Гидрогенератор

Гидрогенератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электромашиностроения. Цель изобретения - повьшение надежности путем у еньшеиия вибрации. Генератор содержит статор в виде кольца из отдельных секторов. Между секторами сердечника в стыках установлены прокладки из электроизоляционного материала, секторы выполнены с различной величиной угла. Обе величины угла о/, и of выбраны таким образом, что произведение каждой величины на число пар полюсов ротора кратно . Число сектЬ- ров каждого типа - четное. Секторы с одинаковым .углом о1 или о размещены по окружности симметрично относительно центральной оси машины. Данная конструкция позволяет свести к минимуму силы одностороннего магнитного тяжения. 5 ил. о б

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 К 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 813591

1 (21) 424934O/24-07 (22) 25.05.87 (46) 15.01.89. Бюл. № 2 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт по тяжелому электромашиностроению Завода "Электротяжмаш" им. В.И.Ленина (72) Э.Н.Минацевич, А.В.Ильницкий, И.ÇЛалмыков, В.Б.Каплунов и В.В,Ревенко (53) 621.313.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 813391, кл. Н 02 К 1/06, 1976. (54) ГИДРОГЕНЕРАТОР (57)"Изобретение относится к области электромашиностроения. Цель изобре„„SU„„1451800 А 2 тения — повышение надежности путем уменьшения вибрации. Генератор содержит статор в виде кольца из отдельных секторов. Между секторами сердечника в стыках установлены прокладки из электроизоляционного материала, секторы выполнены с разлинной величиной угла. Обе величины угла a(, и

d выбраны таким образом, что произведение каждой величины на число пар полюсов ротора кратно

Данная конструкция позволяет свести к минимуму силы одностороннего магнитного тяжения. 5 ил.

1451800

Изобретение относится к электромашиностроднию, в частности к конструкции составных статоров гидрогенераторов.

Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения вибрации.

На фиг.1 схематически изображен гидрогенератор, статор которого состоит из секторов с различной величи- ® ной угла, поперечное сечение, на фиг.2 — взаимное расположение секторов статора и полюсов ротора гидрогенератора для одного момента времени на фиг.З вЂ” упрощенная картина распределения рабочего магнитного потока, когда полюс тока расположен вне зоны стыка секторов статора; на фиг.4 - то же, при совпадении оси симметрии полюса ротора со стыком секторов статора; на фиг.5 — то же, когда полюс ротора частично смещен относительно стыка секторов статора.

Генератор имеет статор, выполненный в виде кольца и состоящий из от- 25 дельных секторов. Секторы имеют часть корпуса 1, .сердечник 2 и обмотку, .уложенную в пазы 3. Секторы скреплены на стыках соединением 4, а между секторами сердечника в стыках установлены прокладки 5 из электроизоля,ционного материала, На роторе 6 закреплены полюса 7, Секторы выполнены с различной величиной угла, обе величины угла

35 и o(г выбраны таким образом, что произведение каждой величины на число г пар полюсов ротора кратно и.

Число секторов каждого типа (с одинаковой величиной угла) выбрано четным. Секторы с .одинаковым углом или Ы размещены по окружности симметрично относительно центральной оси.машины.

При работе гидрогенератора под действием переменного магнитного потока возникающие на стыках 5 смежных секторов тангенциально направленные электромагнитные силы взаимно уравно-. вешиваются. Кроме этих сил между ста50 тором и ротором действуют радиальные силы магнитного тяжения.. На элемент

dS наружной поверхности ротора или внутренней — статора действует сила магнитного тяжения Т „ Й$, пропорциональная удельной силе магнитного тяжения

Тн = Вг/2 у где  — индукция в зазоре на поверхности ротора1 р,= 4$. 10 - магнитная постоянная, Гн/м.

При идеализированном концентричном расположении ротора, когда зазор под всеми полюсами 7 одинаков, считают, что силы магнитного тяжения, приложенные к диаметрально расположенным полюсам 7 ротора 6, взаимно уравновешиваются, так как при периодическом паоле магнитные индукции в этих элементах одинаковы.

В действительности с учетом влияния стыков между секторами статора картина намного сложней. Для наглядности магнитное поле в зоне полюса ротора и сердечника статора представлено трубками магнитного потока— ф (фиг.З). В момент времени, когда ось симметрии полюса ротора совпадает со стыком сектора статора, магнитная проводимость для двух половин полюса ротора одинакова. Однако, когда полюс 7 частично смещен относительно секторов статора, магнитная проводимость на пути части потока, пересекающего прокладки 5 из электроизоляционного материала, заметно снижается. Если в этот.-момент времени диаметрально противоположный полюс 7 занимает точно такое же положение относительно ближайшего к нему стыка секторов статора (фиг.2), то силы магнитного натяжения, действующие на ротор (статор), взаимно уравновешиваются. При выполнении гидрогенератора с составным статором из неодинаковых секторов с четным числом каждого типа и их симметричном расположении относительно центральной оси машины (фиг.2) диаметрально противоположные полюса ротора, проходя через зону стыка статора, в любой момент времени занимают по. отношению к ближайшему стыку идентичное положение, в связи с чем одностороннее магнитное тяжение не возникает.

Следует также принимать во внимание, что в действительности секторы статора не являются абсолютно жесткими и под воздействием магнитного поля, в частности, действующих в воздушном зазоре машины сил магнитного тяжения подвергаются деформации, поэтому форма реального статора заметно отличается от идеализированного кольца. Магнитные силы тяжения, дей14з18 ствующие на сектор статора в воздушном зазоре машины, зависят от площади его магнитопровода (чем больше угол раствора сектора, тем больше

5 при прочих равных условиях действующая на него сила магнитного тяжения, вместе с тем с увеличением угла раствора сектора уменьшается его жесткость. Следовательно, деформация

10 такого сектора окажется большей, чем деформация сектора с меньшим раствором угла. Если секторы с,,одинаковым раствором угла размещены симметрично относительно центральной. оси машины, то будучи одинаково жесткими и воспринимая одни и те же силы тяжения, они должны деформироваться идентично.

Этим обеспечивается однородность воздушного зазора под диаметрально противоположными полюсами и (даже при отклонении формы статора от идеального кольца) устраняется причина появления одностороннего магнитного тяжения. 25

Б некоторых случаях на форму статора заметное . влияние может оказывать недостаточная жесткость самих стыков (соединений секторов). Если бы при этом с одной стороны относи- 1о тельно центральной оси были размещены секторы с большим раствором угла, а с другой стороны — с меньшим, а

4 следовательно, с большим числом стыков, то это привело бы к неодинаковой деформации статора и нарушению однородности воздушного зазора под диа- метрально противоположными лолюсами, а значит, и к появлению сил одностороннето тяжения дополнительных источников вибрации гидрогенератора.

При симметричном расположении секторов статора с различным раствором угла относительно центральной оси машины расположение стыков также становится симметричным и неоднородность воздушного зазора, а также силы одностороннего магнитного тяжения сводятся к минимуму.

Число секторов составного статора с различной величиной угла e(, и а(. может не быть кратным числу пазов статора.

ФоРмула из обретения

Гидрогенератор по авт. св. 11 813591, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения вибрации, число секторов, имеющих одинаковую величину угла, выполнено четным, при этом: каждая пара указанных секторов разме щена симметрично относительно про;.", дольной оси машины. coo

1451800

Составитель А. Кузьмин

Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Редактор А.Маковская

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7087/52 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5