电动发电机的转子 本发明涉及电动发电机的转子，更具体地涉及线圈支承件及支承转子的线圈端的各中间线圈的线圈支承座。
图12示出了在EP 0160887 A2中公开的电动发电机的转子的一个通常结构。
在说明包括一个芯子1及沿其轴向进入主体部分及端部15的线圈2的转子时，线圈2插入主体B的齿3A之间形成的槽中，并被楔3压在其上部以使经得住工作时作用在其上的离心力。冷却转子的主体部分B及线圈2地冷却介质通道从芯子1的端部W经过线圈槽底部的通风槽5到设在楔3上的通风孔7。也就是说，主体部分B的线圈2的冷却是通过把冷风6从通风通道送到线圈2及楔3并且从通风孔把冷风6沿径向送到外面而进行的。
线圈端部W中相对于一个磁极左右侧的相应的线圈分别沿周边方向连接，该线圈端部W被一个圆柱形的挡圈(未示出)卡住以便抵抗在操作时作用在其上的离子力。
由于机械强度的减弱，圆柱形挡环沿径向不能设通风孔，不能用沿径向通风进行冷却。因此，为了冷却线圈端，使用允许冷风沿径向及轴向流过线圈表面的冷却结构。沿轴向流过间隙g1的冷风6分成第一部分和第二部分，第一部分冷却转子主体部分B的线圈(如上所述)，第二部分冷却转子端部W的线圈。
线圈支承件10，11，在线圈端部W沿着轴向及圆周方向插入以支承各线圈2，在线圈端部W，线圈从芯子1的端部突出。由沿着轴向的冷风14，15代表的第二部分的冷风的一部分沿轴向导入冷却通道，在通道中冷却14，15通过在内圆周侧被芯子1支承的封闭板12上开设的多个通风孔13流入，穿过固定着的线圈支承座16形成的间隙g2及线圈2以冷却沿着线圈2A的轴向的直线部分并在通过齿3A的冷却通道18及沿齿3A径向的通风孔19后排到外面。另外，由沿着圆周方向的冷风21，22代表的第二部分冷风的另一部分穿过沿圆周方向由线圈支承件11形成的间隙g3，固定着的线圈支承件11及线圈2以冷却线圈端圆周桥接部分，还穿过沿轴向被隔板23包住的通风管路24，并从通风孔排入槽中。
从上面说明可明白，必须在各线圈支承件10，11和线圈2之间构成间隙g2和g3，并使冷风14，15和21，22通过间隙。因此，与线圈2直接接触的线圈支承座16部分设在线圈2及线圈支承件10，11之间，以便构成间隙g2，g3以及沿着线圈2的侧面在内外线圈部分之间以Z字形对冷风导向。
当一个短路故障电流流入与电动发动机连结的动力输送线，由于感应磁场，一个电动力作用在转子线圈上，另外一个沿圆周方向的惯性力f作用在线圈端部W(如图13所示)，因此，由于线圈支承座16仅仅上部分沿线圈层叠的径向延伸以构成通风通道，线圈2A的侧面不均匀地变形。另外，在线圈端部内或外圆周处在线圈支承座16之间的跨距1 。比较长使得沿圆周方向的位移Δ0增加(如所示)。如果沿圆周方向的位移增加，在层叠线圈层之间的剪切位移也增加，并且在层叠线圈层之间夹着的绝缘层容易损坏，这就造成可靠性问题，也就是普通结构的线圈端部W的支承作用是不够的。
另外，在没有线圈支承座16的部分的变形线圈侧面保持比相应的线圈支承座16沿圆周方向更加突出，因此如果电动发电机在这些部分突出的情况下工作，因为有离心力作用在其上而放大了工作时转子的移动，使得线圈突出部分进一步沿圆周方向拉出。
另外，把支承座16固定到线圈支承件10，11上不很容易使得形成通风通道困难。
本发明的目的是提供一种电动发电机的转子，具有改进的线圈端部的机械强度，限制了变形造成的损坏，并且由线圈支承件及线圈端部的线圈支承座构成的通风通道能方便地形成。
为实现本发明上述目的，本发明提供了一种电动发电机的转子，其特征在于所述的转子包括一芯子，芯子包括一主体部分和直径比主体小的主体的两端部；所述的线圈插入设在所述的芯子上的齿之间的槽中；通过把所述的线圈插入多个槽中并缠绕线圈构成的一个线圈绕组；由线圈支承件及线圈支承座构成的轴向冷却通道，所述的线圈支承件设在芯子端部突出的所述的绕组的各线圈之间并支承各线圈，而所述的线圈支承座设在所述的线圈支承件和所述的线圈之间，并具有与所述的线圈的径向高度基本同样的高度，流过所述的轴向冷却通道的冷却剂通入齿中冷却齿。
当沿着与电动发电机连接的动力传送线流过短路故障电流，由于感应磁场而使一个电磁力作用在转子的线圈上，而沿圆周方向的惯性力作用在线圈端部W上。但是，由于线圈支承座的高度设成与线圈的径向高度基本相同，作用在线圈端部的圆周惯性力f受到抑制，而且线圈端部的变形量受到限制，因此减少线圈端部可能的损坏。
下面参照附图详细说明本发明的实施例，附图中：
图1是代表本发明一个实施例的涡轮发电机的转子的一部分的透视图；
图2是示出图1实施例一部分的，线圈端部的透视图；
图3是示出图1实施例一部分的，沿着线圈端部圆周方向切取的示意剖面图；
图4是示出图1实施例一部分的，沿着线圈端部轴向切取的示意剖面图；
图5是解释本发明的线圈端部模型的变形状态的示意图；
图6是图1实施例使用的线圈支承件及线圈支承座的组件的透视图；
图7是图6组件的分解图；
图8是图1实施例中设置的圆周方向冷却通道上方看的顶视图；
图9是用来形成图8中圆周方向冷却通道的线圈支承件及线圈支承座组件的透视图；
图10是图9组件的部分分解图；
图11是表示本发明另一实施例的线圈端部的透视图；
图12是一个普通的涡轮发电机转子的一部分的透视图；
图13是解释普通线圈端部模型的变形状态的示意图。
下面参照图1到11说明本发明的实施例。
图1是示出本发明涡轮发电机转子的一部分的透视图，而图2-4示出图1实施例主要部分的细节。
芯子1及线圈2由它们的主体部分B和端部W构成。各线圈2又包括一个轴向线圈部分2A和一个圆周方向线圈部分2B。芯子1的端部W直径比主体部分B的直径小。在主体部分B设有多个齿3A，线圈2插在相邻的在齿3A之间形成的各槽中，而且线圈2被压及支承在槽中的楔3卡在槽中。线圈2插入多个槽中并绕成绕组31。
在芯子端部W突出的绕组31的各线圈2和芯子1之间设有引进冷风的空间。流入在芯子端部W和槽之间连通的线圈冷却通道4中的冷风6从底侧线圈2通到上侧线圈2，并从线圈通风孔7排出以冷却线圈2。
轴向的线圈支承件32及圆周方向的线圈支承件33设在绕组31的突出部分的各线圈2之间，并支承各线圈部分2A和2B。各线圈支承座34，35设在各线圈2和线圈支承件32，33之间。
线圈支承座34，35桥接设在线圈支承件32，33处的流道部分以形成轴向及圆周方向冷却通道37，38。另外，由于线圈支承座34，35延伸到高度基本等于各线圈2的径向高度，作用在线圈端部的圆周方向惯性力f(如图5所示)被沿着线圈2的实际高度有效地抑止，因此限制了线圈端部的变形量，并减少了线圈端部的损坏，下面还将详细说明。
在实施例中，轴向及圆周方向冷却通道37，38设在各突出的线圈部分2A，2B处。
轴向冷却通道37中的冷却支承件32在其两个位置设有流通槽道，各线圈支承座34与线圈支承件32接触以便穿过各流通槽道36，因而在由线圈支承座34限定的流道部分36的左右侧，沿冷风流动方向的前后，形成冷风6的流入口及流出口。穿过这些流入口及流出口的冷风6通过齿冷却通道18及齿通风孔19排到外面。
圆周方向冷却通道38的结构基本与轴向冷却通道37的结构一样，通风管24从外圆周线圈部分2B延伸到内圆周线圈部分2B正好在面对芯部1的主体部分B前面。通风管24是在相当于各线圈部分2B的圆周方向冷却通道38的流出口的位置设有吸进冷风6的吸入口。冷风6借助于连到线圈支承件33的导向件33A导入吸入口24A。也就是说，导向件33A用作使圆周方向冷风强制通风的通风装置，以便不使轴向冷风与要通风的圆周方向冷风混合。
当冷风6沿着箭头方向流动，并穿过轴向冷却通道37及圆周方向冷却通道38，芯子1的端部W及线圈2被冷却，并且齿3A也被流过齿通风孔19及齿冷却通道18的冷风6冷却。
下面参照图6-10说明形成轴向冷却通道37和圆周方向冷却通道38的方法。
轴向线圈支承件32的宽度从其顶部到底部逐渐变窄以便形成倾斜的面(如图6，7所示)。轴向线圈支承件32具有沿着冷风6的流动方向的两行通孔36A，仅仅使线圈支承座34与轴向线圈支承件32接触以便与孔36A相交，形成构成轴向冷却通道37一部分的通风槽道36，它使轴向冷却通道37的装配及形成简化。
与各通孔36A交叉的各线圈支承座34的底部与内连接板34A相互连接以增加其机械强度因而减小变形量，如上所述。另外，通过沿冷风流动方向调节线圈支承座34的宽度，可方便地调节通过通风槽道36的冷风流量。另外，允许冷风6在线圈支承件32的左右侧面流过通风槽道36因而改善了冷却效率。
一般圆周方向线圈支承件设成半环形风扇形，在其圆周端有斜面，圆周方向线圈支承件33的宽度设成比轴向线圈支承件32的小(如图8-10所示)。线圈支承件33在其左右端设有通孔36A，并且线圈支承座35整体连到线圈支承件33上以便超过通孔36A以形成通风槽道36。在一侧，通孔36A的内侧，形成具有比线圈支承件35更宽的中间槽道36B。在线圈支承件33的中间连接着一块导向板33A。通过把导向板33A与由切去线圈支承座35一部分形成的切口36c结合起来，可方便冷风6流入通风管24的吸入口24A。
一对线圈支承件33面对着，并插入中间槽道36，通过在中间槽道36B插入封闭板39可完成圆周方向冷却通道38。封闭板39的圆周长度设成比通孔36A更长，以防止冷风6从箭头指示方向流入中间槽道36B，因而允许冷风方便地流过圆周方向冷却通道38，而增加冷却效率。也就是，设有封闭板39情形下，冷风6可以可靠地流过设在该对线圈支承件33的左右侧面的各通风槽道36，从而增加冷却效果。
选择线圈支承座34，35的高度基本与各线圈的径向高度一样的优点将参照图5说明。图5是用来说明本发明优点的取出线圈端部一部分制出的模型图。
当沿着与电动发电机连接的动力传送线流过一短路故障电流，一个电磁力作用在感应的磁场上，而沿圆周方向的惯性力f作用在线圈端部W。但是，由于线圈支承座34的高度设成与线圈2A的径向高度基本相同，作用在线圈端部的圆周惯性力f被抑制，而且线圈端部的变形量受到限制，因此减少线圈端部的损坏。另外，由于线圈支承座34的高度设成与线圈2的层叠高度基本相同，如上所述，当圆周力f作用在线圈部分2A的轴向直线部分上时，可防止由于线圈部分2A变形引起的层间的剪切应力，由于与普通的装置相比，在线圈支承座34之间的跨度1是原来的一半，最大偏移量Δ减小如下式所示：Δαf14EI=Δ016]]>
式中：f：惯性力或电磁力(每单位线圈长度)；
EI：线圈的圆周弯曲刚性；
I：跨度
Δ0：普通线圈端部的最大偏移量。
按照本发明上述实施例，线圈端部2A的偏移量大大减小，而线圈的支承能力也很大地增加。
相应与普通线圈端部相比，本发明线圈端部的变形量的减小，转子工作中的离心力减小，可以平稳地转动转子使得涡轮发电机的寿命相当大地延长。
图11示出本发明另一个实施例，其中与图1实施例相同的元件标以与图1实施例相同的标号。
在该实施例中，通过切去线圈支承座34的部分而形成通风槽道36，线圈支承座34在线圈整个层叠高度上支承线圈2。结果，本实施例得到与图1实施例基本同样的线圈支承能力。另外，线圈支承座34的通风槽道36附加地进行在线圈支承座34长度范围内的部分冷却，因而增加了对线圈2的冷却作用。
按照本发明，通过把线圈支承座高度设成与线圈部分2A的径向高度基本相同，使作用在线圈端部的圆周惯性力f抑制，因而相应线圈端部变形量的减小，减小了线圈端部的损坏。另外，通过简单地把线圈支承座接触在线圈支承件上可方便地形成通风通道。