ПАЗОВЫЙ КЛИН СТАТОРА КРУПНОГАБАРИТНОГО ПАРОТУРБИННОГО ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА Российский патент 2020 года по МПК H02K3/493 

Область техники

Данное изобретение имеет отношение к технике по электромагнетизму теплопередаче и охлаждению основного и вспомогательного пазовых клиньев статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора, оно особенно имеет отношение к основному и вспомогательному пазовым клиньям магнитного/безмагнитного статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора и системе охлаждения.

Уровень техники

По причине большой электромагнитной нагрузки при беспрерывно работе и прекращении, обмотка якоря статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора, подвергается большей радиальной электромагнитной силой в пазовых клиньях, и обмотка якоря статора производит значительную действующую силу на пазовые клинья статора. Под воздействием электромагнитной силы и изменения температуры, в пазовых клиньях статора появляются трещинами или растрескиванием.

Для традиционного электрогенератора, его пазовые клинья статора заменяют с безмагнетических до магнетических, значительно снижается внутренняя гармоническая составляющая воздушной зазора, следовательно, снижается ущерб на поверхности ротора, повышает КПД генератора. Тем менее, при воздействии мультифакторов как вышеуказанные электромагнитная сила и температура, лишь заменяют безмагнитные пазовые клинья на магнитные, которые заполняются на выемках статора и не допустимо, потому что под действием электромагнитной силы, существует возможность разбивки пазовых клиньев, оказывают действие на безопасную эксплуатацию генератора.

Заостряют внимание на существующих недостатках предшествующего уровня техники, данное изобретение основное назначение заключается в том, что предоставлять основной и вспомогательный пазовые клинья статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора, повышая уровень безопасности пазовых клиньев статора и снижая воздействие на него от электромагнитной силы или изменения температуры.

Раскрытие сущности изобретения

Для достижения данной цели, техническое решение, - как ниже показывается:

Основной и вспомогательный пазовые клинья статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора, характеризующиеся тем, что данные основной и вспомогательный пазовые клинья статора представляют собой парную конструкцию, содержащую верхний и нижний клинья, верхний клин 1 является вспомогательным, а нижний клин 2 является основным, верхняя поверхность верхнего клина расположена заподлицо в выемке

или верхняя поверхность верхнего клина слегка утоплена в выемке.

На основании вышеизложенного технического решения, для верхнего пазового клина 1 используется магнитный электропроводящий легированный материал, а для нижнего пазового клина 2 используется изоляционный материал.

На верхней поверхности нижнего клина 2 выполнен соединительный паз 3 типа "ласточкин хвост", на нижней поверхности верхнего клина 1 выполнен соответствующий соединительному пазу 3 выпуклый участок, проходящий по верхнему клину 1 и закрепленный в соединительном пазе 3 типа "ласточкин хвост" нижнего клина 2.

На основании вышеизложенного технического решения, для верхнего пазового клина 1 используется без магнитного электропроводящего изоляционный материал, а для нижнего пазового клина 2 используется без магнитного электропроводящего изоляционный материал.

Между верхним пазовым клином 1 и нижним пазовым клином 2 остается щель, в которой вставлен магнитный пазовый клин 5.

На основании вышеизложенного технического решения, верхний пазовый клин 1 является внутри охлаждающей структурой, установленной с одним или двумя однонаправленным вентиляционным отверстием.

На основании вышеизложенного технического решения, однонаправленное одно вентиляционное отверстие, образовывается вовне по аксиальному направлению, непосредственно охлаждается железная середина зубцы статора.

На основании вышеизложенного технического решения, в структуре с двумя однонаправленным вентиляционным отверстием, одно из отверстий образовывается вовне по аксиальному направлению непосредственно охлаждается железная середина зубцы статора, а другое образовывается внутри по аксиальному направлению посредственно охлаждается железная середина зубцы статора.

На основании вышеизложенного технического решения, способ установления для структуры с двумя однонаправленным вентиляционным отверстием: установится два вентиляционных отверстия в одном ряду справа и слева, или вертикально верх и низ, или наискось перекрещивающиеся.

На основании вышеизложенного технического решения, если установится верхняя поверхность верхнего клина немного пониже выемки, данная щель образует вентиляционный паз.

Основной и вспомогательный пазовые клинья статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора в данном изобретении выше изложен, с охлаждающим вентиляционным каналом с целью эффективного снижения локального перегрева вызванного ущербом генератора, улучшения эффекта вентиляции и охлаждения и повышения КПД генератора, усиления его безопасности и стабильности, и избежания повреждения на генератор из-за высокого уровня локального перегрева. С помощью данного изобретения можно эффективно снизить ущерб ротора и локальный перегрев, уменьшить гармоническую составляющую генератора магнитного поля в воздушном зазоре, избежать воздействие на генератора из-за крайне высокой температуры конструктивных элементов на концах генератора, повышать безопасность и стабильность генератора.

Краткое описание чертежей

К данному изобретению приложены нижеследующие чертежи:

Фигура 1 конструкция для примера осуществления 1

Фигура 2 конструкция для примера осуществления 2

Фигура 3 конструкция для примера осуществления 3

Фигура 4 конструкция с двумя однонаправленным вентиляционным отверстием

Осуществление изобретения

Сочетая с приложенными чертежами, более подробно изложены нижеследующие:

Основной и вспомогательный пазовые клинья статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора в данном изобретении применяется конструкция с двумя пазовыми клиньями доставленная из 2-х слоев, из которых верхний пазовый клин 1 является вспомогательным а нижний клин 2 является основным. Как показано в чертежах 1 и 3, расположение верхнего и нижнего клиньев в пазе: верхняя поверхность верхнего клина расположена заподлицо в выемке.

Как показано в чертеже 2 расположение верхнего и нижнего клиньев в пазе: верхняя поверхность верхнего клина слегка утоплена в выемке.

На основании вышеизложенного технического решения, как показано в чертеже 1 и 2, пользуется легирующий материал с магнитопроводностью и электропроводностью для верхнего пазового клина 1, а для нижнего пазового клина 2 пользуется без магнитного электропроводящего изоляционный материал, нижний клин 2 функционирует в качестве роли укрепления обмотки как традиционный пазовый клин. На верхней поверхности нижнего клина 2 выполнен соединительный паз 3 типа "ласточкин хвост", на нижней поверхности верхнего клина 1 выполнен соответствующий соединительному пазу 3 выпуклый участок, проходящий по верхнему клину 1 и закрепленный в соединительном пазе 3 типа "ласточкин хвост" нижнего клина 2.

Как показано в чертежах 1 и 2, сечение тела плоскостью паза 3 типа "ласточкин хвост" является трапециевидным, такой же формой сечение тела плоскостью бандажа.

На основании вышеизложенного технического решения, как показано в чертеже 3, для верхнего пазового клина 1 используется без магнитного электропроводящего изоляционный материал, а для нижнего пазового клина 2 используется без магнитного электропроводящего изоляционный материал, нижний клин 2 функционирует в качестве роли укрепления обмотки как традиционный пазовый клин.

Между верхним пазовым клином 1 и нижним пазовым клином 2 остается щель, в которой вставлен магнитный пазовый клин 5.

На основании вышеизложенного технического решения, верхний пазовый клин 1 является внутри охлаждающей структурой, установленной с одним или двумя однонаправленным вентиляционным отверстием.

Как показано в чертежах 1 2 3 4, для верхнего клина 1 установлен одно однонаправленное вентиляционное отверстие 4, с целью охлаждения верхний клин 1, снижения локального перегрева верхнего клина из-за ущерба на поверхности генератора.

Способ установления для структуры с двумя однонаправленным вентиляционным отверстием: установится два вентиляционных отверстия в одном ряду справа и слева, или вертикально верх и низ, или наискось перекрещивающиеся.

Как показано в чертежах 1 2 3 4, верхняя толщина верхнего клина 1 меньше нижней толщины, верхняя часть и нижняя часть объединяются трапециевидным сопряжением (верхняя часть меньше нижней). Для нижнего пазового клина то же самое, установление паза "ласточкина хвоста" и бандажа показано в чертежах 1 2 4.

Основной и вспомогательный пазовые клинья статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора в данном изобретении, по разнообразии материалов и конструкций, можно выбирать нижеследующие способы осуществления:

Пример осуществления 1 для верхнего клина 1 (вспомогательного клина) применяется охлаждающая система соединительная из легирующего материала с магнитопроводностью и электропроводностью:

При этом, с одной стороны, вспомогательный клин предотвращает опадение основного клина под долговременным терпением воздействия, с другой стороны, является магнитным клином, снижая гармоническую составляющую магнитного поля в воздушном зазоре, уменьшая дополнительный ущерб на поверхности статора генератора и повышая КПД генератора.

Вспомогательный клин установлен с одним или двумя однонаправленным вентиляционным отверстием.

Пример осуществления 2: для верхнего клина 1 (вспомогательного клина) применяется охлаждающая система соединительная из изоляционного материала с магнитопроводностью и электропроводностью:

При этом с вспомогательного пазового клина до выемки имеется определенная высота, щель между верхней поверхностью вторичного клина и выемкой образуется вентиляционным пазом.

Вспомогательный клин установлен с одним или двумя однонаправленным вентиляционным отверстием.

Вспомогательный клин с одним однонаправленным вентиляционным отверстием, отверстие распространяется вовне по аксиальному направлению, непосредственно охлаждая железную середину зубца статора, повышая охлаждающую способность зубцов, снижая повышения температуры железной середины и избегая термонабухания или расшатывания.

Вспомогательный клин с двумя однонаправленным вентиляционным отверстием, одно из отверстий распространяется вовне по аксиальному направлению непосредственно охлаждает железную середину зубца статора, а другое распространяется внутри по аксиальному направлению посредственно охлаждает железную середину статора, эффективно снижая внутреннюю температуру железной середины статора и материала пазового клина.

Пример осуществления 3: охлаждающая система путем вставления магнитного пазового клина между основным клином и вспомогательным клином

Как показано в чертеже 3, между основным и вспомогательным клином вставлен магнитный пазовый клин 5, концепция охлаждения идентична с примером осуществления 2.

Преимущество для заполненного магнитного пазового клина: основной и вспомогательный клинья применяются безмагнитным и безэлектромагнитным изоляционным материалом, который предотвращает опадение основного клина. Магнитный клин снижает гармоническую составляющую воздушного зазора, повышает его эффективность, кроме того, избегая аварии по причине растрескивания магнитного пазового клина при переменном электромагнитном воздействии, когда однообразно пользуется магнитный пазовый клин.

Не подробно изложенные содержания в данном описании являются текущей технологией, известной специализированным техникам в данной области.

Изобретение относится к пазовому клину статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора, причем пазовый клин представляет собой парную конструкцию, содержащую верхний и нижний клинья, верхний клин (1) является вспомогательным, а нижний клин (2) является основным, верхняя поверхность верхнего клина расположена заподлицо в выемке или верхняя поверхность верхнего клина утоплена в выемке. На верхней поверхности нижнего клина выполнен соединительный паз (3) типа «ласточкин хвост», а на нижней поверхности верхнего клина (1) выполнен соответствующий указанному пазу (3) выпуклый участок, закрепленный в соединительном пазе (3). Другим вариантом является выполнение между верхним клином (1) и нижним клином (2) щели, в которой вставлен магнитный пазовый клин. Изобретение позволяет снизить ущерб и локальный перегрев ротора генератора, уменьшить гармоническую составляющую магнитного поля в воздушном зазоре, избежать воздействия на генератор из-за крайне высокой температуры конструктивных элементов на концах генератора, повысить безопасность и стабильность генератора. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Пазовый клин статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора, характеризующийся тем, что данный пазовый клин статора представляет собой парную конструкцию, содержащую верхний и нижний клинья, верхний клин (1) является вспомогательным, а нижний клин (2) является основным, верхняя поверхность верхнего клина расположена заподлицо в выемке или верхняя поверхность верхнего клина утоплена в выемке статора, при этом верхний клин выполнен из легированного материала с магнитопроводностью и электропроводностью, а нижний клин (2) выполнен из изоляционного материала, на верхней поверхности нижнего клина (2) выполнен соединительный паз (3) типа "ласточкин хвост", на нижней поверхности верхнего клина (1) выполнен соответствующий соединительному пазу (3) выпуклый участок, проходящий по верхнему клину (1) и закрепленный в соединительном пазе (3) типа "ласточкин хвост" нижнего клина (2),

или

верхний клин выполнен из изоляционного материала без магнитопроводности и электропроводности, и нижний клин (2) также выполнен из изоляционного материала без магнитопроводности и электропроводности, между верхним клином (1) и нижним клином (2) образована щель, в которую вставлен магнитный пазовый клин (5).

2. Пазовый клин статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора по п. 1, характеризующийся тем, что верхний клин является внутри охлаждающей структурой, установленной с одним или двумя однонаправленными вентиляционными отверстиями.

3. Пазовый клин статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора по п. 2, характеризующийся тем, что одно однонаправленное вентиляционное отверстие образует осевое наружное вентиляционное отверстие для непосредственного охлаждения зубцовой зоны сердечника статора.

4. Пазовый клин статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора по п. 2, характеризующийся тем, что в конструкции с двумя однонаправленными вентиляционными отверстиями одно из отверстий образует осевое наружное вентиляционное отверстие для непосредственного охлаждения зубцовой зоны сердечника статора, а другое образует осевое вентиляционное отверстие внутренней части пазового клина для опосредованного охлаждения сердечника статора.

5. Пазовый клин статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора по п. 2, характеризующийся тем, что способ расположения двх однонаправленныхвентиляционнх отверстий представляет собой: расположение двух вентиляционных отверстий в одном ряду справа и слева, или расположение двух вентиляционных отверстий сверху и снизу по вертикали, или расположение с чередованием наискосок.

6. Пазовый клин статора крупногабаритного паротурбинного электрогенератора по п. 1, характеризующийся тем, что, если верхняя поверхность верхнего клина утоплена в выемке, образованное пространство образует вентиляционный паз.