ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ГИДРОГЕНЕРАТОР Российский патент 2006 года по МПК H02K1/30 H02K1/22 H02K1/28 

Изобретение относится к области электромашиностроения и предназначено для использования, в частности, в вертикальных гидрогенераторах.

Наиболее близким по техническому решению к заявляемому - прототипом - является вертикальный гидрогенератор (см. Домбровский В.В. и др. Проектирование гидрогенераторов, часть II, Изд. "Энергия", 1968 г., с.10, 28-33, 96, 100, 109, 112), ротор которого содержит остов со спицами, на клиновых полосах которого с помощью парных вертикальных клиньев радиально закреплен шихтованный обод с установленными на нем полюсами. Радиальное закрепление шихтованного обода на клиновых полосах спиц обеспечивается за счет натяга между ободом и спицами путем предварительного нагрева шихтованного обода и установки парных вертикальных клиньев. При этом нагрев шихтованного обода выполняется до определенной температуры для возможности получения необходимого расчетного натяга между ободом и спицами.

Недостатком данного вертикального гидрогенератора является то, что при достаточно больших диаметральных размерах шихтованного обода при выбранном на остове количестве спиц после расклиновки обода на спицах остова не всегда обеспечивается необходимая цилиндричность обода. Между спицами диаметр обода меньше, чем в местах расположения спиц, т.е. обод получает форму многогранника и, следовательно, форма ротора с установленными на такой обод полюсами также становится нецилиндрической, что не всегда обеспечивает требования необходимого равномерного зазора между ротором и статором для его надежной работы и получения требуемых параметров гидрогенератора при его работе. Особенно такой недостаток становится заметным, когда после продолжительного периода эксплуатации гидрогенератора за счет того, что шихтованный обод ротора из-за имеющихся зазоров между сегментами и стяжными шпильками и постепенного подмятия сегментов и шпилек изменяет свою форму и при этом исчезает натяг между ободом и спицами остова. В этом случае для обеспечения требуемой формы ротора, а вернее, его шихтованного обода, приходится либо изготавливать новый остов ротора с увеличенным количеством числа спиц, что не всегда возможно, либо проводить сложную реконструкцию остова ротора, также увеличивая на нем количество спиц.

Задачей настоящего изобретения является повышение качества и надежности радиального закрепления шихтованного обода на спицах остова ротора и упрощение при этом конструкции.

Технический результат достигается тем, что в вертикальном гидрогенераторе, ротор которого содержит остов со спицами, на клиновых полосах которых с помощью парных вертикальных клиньев радиально закреплен шихтованный обод с установленными на нем полюсами, а между смежными спицами остова посередине, на внутренней поверхности обода, установлены клиновые полосы, непосредственно соединенные с боковыми сторонами смежных спиц на одинаковом расстоянии от внутренней поверхности обода, а в месте расположения этих клиновых полос, между ними и ободом, установлены парные вертикальные клинья для возможного дополнительного радиального закрепления обода на остове.

Вертикальный гидрогенератор, в котором соединение установленных клиновых полос со спицами выполнено разъемным.

Вертикальный гидрогенератор, в котором места соединения установленных клиновых полос со смежными спицами соединены между собой.

Предлагаемый вертикальный гидрогенератор показан на чертежах, где на фиг.1 - вертикальный разрез гидрогенератора; на фиг.2 - горизонтальный разрез А-А на фиг.1.

В вертикальном гидрогенераторе ротор 1 содержит остов 2 со спицами 3, равномерно расположенными по окружности. На концах спиц 3 имеются клиновые полосы 4, на которых радиально закреплен с помощью парных вертикальных клиньев 5 шихтованный обод 6. На шихтованном ободе 6 установлены полюса 7 ротора. Между сердечником 8 статора 9 и полюсом 7 ротора имеется воздушный зазор 10. На внутренней поверхности обода 6 между смежными спицами 3 посередине установлены клиновые полосы 11. При этом каждая клиновая полоса 11 непосредственно соединена с боковыми сторонами смежных спиц 3 либо жестко, либо, как показано на чертежах, разъемно, например, посредством стыковых плит 12. Стыковые плиты 12 соединены между собой обычным крепежом и с боковыми сторонами спиц 3 ребрами 13 и 14 путем сварки и с клиновыми полосами 11 также сваркой элементами 15, которые могут быть, как показано, выполнены в виде нескольких труб, расположенных по высоте, либо обыкновенных ребер, например, в виде швеллеров и двутавров. Разъемное соединение позволяет во время ремонтных работ на гидрогенераторе или турбине, расположенной ниже, использовать полностью пространство между смежными спицами. Между клиновыми полосами 11 и ободом 6 установлены парные вертикальные клинья 16, аналогичные клиньям 5, обеспечивающие возможность радиального закрепления обода в этом месте. Места соединения клиновых полос 11 со смежными спицами 3 для повышения жесткости и прочности остова 2 соединены между собой, например, трубами 17, как показано на чертежах, либо обычными ребрами в виде швеллеров или двутавров. При разъемном соединении клиновых полос 11 со спицами 3 трубы 17 или ребра находятся на съемной части стыковых плит 12 и элементов 15.

При расклиновке шихтованного обода на спицах остова количество мест расклиновки увеличивается в два раза, что позволяет получить практически цилиндрическую форму шихтованного обода, а следовательно, и цилиндрическую форму ротора по наружной поверхности полюсов, что в итоге обеспечивает необходимую равномерность воздушного зазора между ротором и сердечником статора и требуемые параметры гидрогенератора во время его эксплуатации.

В случае необходимости увеличения мест расклиновки на действующем гидрогенераторе отпадает необходимость изготовления нового остова ротора с большим количеством спиц, что не всегда возможно, а также исчезает необходимость его разборки при модернизации, т.к. все элементы предлагаемого устройства могут быть установлены на остове ротора и собранном на нем ободе с полюсами. Это упрощает сборку и сокращает сроки монтажа.

Таким образом, данное устройство позволяет повысить качество и надежность работы ротора и всего гидрогенератора при одновременном упрощении сборки ротора, особенно при модернизации остова на ГЭС.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения. Сущность изобретения состоит в следующем. Ротор (1) вертикального гидрогенератора содержит остов (2) со спицами (3), на клиновых полосах (4) которых с помощью парных вертикальных клиньев (5) радиально закреплен шихтованный обод (6) с полюсами (7). Между смежными спицами (3) остова (2) посередине, на внутренней поверхности обода (6), установлены клиновые полосы (11), непосредственно соединенные с боковыми сторонами смежных спиц на одинаковом расстоянии от внутренней поверхности обода (6), а в месте расположения этих клиновых полос (11), между ними и ободом (6), установлены парные вертикальные клинья (16). Соединение установленных клиновых полос (11) со спицами (3) выполнено разъемным. Технический результат - повышение качества гидрогенератора и надежности его работы при одновременном упрощении сборки ротора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Вертикальный гидрогенератор, ротор которого содержит остов со спицами, на клиновых полосах которых с помощью парных вертикальных клиньев радиально закреплен шихтованный обод с установленными на нем полюсами, отличающийся тем, что между смежными спицами остова посередине на внутренней поверхности обода установлены клиновые полосы, непосредственно соединенные с боковыми сторонами смежных спиц на одинаковом расстоянии от внутренней поверхности обода, а в месте расположения этих клиновых полос между ними и ободом установлены парные вертикальные клинья для возможного дополнительного радиального закрепления обода на остове.2. Вертикальный гидрогенератор по п.1, отличающийся тем, что соединение установленных клиновых полос со спицами выполнено разъемным.3. Вертикальный гидрогенератор по п.1, отличающийся тем, что места соединения установленных клиновых полос со смежными спицами соединены между собой.