Ротор асинхронного турбогенератора

Ротор асинхронного турбогенератора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Целью изобретения является расширение диапазона регулирования . Устройство имеет вал ротора 1, имеюш й утолщенную среднюю часть 2 (бочку ротора) с обмоткой, размещенной в пазах. Короткозамыкающие сегменты 6 обмоток расположены в перекрой стыков. Изоляционные полукольца 7 также уложены в перекрой стыков и изолируют слои стержней обмотки 8, 9, 10 от короткозамыкающих сегментов. Последовательное удаление изоляционных полуколец 7 приводит к замыканию слоев обмотки 8, 9, 10 сегментами 6, что позволяет регулировать коэффидаёнт мощности турбогенератора . 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с б

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09> SU (11> д11 4 Н 02 К 1/06, 17/42 —. г !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ в

У е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4244782/24-07 (22) 15.05.87 (46) 07.02.89. Бюл. № 5 (71) Институт электродинамики АН УССР и Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" (72) В.И.Постников, А.Ф.Финк, В.В.Кузьмин, Д.Б.Карпман и В.Г.Топада (53) 621.313.713(088,8) (56) Титов В.В. и др, Турбогенераторы. Расчет и констру ция. — Л.: Энергия, 1967, с. 225-231, рис. 4-2.

Патент @РГ ¹ 950660, кл. 21 d 2, 1956. (54) РОТОР АСИНХРОННОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования. Устройство имеет вал ротора

1, имеющий утолщенную среднюю часть

2 (бочку ротора) с обмоткой, размещенной в пазах. Короткозамыкающие сегменты 6 обмоток расположены в перекрой стыков. Изоляционные полукольца 7 также уложены в перекрой стыков и изолируют слои стержней обмотки 8, 9, 10 от короткозамыкающих сегментов. Последовательное удаление изоляционных полуколец 7 приводит к замыканию слоев обмотки 8, 9, 10 сегментами 6, что позволяет регулировать коэффициент мощности турбогенератора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1457067

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к производству мощных асинхронных турбогенераторов.

Целью изобретения является расши-

5 рение. диапазона регулирования.

На фиг. 1 показана концевая эона ротора асинхронного турбогенератора, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез 10

А-А на фиг. 1 (паз ротора с заполнением); на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из вала 1 ротора, имеющего утолщенную среднюю часть — бочку 2 ротора и продольные пазы 3, в которые уложены проводники

4 короткозамкнутой обмотки, имеющие витковую изоляцию 5, двух слоев короткозамыкающих сегментов б, расположенных в перекрое стыков, двух слоев изоляционных полуколец 7, уложенных в перекрой стыков и изолирующих слои 8-10 стержней обмотки от соответствующих короткозамыкающих 25 сегментов конических бандажных колец

ll со ступенчатой внутренней расточкой, посаженных на бочку ротора и закреппенных с помощью шпонки 12.

Устройство работает следующим образом.

Ротор асинхронного турбогенератора разгоняется турбиной до синхронной

I частоты вращения. К обмотке статора подводится трехфазное напряжение сети, которое создает вращающееся магнитное поле. По. обмотке статора иэ сети протекает намагничивающий ток, необходимый для создания магнитного потока, который наводит в обмотке ста-40 тора ЭДС, уравновешивающую подведенное напряжение.

По мере увеличения частоты враще-: ния ротора турбогенератора ротор вращается относительно поля статора с некоторой частотой, называемой скольжением. При этом в массивной бочке 2 ротора с пазами 3 и проводниках 4, расположенных в три слоя 8- 10 обмотки ротора, наводятся ЭДС. Поскольку обмотка ротора разомкнута в своих торцовых частях изоляционными полукольцами, расположенными в два слоя в rie рекрой стыков, то лишь в массивном роторе (который представляет собой короткоэамкнутый контур ) протекает ток, который носит активно-индуктивный характер. Соответственно появляется и активная составляющая тока в обмотке статора, которая определяет величину активной мощности, отдаваемую в сеть (так как частота вращения ротора больше частоты вращения поля статора). При этом коэффициент мощности при номинальном токе статора составляет примерно cosy=0 б.

Последовательное замыкание отдельных слоев 8-10 обмотки ротора в торцовой зоне на высокоэлектропроводящие сегменты 6 после удаления изоляционных полуколец 7, которые также уложены в перекрой стыков, приводит к протеканию токов в проводниках отдельных слоев и к увеличению активной составляющей тока в обмотке статора, т.е. к увеличению коэффициента мощности.

После удаления изоляционных прокладок 7, расположенных между третьим рядом проводников обмотки ротора (последним), коэффициент мощности может быть при номинальном токе статора доведен до cos = 0,85. Надежность контакта между проводниками обмотки в торцовой зоне и короткозамыкающими сегментами обеспечивается центробежными силами, которые создаются при вращении ротора, а также покрытием всех контактных поверхностей серебром (толщиной окало 6 микрон) гальваническим способом. Короткозамыкающне сегменты надежно удерживаются по внешнему периметру бандажным кольцом

11, посаженным на проточку бочки ротора и закрепленным с помощью шпонки 12.

Осуществление проточки на бочке ротора на толщину клина (и даже более) возможно за счет опускания проводников обмотки ротора на меньший диаметр. В этом случае глубина паза в торцовой зоне бочки ротора все же остается меньшей, чем глубина паза в обычных турбогенераторах, и соответственно не приводит к недопустимым механическим напряжениям в ножках зубцов. Внешний диаметр конической втулки не превышает диаметр бочки ротора, что является очень .важным для асинхронных турбогенераторов, которые могут выполняться с малым воздушным зазором. Втулка 11 имеет ступенчатую расточку. Каждая ступень охватывает соответственно короткозамыкающие сегменты одного ряда проводников обмотки ротора.

Достоинством данной конструкции является также применение втулки ко145 нической формы, позволяющей дальше отвести места концентрации токов в торцовой зоне ротора, создающих аксиальные потоки, от торцовой зоны статора.

Предлагаемая конструкция может быть внедрена при проектировании и изготовлении асинхронных турбогенераторов для регионов страны, имеющих линии электропередачи сверхвысоких напряжений и большой протяженности.

Использование предлагаемого изобретения позволяет получить простую и надежную конструкцию ротора асинхронного турбогенератора, которая обеспечивает повышение коэффициента мощности по мере освоения региона с длинными линиями электропередач сверхвысокого напряжения. формулаизобретения

1. Ротор асинхронного турбогенератора, содержащий массивный вал с

7067

4 утолщенной средней частью, в которой расположены продольные пазы, размещенную в этих пазах обмотку в виде

5 нескольких слоев стержней концы котоЭ рых расположены за пределами пазов и перекрыты коро ткозамыкающими элементами, и бандажные кольца, размещенные по обеим сторонам утолщенной части, закрепляющие концы упомянутых стержней, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, короткозамыкающие элементы расположены с послойным пе)5 рекрытием стержней и по крайней мере часть слоев стержней отделена от короткозамыкающих элементов изоляционными прокладками.

2. Ротор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что бандажные кольца имеют коническую наружную поверхность и ступенчатую цилиндрическую внутреннюю поверхность с увеличивающимися диаметрами в сторону утолщенной сред25 ней части ротора.