Электрическая машина

Электрическая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик () 997184 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07. 08 .81 (21) 3328132/24-07 (51)М Кп з

Н 02 К 9/04

Н 02 К 9/18 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный, комитет

СССР ио делам изобретении и открытий

Опубликовано 150283, Бюллетень ¹ б

Дата опубликования описания 150283 ($3) УДК 621. 313. 713 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С.A. Тилес, Е, H. Виноградов, A. Ф. Новиков и 1Г. Х".ЪТГлатств-= = =-"==

7

* ю

Ленинградское производственное электромашинострйитейьксЖ объединение Электросила им. С.М.аширова, 1 (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ MAlilHHA

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к крупным электрическим машинам, гидрогенераторам с воздушной системой вентиляции.

Известна электрическая машина, содержащая верхнюю и нижнюю крестовины, статор и ротор с вентиляционными каналами, воздухоохладители, воздухоразделяющие щиты в зоне лобовых частей и торцов машины. В описанной машине корпус снабжен центральным отверстием и боковыми отверстиями в зонах торцовых элементов, а с целью повышения эффективности охлаждения торцовых элементов машина снабжена радиальными перегородками, образующими с торцовыми элементами статора каналы, сообщающиеся с боковыми отверстиями корпуса. Воздухоохладители установлены по наружному диаметру корпуса статора на полых переходных патрубках. На участке расположения каждого из охладителей в месте его крепления к патрубку в обшивке корпуса статора предусмотрены окна, выполненные в размерах, близких к размерам патрубка и охладителя. Эти ок на выполняются с целью обеспечения выпуска воздуха через переходной патрубок на охладитель, а также возможности наблюдения за состоянием спинки сердечника статора и деталей крепления сердечника во время эксплуатации машины (1) .

Для обеспечения наблюдения и возможности доступа к спинке и деталям крепления сердечника статора в вертикальной стенке патрубка необходимо иметь входную дверь. Чтобы пройти в патрубок и обеспечить нормаль" ный доступ к объекту осмотра дверь должна быть достаточно широкой, но из-за малых габаритов переходного патрубка это не представляется воз- . можным выполнить. Увеличение же ра" диальных -размеров патрубка приводит соответственно к увеличению диаметра фундаментного стакана генератора, а также к увеличению расстояния между осями гидроагрегатов, что связано с дополнительными расходами металлов, строительных материалов и повышенными трудозатратами. Съем воздухоохладителей с машины, находящейся в эксплуатации, для осмотра или про-. ведения каких-либо работ по замене вышедших из строя элементов крепления сердечника статора потребует операций по отсоединению охладителя от

997184

65 патрубка и водяного коллектора, а также разборки части перекрытия верхней крестовины для воэможности переноса воздухоохладителя в сторону от корпуса статора, а при необходимости и выема его в машзал с помощью крана, 5 ,имеющегося на ГЭС-, Проведение указанных операций связано с применением малопроизводительного ручного труда и создает дополнительную загрузку уникального подъемного оборудования 10

ГЭС, Кроме этого, в описанной машине возникают потери потока охлажденного воздуха, связанные с наличием на пути прохождения этого потока сопротивлений, представляющих собой элементы 15 конструкции и фундамента, так, напри" мер, для нижнего охлаждающего потока — тумбы, решетки и другие элементы фундамента, а для верхнего охлаждающего потока — лапы верхней креср. товины, что, в свою очередь, приводит к неравномерному распределению воздушного потока, нагреву и преждевременному выходу из строя активных частей.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является электрическая машина, преимущественно гидрогенератор, содержащая верхнюю и нижнюю крестовины, статор в корпусе с флан- -З0 цами и ротор с вентиляционными каналами, воздухоохладители, установленные в зоне верхнего и нижнего фланцев корпуса, и воздухоразделяющие щиты в зоне лобовых частей,и торцов 35 машины (2) .

Указанная конструкция также не обеспечивает улучшения охлаждения и уменьшения массогабаритных показателей. 40

Целью изобретения является улуч" шение охлаждения активных и уменьшение массогабаритных показателей, Поставленная цель достигается тем, что в электрической машине, содержа- 45 щей верхнюю и нижнюю крестовины, статор в корпусе с фланцами и ротор с вентиляционными каналами, воздухоохладители, установленные в зоне верхнего и нижнего фланцев корпуса,и воздухораздедяющие щиты в зоне лобовых частей и торцов машины, одни из воздухоохладителей установлены между лапами верхней крестовины и закреплены на верхнем фланце корпуса статора,на вы-, ходе воздуха из верхнего вентиляцион- ного канала,а другие, расположенные в зоне нижнего .фланца корпуса статора на выходе воздуха из нижнего вентиляционного канала, установка охладителей в зоне верх- б0 него и нижнего охлаждающих потоков воздуха и отсутствие препятствий на пути потока охлаждающего воздуха улучшает охлаждение активных частей машины, новое расположение охладителей исключает переходные патрубки между корпусом статора и охладителем, что позволит сэкономить значительное количество листовой стали, исключение патрубков и новая установка охладителей позволяют сократить диаметр фундаментного стакана и расстояние между осями гидроагрегатов на многоагрегатной ГЭС, что позволит сэкономить строительные материалы и трудозатраты.

Известные гидрогенераторы с воздушными системами охлаждения имеют охладители, вынесенные за корпус статора, с переходными патрубками. Сравнение предлагаемого гидрогенератора с базовым объектом показывает его существенные преимущества.

На фиг. 1 изображена предлагаемая электрическая машина, продольных разрез1 на фиг. 2 — часть машины, вид сверху с расположением охладителей верхнего и нижнего яруса (перекрытие снято) .

Электрическая машина содержит сердечник статора 1 с корпусоМ 2 и ротор 3 с ободом 4. Обод 4 снабжен вентиляционными каналами 5,а статор 1 вентиляционными каналами б для прохождения охлаждающего воздуха.

Воздухоохладители 7 и 8 расположены двумя ярусами. Воздухоохладители

7 верхнего яруса расположены между лапами 9 верхней крестовины 10 и закреплены на верхнем фланце 11 корпуса 2. Этот ярус охладителей предназначен для охлаждения верхнего потока 12 воздуха.

Для охлаждения нижнего потока 13. вблизи нижнего фланца 14 корпуса 2 на выходе из вентиляционного канала

15 расположены охладители 8. . Для наиболее правильной организации.движения охлаждающего воздуха в зоне верхнего потока 12 установлены щиты 1б, а для нижнего потока 13 щиты 17 °

Для прохода потоков 18 и 19 в остове ротора выполнены окна 20 и 21.

Каждый из ярусов охладителей может быть подключен параллельно водяной магистрали ГЭС или иметь автономное водообеспечение.

Система вентиляции работает следующим образом.

При работе гидрогенератора ротор

3, служащий в качестве напорного элемента, затягивает потоки .18 и 19 охлаждающего воздуха, поступающие от охладителей 7 .и 8, которые через окна 20 и 21 в остове ротора 3 направ-. ляются в вентиляционные каналы 5 обода 4 ротора 3 и вентиляционные каналы б сердечника статора 1, охлаждая активные части машины. Нагретый воздух проходит через корпус 2 статора и, разделяясь на два потока

12 и 13, поступает на охладители 7 и 8 нижнего и верхнего яруса. 997184

s процессе работы машины цикл прохождения и охлаждения потоков повторяется, обеспечивая требуемый тепловой режим машины. Отсутствие препятствий на пути верхнего и нижнего потоков и установка охладителей непосредственно в зоне прохождения верхнего и,нижнего охлаждающих потоков воздуха позволяет выравнить тепловое состояние верхних и нижних торцовых частей обмотки, сердечника и корпуса статора. о

Предложенная устайовка охладителей исключает изготовление и установку переходных патрубков, что позволяет сэкономить около 6000 кг листовой конструкционной стали только на 15 одном гидрогейераторе. ,Эа счет рационального размещения охладителей возможно уменьшить диаметр фундаментного стакана на 8001000 мм, что, в свою очередь, позволяет сократить расстояние между гидроагрегатами до 1 м, что снизит расходы на строительно-монтажные материалы на теле плотины в сотни тонн, а также значительно снизить трудозат- 25 рати.

Это предложение даст наибольший экономический эффект на многоагрегат» ной ГЭС.

Формула изобретения

Электрическая машина, ПРеимУЩест% венно гидрогенератор, содержащая sepxнюю и нижнюю крестовины, статар в корпусе с фланцами и ротор с вентиляционными каналами, воэдухоохладители, установленные в зоне верхнего и ниж.него фланцев корцуса, и воэдухораэ- деляющие щиты в зоне лобовых частЕЙ и торцов машины, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью улучшения охлаждения и уменьшения массовабаритных показателей, одни иэ воэдухоохладителей установлены между лапами верхней крестовины и закреплены иа верхнем фланце корпуса статора на выходе воздуха иэ верхнего вентиляциоииого канала, а другие, расположенные в зоне нижнего фланца корпуса, стато. ра — на выходе воздуха иэ нижнего вентиляционного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 603058, кл. Н 02 К 9/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 657526, кл. Н 02 К 9/18, 1977 °

997184

Составитель Л. Карцева

Редактор Л,Алексеенко Техред М.Тепер

Корректор В.Прохненко

Подписное

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

Эаказ. 952/74 Тираж 685

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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