求7所述的极对极连接件(3、4、5)，其特征在于从不同圆周(18a、18b) 延伸出的U形元件(1 具有相同的周向位置，且相互叠置着。
9.根据权利要求8所述的极对极连接件(3、4、5)，其特征在于，还包括位于叠置的U 形元件(12)之间的绝缘层(19)。
10.根据权利要求9所述的极对极连接件(3、4、5)，其特征在于绝缘层(19)包括贯通 的冷却孔(20)。
11.用于制造发电机上极对极连接件(3、4、5)的方法，其中的连接件包括至少两个弯 曲的板条(11)，弯曲板条将发电机的各个极(h、2b、2c、2d)连接起来，且板条之间至少设 置有膨胀接头，其特征在于膨胀接头具有U形的元件(12)，这些U形元件从整块板件上被 切出为所需的最终形状，且被连接到弯曲板条(11)上。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在爪(13)处将U形元件(12)连接到 弯曲板条(11)上。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于利用钎焊操作将U形元件(12)连接到 弯曲板条(11)上，且在钎焊过程中，对U形元件进行冷却。
全文摘要
发电机的极对极连接件(3、4、5)包括两个弯曲的板条(11)，这些板条将发电机的极(2a、2b、2c、2d)连接起来，且板条间设置有膨胀接头。膨胀接头具有U形的元件(12)，这些U形元件是从整块板件切出为所需的最终形状，并连接到弯曲板条(11)上。本发明还涉及一种制造极对极连接件的方法。
文档编号H02K3/51GK102097879SQ20101059433
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月14日 优先权日2009年12月15日
发明者L·马切耶夫斯基, M·维贝, M·蒂里, M·马耶兹克 申请人:阿尔斯通技术有限公司