Устройство для охлаждения ротора турбогенератора Советский патент 1957 года по МПК H02K9/16 

Мощные турбогенераторы имеют бо;1ьшую длину ротора, вследствие чего охлаждение роторной обмотки сопряжено с большими конструктивнымл трудностями даже при непосредственном охлаждении меди водо|юдо: 1. В большинстве устройств для непосредственного охлаждения меди ротора водород продувается вдоль всей нлн ноловниы длины бочки pOTOi a над действием компрессоров, установленных на валу машины.

Недостатком этих устройств являстся неравномерность температуры вдоль бочки ротора (т. е. средняя температура значительно меньше максимальной). Кроме того, при увеличении длнны охлаждаемого участка, величину мощности компрессора необходимо возвести в третью степень.

Известны различные устройства для охлаждения обмотки ротора с подводом газа из зазора между статором и ротором машины в паз ротора гфонусканием его иа отно.сительно небольншх участках по каналам в иазах ротора вдоль проводников последнего и выпуском также в зазор машины.

В этих устройствах используют отверстия в клиньях и зубцах ротора, иаклоненные вперед так же, как захватывающие ковщи, и отверстия, иаклопситле назад так же, как выбрасывающие ковщи элементарного иагнетаюнге-высасывающего вентилятора.

Основная особенность предлагаемого устройства, нринадлежапхего к этому же тнну устройств, основанных на самовентнляцни ротора, состоит в том, что каналы для пропуска водорода внутри обмотки образованы стенками паза и наклонными шлицами, выфрезерованными по боковым поверхностям катушки, и сообнгаются между собой у наза. Такое выполнение каналов упрощает конструкцию обмотки ротора, обеспечивая,в частности, возможность применения меди любой конфигурации и повышает эффективность охлаждения.

Фиг. 1 изображает поперечный разрез катушки ротора; фиг. 2- продольный разрез (вид по стрелке

Л на фиг. 1); фиг. 3 - вид сверху фиг. 2; фиг. 4-схему охляукдеиия кат}шки возбуждения , в пазовой части ротора.

Здесь: /-клип; 2,-входные отверстия; 5-выходные отверстия; 4- медь катушки ротора; 5-иередияя стсика иаза; 6-задняя стенка паза; 7-входная ветвь наклонного канала; 8-выходная ветвь наклонного канала; 9-канал у дна паза; 10- изоляционная нрокладка.

Водород из входных отверстий 2 в клине / ианравляется но одной стороне паза но наклонным к оси входным ветвям .7 каналов равного сечеиня до дна наза, затем нерепускаетея под катушкой но каналу 9 на другую сторону паза и по наклонной выходной ветви 8 капала поднимается вверх до выходного отверетия 3. Расход охлаждаюш;его газа через обмотку в значительной стенени определяется гидравлическим сонротивлением пути внутри пазов. Так как предлагаемое устройство имеет минимальное число местных сопротивлений-поворотов, расширений и т. д., то оно обеснечивает возможность получения при прочих равных условиях максимального расхода газа.

Как и в известных устройствах, входные и выходные отверстия группируются согласованно с секционированием статора, и газ из входного отверстия направляется в обе стороны по оси машины. Однако в отличие от известных устройств, подача водорода в каждую сторону производится от отдельного отверстия, чем достигается равномерность нодачи газа в обе стороны.

Суш;ественной особенностью устройства является то, что водород подается через одно отверстие на одну сторону 1«1тун1ки (фиг. 2 и 3), а через другое, рядом лежащее, на другую сторону ее; нри прохождении ноловины длины вентиляционного отсека водород перепускается на другую сторону, как описано выше. Такое устройство

создает, при достаточном -числе входных и выходных отверстий, частую вопиляциониую сетку, в которой катушка возбуждения обдувается встречными струями с обеих сторон, как это показано на фиг.4, па которой сплошными линиями обозначено течение водорода по передней стенке 5 паза, а пунктирными линиями-по его задней стенке 6. Каждый элемент охлаждаемой меди соприкасается с водородом, нодогретым с каждой стороны до различной степени, и поэтому распределение температуры вдоль обмотки оказывается достаточно равномерным.

Предмет изобретения

1.Устройство для охлаждения ротора турбогенератора водородом, нодводимым из зазора между статором и ротором через отверстия в клиньях или зубцах последнгего, проходящи.м через каналы в пазах ротора и выпускаемым в тот зазор, о т л и ч а ю ш; е е с я тем, что, с целью упрощения обмотки ротора и повышения эффективности охлаждения, каналы для пропуска водорода образованы стенками паза и наклонными шлицами, выфрезерованными по боковым поверхностям катушки, и сообщаются меледу собой через канал у дна паза.

2.Форма выполнения устройства но п. I, отличающаяся тем, что канал у дна паза расположен на половине расстояния между входным и выходным отверстиями.

3.Устройство по пп. 1 и 2, в котором входные ветви двух с.межных по длипс пазов каналов расположены по разные стороны от оси паза и направлены но оси машины в разные стороны, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерности подачи водорода в обе стороны, указанные каналы имеют отдельные для каждого из них входное н выходное отверстия.

ffr npae/ieiiue вращения