改進的密封式發電機制造技術

一種改進的密封式發電機(1)，其包括容納定子(3)和連接至軸(5)的轉子(4)的外殼2，其中軸(5)設置有容納引線(10)的導管，其中引線(10)將來自勵磁機(8)的電力運送到轉子勵磁繞組(9)。導管具有密封單元，用于防止包含在外殼(2)的內部中的氣體到達勵磁機(8)。密封單元包括第一和第二密封件(20、21)，它們在彼此之間限定室(22)，使得從密封件(20、21)泄漏的氣體進入室(22)。

【技術實現步驟摘要】
改進的密封式發電機
本專利技術涉及一種改進的密封式發電機。
技術介紹
參照圖1和2，密封式發電機1包括外殼2，該外殼2容納定子3和能夠在其中旋轉的轉子4。轉子4包括由軸承6支撐的軸5。提供密封環7以將外殼2的內部(通常包含H2)相對于外部環境密封。已知發電機1還包括勵磁機8，其產生直流電力以供應給轉子繞組9。勵磁機8通常位于外殼2的外部，并且為了將直流電力供應給轉子繞組9，軸5設置有其中容納引線10的導管。引線10在一側上連接至勵磁機8，并且在另一側上連接至轉子繞組9。另外，由于外殼2的內部11填充有H2，所以必須提供密封件以防止H2到達勵磁機8，這是因為當H2與空氣混合時會產生爆炸混合物，在存在火花(由勵磁機產生)時可能爆炸。具體地，圖1顯示了第一類型的發電機，其中勵磁機8將電力供應給滑環12，該滑環12設置在連接至軸5的滑環軸5a上。如圖所示，在該實施方式中，導管和引線10在軸5和滑環軸5a中延伸。滑環12經由徑向桿13(插入連接至導管的徑向孔中)而連接至引線10；然后引線10經由徑向柄14(也插入連接至導管的徑向孔中)而連接至轉子繞組9。在這些發電機中，密封件傳統地位于徑向孔與相應的徑向柄14之間的位置A上；另外(為了冗余度的原因)，將另外的密封件設置在徑向孔與相應的徑向桿13之間的位置B上。然而，該結構阻止了由H2冷卻引線10(密封在引線10的上游)。另外，由于大直徑的徑向孔和在其中容納的柄14，所以難以實現在位置A上的密封。此外，由于必須對位置A與B之間的整個導管加壓，這導致測試氣體的浪費和實際困難，所以難以執行確定密封件的質量的測試操作。可替換地，將密封件安裝在導管與引線10之間(發電機軸5與滑環軸5a之間)的位置C上，并且在該情況下，還將另外的密封件(為了冗余度的原因)設置在徑向孔與相應的徑向桿13之間的位置B上。然而在該情況下，由于必須封閉位置A，并且必須密封位置A與B之間的導管，所以也非常難以執行測試操作(C與B之間的測試操作不可行)。圖2顯示了另一種發電機類型，其中發電機軸5被連接至勵磁機8的轉子15，該勵磁機8的轉子15圍繞定子16。在該情況下，傳統地在位置D上提供密封件，使得能夠由H2冷卻整個引線10，并且另外，在制造過程中，還能夠以非常容易的方式執行質量測試。然而，因為僅能從轉子15的內部到達位置D，所以例如在發電機停機的過程中不能執行進一步的質量測試。除了上述缺點以外，因為如果在位置A或C與在位置B上的密封件產生泄漏(對于圖1的發電機)，或者如果密封件D產生泄漏(對于圖2的發電機)，H2將會在其被探測之前到達勵磁機8(或者其滑環12)，所以兩種發電機類型都可能具有安全問題；這可能導致非常危險的情況。
技術實現思路
因此本專利技術的技術目的是提供一種改進的密封式發電機，通過其消除現有技術的所述問題。在該技術目的的范圍內，本專利技術的一個方面是提供一種發電機，其中能夠通過可靠的密封件以容易的方式實現密封。本專利技術的另一個方面是提供一種發電機，其中不僅在制造過程中，而且在發電機的短時停機過程中，能夠以容易且迅速的方式執行測試操作。本專利技術的另一個方面是提供一種發電機，其由于H2不能不可預知地到達勵磁機，而具有非常安全的操作。根據本專利技術，通過依照所附權利要求提供改進的密封式發電機而達到該技術目的以及這些和其他方面。有利地，能夠由H2來冷卻將直流電力從勵磁機供應給轉子繞組的引線。附圖說明從根據本專利技術的發電機的優選的但不排他的實施方式的描述將會更加明白本專利技術的進一步特征和優點，在附圖中以非限制性實施例的方式示出，其中：圖1和2顯示了兩種不同類型的發電機；以及圖3和4顯示了分別應用于圖1和2的類型的發電機的本專利技術的實施方式中的密封件。具體實施方式在下文中，相同的附圖標記表示與已經描述的相同的元件。改進的密封式發電機1包括容納定子3和轉子4的外殼2，該轉子4包括軸5。軸5設置有容納引線10的導管，該引線10將來自直流勵磁機8的電力運送到轉子勵磁繞組9。引線10由兩個導電棒(典型地由銅制成)制成，該兩個導電棒相互絕緣并且每一個連接至直流勵磁機8的極。導管具有一個或多個密封單元，用于防止包含在外殼2的內部11中的氣體到達勵磁機8。每個密封單元具有彼此鄰近的兩個或多個密封件；具體地，每個密封單元包括第一和第二密封件20、21，在彼此之間限定室22，使得從密封件20泄漏的氣體進入該室22；即，可能的泄漏不會越過密封件20、21。另外，軸5具有將室22連接至外部的孔23；這些孔23優選地具有徑向方向。在接近孔23的出口的區域中，有利地提供傳感器24，用于探測包含在外殼2的內部的氣體、典型地是H2；這使得在發生泄漏的情況下氣體到達勵磁機8(或滑環12)之前探測到H2。兩個密封件20、21間隔開設置在導管的擴大部分中，從而在密封件20、21與導管壁25之間限定室22；自然地，在兩個密封件20、21互不相鄰的情況下，引線10也參與限定室22。有利地將密封件20、21容納在軸5的端部處，在該軸5的端部處限定了擴大的導管部分。具體地，擴大的導管部分具有至少兩個不同直徑，每一個用于容納密封件20和21，從而允許將密封件20、21容易且迅速地插入其中。優選地，如圖所示，擴大的導管部分具有三個不同直徑。圖3顯示了本專利技術的實施方式，其中軸5被連接至滑環軸5a，在該滑環軸5a上提供滑環12(圖1)。于是在該實施方式中，將擴大的導管部分設置在位置C上，并且其由滑環軸5a封閉(圖1)。導管具有其中容納有引線10的軸向部分，以及其中容納有連接至轉子勵磁繞組9的徑向柄14的徑向孔；將這些元件限定在軸5中。另外，導管還部分地在滑環軸5a中延伸，在該滑環軸5a處提供另外的徑向孔用于容納連接至滑環12的桿13。圖4顯示了再一個實施方式，軸5連接至勵磁機8，該勵磁機8具有圍繞定子16的圓柱形轉子15。在該實施方式中，優選地在位置D上限定擴大的導管部分，并且引線10被連接至幾個撓性板26，以提供至勵磁機8的電連接(圖4)。自然地，還在本專利技術的該實施方式，導管具有其中容納有引線10的軸向部分以及其中容納有徑向柄14的徑向孔；相反地，不提供另外的徑向孔和桿，并且引線10被直接連接至勵磁機轉子15。在所示的兩個實施方式中，兩個密封件20、21具有相同的特征，并且具體地，每個密封件具有連接至引線10的部分27和連接至導管壁25的部分28；在這兩個部分27、28之間提供O型環29。另外，在部分28與軸5之間提供另外的O型環30。優選地，為了易于組裝，與密封件20的部分27的外徑相對應的部分28的內徑大于與密封件21的部分27的外徑相對應的部分28的內徑。有利地，這些密封件20、21允許引線10和轉子5相對于彼此的自由移動，以允許引線10和軸5的自由熱膨脹。從所描述的和所示出的可以明白本專利技術的發電機的操作，并且其主要如下。在制造過程中，由于在設置密封件20和21處的擴大的導管壁25的兩個或優選地三個不同直徑，組裝是迅速的且容易的。密封件位于位置C上(圖1和3的實施方式)，或者位置D上(圖2和4的實施方式)。這使得負荷10被氫冷卻。因為如果發生泄漏使得H2經過第一密封件20，則其進入室22而不會到達勵磁機8(或者其部件，例如滑環12)，所以操作非常安全。另本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種改進的密封式發電機（１），其包括外殼（２），該外殼（２）容納定子（３）和連接至軸（５）的轉子（４），其中該軸（５）設置有容納引線（１０）的導管，該引線（１０）將來自勵磁機（８）的電力運送到轉子勵磁繞組（９），所述導管包括密封單元，用于防止包含在該外殼（２）的內部中的氣體到達該勵磁機（８），其特征在于，所述密封單元包括第一和第二密封件（２０、２１），該第一和第二密封件（２０、２１）在彼此之間限定室（２２），使得從密封件（２０、２１）泄漏的氣體進入該室（２２）。

【技術特征摘要】
2010.01.05 EP 10150073.41.一種改進的密封式發電機（1），其包括外殼（2），該外殼（2）容納定子（3）和連接至軸（5）的轉子（4），其中該軸（5）設置有容納引線（10）的導管，該引線（10）將來自勵磁機（8）的電力運送到轉子勵磁繞組（9），所述導管包括密封單元，用于防止包含在該外殼（2）的內部中的氣體到達該勵磁機（8），其特征在于，所述密封單元包括第一和第二密封件（20、21），該第一和第二密封件（20、21）在彼此之間限定室（22），使得從密封件（20、21）泄漏的氣體進入該室（22），所述轉子（4）具有將該室（22）連接至軸（5）的外部的至少一個孔（23），其中，所述室（22）至少由所述第一和第二密封件（20、21）、所述引線（10）和導管壁（25）限定。2.根據權利要求1所述的發電機（1），其特征在于，所述孔（23）具有徑向方向。3.根據權利要求2所述的發電機（1），其特征在于，在該孔（23）的出口的區域中包括傳感器（24），該傳感器（24）用于探測萬一從該外殼（2）逸出的氣體。4.根據權利要求1所述的發電機（1），其特征在于，所述密封件（20、21）被間隔開設置在擴大的導管部分中，從而至少在該密封件（20、21）與導管壁（25）之間限定該室（22）。5.根據權利要求4所述的發電機（1），其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·R·維貝，
申請(專利權)人：阿爾斯通技術有限公司，
類型：發明
國別省市：CH