一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构及发电机的制作方法

本发明涉及航空发电机，具体涉及一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构及发电机。

背景技术：

1、目前对于电励磁的同步电机主发转子结构主要有两种：一种是转子铁芯加主发转子绕组结构，中间主发转子绕组依靠槽楔固定，端部主发转子绕组依靠端环固定；另一种是在前一种结构的基础上在铁芯外圈缠绕一个合金护套或碳纤维护套。

2、当高速变频电机受限于输入转速和输出频率时，主发转子铁芯只能设计为两对极结构，此种结构带来的问题是：相邻极靴之间的间距较大，高速旋转工况下，主发转子绕组在离心力的作用下极易从两极之间脱出造成定转子碰摩或扫膛；为此，常在外圈加装碳纤维或者合金护套。此时主发转子绕组推着槽楔顶向外圈的护套，并在护套轴向中间位置达到最大变形，即此种转子结构，当转速增长到一定值时将出现由于转子外圆变形过大导致的定转子扫膛故障。

3、因此，需要提供一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构及发电机以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构及发电机，以解决现有的在外圈加装碳纤维或者合金护套的主发转子结构。主发转子绕组会推着槽楔顶向外圈的护套，并在护套轴向中间位置达到最大变形，即此种转子结构，当转速增长到一定值时将出现由于转子外圆变形过大导致的定转子扫膛故障的问题。

2、本发明的一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构采用如下技术方案，包括：

3、主发转子铁芯，其外部套设有护套，其端部同轴设置有主发转子端环；

4、主发转子绕组，设置在护套内且排布在主发转子铁芯的极靴正下方且贴近轭部位置；

5、固线槽楔结构，其两端为翼型斜面，且翼型斜面插设在主发转子铁芯的极靴位置，并将主发转子绕组限制在极靴正下方，用于将高速旋转时主发转子绕组所受的离心力分摊至主发转子端环和护套；

6、阻尼条，嵌入设置在主发转子铁芯的外表面，用于对发电机的负载电流突变对定子绕组电流的冲击力进行缓冲；

7、以及固定块，设置于主发转子铁芯的两端面，用于限制主发转子铁芯端部的主发转子绕组在径向位移。

8、优选地，固线槽楔结构包括：

9、楔体，其端部截面为类等腰三角形，类等腰三角形的底边长度大于等腰边长度，类等腰三角形的底边所在面为弧面；

10、翼型侧板，其一端与楔体的底角端连接并将主发转子绕组限制在极靴下方；

11、以及弧面凸台，其设置于翼型侧板与楔体的连接处，且弧面凸台的弧面与主发转子端环的内圆相配合以支撑主发转子端环。

12、优选地，弧面凸台的弧面尺寸大于楔体的中间弧面的外圆尺寸。

13、优选地，翼型侧板与楔体的等腰边垂直。

14、优选地，楔体以及翼型侧板均采用钛合金材料；且楔体和翼型侧板为一体成型。

15、优选地，在楔体底边所在面上开设有减重凹槽。

16、优选地，主发转子端环与定子绕组端部之间的径向间隙为主发定子铁芯的内径与护套外径之间的径向间隙的5倍。

17、本发明的一种120kva航空变频交流发电机采用如下技术方案，包括本发明的主发转子结构。

18、本发明的有益效果是：

19、通过在楔体上连接的翼型斜面，使得翼型斜面的自由端伸入主发转子铁芯的极靴位置，以使得将主发转子绕组限制在极靴下方，同时，在楔体与翼型斜面的连接处设置的弧面凸台，并将弧面凸台的弧面用于与主发转子端环的内圆相配合，以实现对主发转子端环的支撑，即本发明使用高强度轻重量的金属材料，通过特殊的结构设计改变发电机转动系统中各零件之间在高速转动时的受力顺序，从而避免了发电机转子在高速旋转时出现变形过大，转子外径变形量超过发电机气隙，进而避免发电机转子出现扫膛故障，提高了发电机的可靠性，保证飞行安全。

技术特征：

1.一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构，其特征在于，固线槽楔结构（2）包括：

3.根据权利要求1所述的一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构，其特征在于，弧面凸台（c）的弧面尺寸大于楔体的中间弧面的外圆尺寸。

4.根据权利要求1所述的一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构，其特征在于，翼型侧板（d）与楔体的等腰边垂直。

5.根据权利要求1所述的一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构，其特征在于，楔体以及翼型侧板（d）均采用钛合金材料；且楔体和翼型侧板（d）为一体成型。

6.根据权利要求1所述的一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构，其特征在于，在楔体底边所在面上开设有减重凹槽（e）。

7.根据权利要求1所述的一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构，其特征在于，主发转子端环（6）与定子绕组端部之间的径向间隙为主发定子铁芯的内径与护套外径之间的径向间隙的5倍。

8.一种120kva航空变频交流发电机，其特征在于，包括：权利要求1-7任一项所述的主发转子结构。

技术总结本发明涉及航空发电机技术领域，具体涉及一种用于航空高速油冷发电机的主发转子结构及发电机，包括：主发转子绕组、固线槽楔结构、护套、主发转子铁芯、阻尼条、主发转子端环以及固定块，主发转子铁芯的外部套设有护套，主发转子铁芯的端部同轴设置有主发转子端环；主发转子绕组设置在护套内且排布在主发转子铁芯的极靴正下方且贴近轭部位置；固线槽楔结构的两端为翼型斜面，且翼型斜面插设在主发转子铁芯的极靴位置，并将主发转子绕组限制在极靴正下方，用于将高速旋转时主发转子绕组所受的离心力分摊至主发转子端环和护套上。本装置有效减小主发转子在高速旋转工况下的变形，显著提升转子的可靠性。技术研发人员：李文华,刘卓,王波,闫磊,王淳泽受保护的技术使用者：陕西航空电气有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10