[发明专利]用于铁芯支撑系统的发电机弹簧条增强

说明书

一种发电机，包括框架(56)；从框架(56)的内侧表面在径向上向内延伸的第一、第二框架环(13)；在框架(56)内的铁芯(54)；在周向上间隔开并且横跨第一、第二框架环(75A和75B)之间的距离在轴向上延伸的键条(100)，键条被联接至铁芯；在周向上间隔开并且在轴向上延伸以横跨第一、第二框架环之间的距离的层叠弹簧条(60)，第一弹簧条端部(112)由第一框架环(75A)支撑，第二相反的弹簧条端部(111)由第二框架环(75B)支撑，各弹簧条被联接至键条；其中层叠弹簧条进一步包括弹簧条子部件(60A和60B)和用于将弹簧条子部件联接的连接件(98/99)。

技术领域

本发明涉及电功率发动机(generator)并且更具体地涉及增强的弹簧条铁芯支撑系统、例如改变用于发电机的铁芯支撑系统的共振频率。

背景技术

发电机定子铁芯是涡轮机-发电机组中最大的单块部件。定子铁芯包括数千个薄钢叠片，水平堆叠并夹紧到一起以形成布置在发电机框架内的筒状定子铁芯。各叠片限定了中央开口并因此当被堆叠时轴向开口延伸穿过铁芯。叠片端至端地穿过铁芯延伸的多个轴向贯穿螺栓被保持到一起。

转子被布置在中央开口内并且通过转动的涡轮机而转动。电流被供给至转子绕组使得转动在定子绕组中生成电流。定子电流被供给至安装于发电机框架的多个主和中性电引线，接着通过输配电系统被供给至电负载。

正常操作和瞬态条件期间生成的稳定状态和瞬态力把相当大的力强加在定子铁芯上。这些力可以使铁芯几何形状扭曲、引起叠片振动并损坏铁芯、转子和/或框架。还有，由这些力引起的机械疲劳可能导致发电机部件的过早故障。

这些力中的某些力(尤其包括正常发电机操作期间生成的稳定状态力)可以在发电机中并且特别是在将铁芯附接至框架的联接部件中激发共振响应。共振响应一开始，这些力的幅值就会大幅增加。

为降低稳定状态和瞬态力的影响，发电机框架被固定至诸如发电厂的地板等的稳定的支撑并且定子铁芯被牢靠地附接至发电机框架。根据现有技术，不同的附接技术和相应的附接部件被采用以使铁芯附接至框架。

在一个附接技术中使用键条(keybar)。这些长的轴向布置的构件沿着定子铁芯的外周设置、具体地位于外周中限定出的插槽内。各键条的在径向上向内面对的表面通过几何捕获接口形状(例如燕尾形状)被保持在插槽内。各键条的在径向上向外面对的表面使用各种中间硬件部件被附接至定子框架。

一个这样的中间附接部件包括弹性弹簧条。几个弹簧条围绕框架的内部表面在周向上分布，并且各弹簧条在轴向上延伸穿过框架。各弹簧条的第一表面被附接至在径向上向内面对的发电机框架肋并且各弹簧条的相反的第二表面被附接至键条安装块或板。键条块或板被附接至键条。

各键条的端部(励磁器端和涡轮机端两者)包括用于接收螺纹螺母和配合垫片的螺纹段。螺母被拧紧以将夹紧力提供至定子铁芯。

图1是被安装在图1中未示出的发电机框架内的现有技术的电发动机8和定子铁芯10的部分剖视立体图。图1进一步图示出弹簧条15；多个这样的弹簧条15围绕铁芯10的圆周分布。各框架环13包括周向部件13A和横向部件13B。

各弹簧条15的第一表面通过紧固件19被附接至多个横向部件13B。各横向部件13B被焊接至周向部件13A并且各周向部件13A被焊接至发电机框架的内侧表面。

各弹簧条15延伸铁芯10的轴向长度。在多个轴向间隔开的部位，各弹簧条15的第二表面使用紧固件18被附接至键支架或键块(key block)20。各键块20横跨键条22的宽度并且多个键块20沿着各键条22轴向分布。