Устройство для моделирования циклических напряжений в прессующих элементах сердечника статора турбогенератора

Устройство для моделирования циклических напряжений в прессующих элементах сердечника статора турбогенератора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (>l00I327

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советск ик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.07.81 (21) 3322613/24-07 с присоединением заявки М (5! }М. Кл.

Н 02 К 15/02

Гвсуддфстеевльм комитет (23) П риоритет

Опубликовано 28 02 83. Бюллетень М 8 до делам изобретений и открытий (53 ) Уд К62 1. .313.04 (088.8) Дата опубликования описания 28.02.83

6=.-..

""- < Р

Г. N. Федоренко и А. А. Ба як "- ?Г," :.(т

4 =:--,.

- .g f 2

Институт электродинамики AH краицской CCP.::; "М и Специальное конструкторско-тенащдес)сое" бюро при институте электродинамики AH Украйнской. ССР

1 72) Авторы изобретения (7Г) Заявители (54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ БИКЛИЧЕСКИХ

НАПРЯЖЕНИЙ В ПРБССУЮШИХ ЭЛЕМЕНТАХ

СЕРДЕЧНИКА CTATOPA ТУРБОГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к оборудованию для моделирования циклических напряжений в прессуюших элементах сердечников статоров турбогенераторов и может быть использовл",о в электротехнической промышленности.

Известно устройство для моделирования циклических напряжений в прессуюI ших элементах- сердечника статора турбогенератора, содержащее имитатор корпуса турбогенератора, вьп олненный в виде сектора, на котором укреплены стяжная призма, нажимной палец, нажимной фланец с крепежными элементами, датчики перемещений и датчики температуры, установленные на прессующих элементах и снабженные системой измерений 1 1) .

Недостатком данного устройства является низкая производительность, так как цикличность нагружения прессуюших элементов создается тепловыми расширениями сердечника в процессе его нагрева и охлаждения, при этом нагревание сердечника производится путем пропускания электрического тока в обмотках, уложенных в пазах сердечника. Ввиду значительной инерционности тепловых процессов в сердечнике нагружение прессующих элементов большим числом циклов занимает много времени и процесс моделированияявляетср мало производительным.

Бель изобретения — повьпцение производительности за счет увеличения цикличности нагружения прессующих элементов в единицу времени.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит осноьание, раму, установленную на основании, два гидроцилиндра, укрепленные на раме, и нагревательные элементы, установленные на стяжных призмах, при этом имитатор корйуса укреплен на основании, гидроцилиндры связаны с системой регулируемого давления, а нагревательные элементы соединены с источником регулируемого напряжения.

10013

Величину усилий на стяжной призме контролируют датчиком 17. Изменение характеристик прессуюших элементов определяют датчиками 18 и 19 перемеI: щений, установленными под нажимными кромками нажимного фланца и нажимных пальцев соответственно. Гидроцилиндры гидропроводами 20 соединены с системой 21 регулируемого давления с программным устройством.

Регулируемый источник напряжения с программным устройством состоит из источника 22 питания, регулируемого органа 23 источника питания, исполниКромв того, система регулируемого давления и источник регулируемого напряжения снабжены программным устройством.

Нагревательные элементы выполнены в виде двух катушек сопротивления.

На фиг. 1 показано устройство для моделирования циклических напряжений в прессующих элементах сердечника статора турбогенератора, общий вид; на 10 фиг. 2 — схема регулируемого источника напряжения нагревательных элементов с программным устройством; на фиг. 3— схема системы регупируемого давления с программным устройством. 15

Предлагаемое устройство состоит из основания 1, установленного на фундаменте 2, к которому прикреплена половина длины стяжной призмы 3 моделируемого турбогенератора. К основанию 1 прикреплен имитатор корпуса 4, к которому приварены ребра 5 жесткости.

Ребра жесткости приварены также и к нажимной призме 3. На основании 1 установлена жесткая рама 6. 25

Стяжная призма 3, нажимной фланец

7, гайка 8, нажимной палец 9 и гидроцилиндры 10 и 11, установленные на раме в зоне, соответствующей расположению спинки железа статора и зубцовой 30 зоны сердечника, образуют систему нагружения прессуюших элементов сердечника статора (3, 7, 8 и 9). Стяжная призма содержит нагревательный элемент 12, установленный в концевой зоне стяжной призмы, и нагревательный элемент 13, установленный в центральной части стяжной призмы, нагреватели подключены к регулируемому источнику напряжения с программным устройством 14 Для КоНТро 40 ля температуры стяжной призмы устанорлены датчики 15 и 16 температуры в центральной и концевой частях стяжной призмы.

27 4 тельного механизма 24, регулируемого блока регулятора 25, задатчика 26 температуры концевой части стяжной призмы, задатчика 27 температуры центральной части стяжной призмы программного устройства 28.

Система регулируемого давления с программным устройством состоит из источника 29 гидравлического давления, регулирующих органов 30 и 31, гидроцилиндров 10 и 11, исполнительных механизмов 32 и 33, регулирующего блока регулятора 34, задатчика 35 усилия, задатчиков 36 и 37 перемещений и программного устройства 38.

Устройство для моделирования циклических напряжений в прессующих элементах сердечника статора турбогенератора работает следующим образом. .Первоначальное прессующее усилие, которое характерно для сердечника непосредственно после его изготовления, задают гидроцилиндрами 10 и 11 и определяют по датчику 17 усилий. Тепломеханическое нагружение, обусловленное температурным полем призмы, задают нагревательными элементами 12 и 13, контроль температ ры осушествляют по датчикам 15 и 16.

Усилия, которые возникают от температурных изменений зубцовой зоны сердечника, относительных перемещений стержней в пазу, обусловленных различными температурными коэффициентами линейного расширения меди и железа, а также разностью температур меди и зубцовой зоны сердечника статора, задают гидроцилиндром 11. Усилия, которые возникают вследствие температурных изменений спинки железа статора, задают гидроцилиндром 10. Поскольку сердечник статора в устройстве заменен массивной рамой 6, жестко соединенной с основанием 1, жесткость которой на 2-3 порядка выше жесткости прессуюших элементов сердечника статора, то деформационные и релаксационные явления последнего можно не учитывать, что позволяет изучать поведение прессуюших элементов под действием сил первоначального нагружения, а также сил, обусловленных температурным полем стяжных призм, сердечника статора в чистом виде, Для определения допустимого циклического тепломеханического нагружения прессующих элементов сердечника статора в маневренных режимах эксплуатации задают циклическое тепломеханическое

5 . i00i изменение усилий, обусловленное циклическим изменением температурного поля призм, задание которого производят эадатчиками 26 и 27 температуры. Нрог- граммное устройство 28 с помошью ре- 5 гулируемого источника 22 обеспечивает температурнь:е циклы стяжных призм по требуемой амплитудно-временной характеристике исследуемого генератора.

Синхронно или с временными сдвигами 1в по отношению к температурным усилиям стяжных призм программное устройство с помощью гидроцилиндров реализует моде- . лирование воздействия на прессуюшие элементы усилий от спинки и зубцов сер- 5 дечника статора при работе электрической машины. Допустимое число циклов определяют по изменению усилий и перемещений нижней кромки нажимного фланца и нажимных пальцев до минимально 20

Допустимых значений, которые определяются на практике условиями распушевки крайних листов пакета сердечника статора и задаются эадатчиками 35-37.

Изобретение позволяет повысить произ-25 водительность устройства для моделирования циклических напряжений в прессую1щих элементах сердечников статоров турбогенераторов за счет увеличения цик« личности нагружения прессуюших элемен- 30 тов в единицу времени.

Формула изобретения.

1. Устройство для моделирования циклических напряжений в прессующих элементах сердечника статора турбогенератора,, 327 б содержащее имитатор корпуса турбогенератора, выполненный в виде сектора, на котором укреплены стяжная призма нажимной палец, нажимной фланец с крепежными элементами, датчики перемещений и датчики температуры, установленные на прессуюших элементах и снабженные системой измерений, о т л и ч а ющ е, е с я тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения цикличности нагружения прессуюших элементов. вединицу времени,,оно дополнительно содержит основание, раму установленную на основании, два гидроцилиндра, укрепленные на раме и, нагревательные элементы, установленные на стяжных призмах, при этом имитатор корпуса укреплен на основании, гидроцилиндры связаны с системой регулируемого давления, а нагревательные. элементы соединены с источником регулируемого напряжения.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что система регулируемого давления и источник регулируе- мого напряжения снабжены программным устройством.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что нагревательные элементы выполнены в виде двух катушек сопротивлений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Изучение причин и признаков повреждения крайних пакетов сердечников статоров турбь- и гидрогенераторов

Научно-технический отчет, М., 1977,. с. 100-103, рис. 7 и 8.

1001327

1001327

l OO1 327

Составитель В. Воскобойников

Редактор Ю. Ковач Техред M.Tåïåð Корректор О. Билак

Заказ 1433/67 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

$$3Q35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4