Электротурбогенератор Советский патент 1988 года по МПК H02K19/34 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с несколькими роторат Ш.

Цель изобретения - обеспечение равенства частот .вращения роторов и выравнивания мощностей разных статоров, уменьшение потерь мощности от уравнительных токов.

На фиг. i представлен продольный разрез электротурбогенерйтора в виде единого блока; на фиг. 2 - то же, в виде двух сочлененных блоков.

Электротурбогенератор (фиг. ) содержит два статора 1 и два ротора 2 с магнитопроводами 3, установленные соосно и имеющие идентичную конструкцию и равные моменты инерции. На периферии роторов 2 установлены рабочие колеса 4 турбины с лопатками 5, развернутыми в противоположных направлениях относительно оси направляющего аппарата 6, обеспечивающими противоположное направление рращенця роторов 2. На статорах I размещены якорные обмотки 7 и обмотка возбуждения 8. На прилежащих друг к другу валах 9 роторов 2 выполнены зубчатые элементы зацепления 10 например эвольвеитного типа, которые могут быть выполнены съемными. На неподвижном относительно статора элементе 11 в подшипниках 12 -установлена пара идентичных конических шестерен 13, общая ось вращения которых перпендикулярна общей оси вращения роторов 2. Возможна установка второй пары аналогичных шестерен 13 (не показана), общая ось вращения которых перпендикулярна оси роторов 2 и оси первой пары шестерен 13. Все шестерни 13 находятся в одновременном зацеплении с зубчатыми элементами 10 валов 9. Неподвижный элемент 11 может быть размещен между статорами 1 и выполнен в виде кожуха 14, соединяющего эти статоры 1 (фиг. 2 ).

При работе проходящее через лопатки 5 рабочих колес 4 рабочее тело создает крутящие моменты, обеспечивающие вращение соосных, идентичных по конструкции и моментам инерции, роторов 2 в противоположных направлениях. Обмотка 8 возбуждает магнитную цепь электротурбогенератора, и в рабочих якорных обмотках 7 обеспечивается наведение ЭДС и питание электрических нагрузок объекта применения.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

За счет взаимного сочленения роторов 2 посредством зубчатых элементов зацепления 10, выполненных на концах валов 9, и промежуточных пар шестерен 13 автоматически выравниваются абсолютные значения частот вращения роторов 2 во всем рабочем диапазоне , различных режимах работы турбины и электрических нагрузках. При этом, различие частот вращения роторов 2 определяется точность изготовления узла зубчатого сочленения и самих роторов 2, зазорами между зубчатыми профилями элементов 10 и промежуточных пар шестерен 13., поэтому достигается высокая стабильность и точность поддержания равенства частот вращения и компенсации результирутощего кинетического момента турбогенератора во всем диапазоне, рабочих частот.

Кроме того, обеспечивается выравнивание мощностей двух статоров и уменьшение уравнительных токов между ними, а следовательно и вызываемых ими потерь мощности.

Формула изобретения

1. Электротурбогенератор, содержащий статор, выполненньш из двух частей, и по меньшей мере два ротора с соосно расположенными магнитопроводами, на роторах установлены рабочие колеса приводных турбин, лопатки которых размещены в рабочем канале и развернуты в противоположных направлениях относительно оси потока направления рабочего тела, обеспечивающие противоположное вращение роторов, устройство регулирования частот вращения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равенства частот вращения роторов, выравнивания мощностей статоров и уменьшения потерь мощности от уравнительных токов, на концах валов роторов, обращенных друг к другу, выполнены зубчатые элементы зацепления, генератор снабжен по крайней мере парой конических промежуточных шестерен с общей осью вращения, перпендикулярной оси вращения роторов, конические шестерни размещены на неподвижном относительно статора элементе и находятся в зацеплении с зубчатыми элементами зацепления валов роторов.

2. Электротурбогенератор по п. 1, отличающийся тем, что неподвижный относительно статора элемент выполнен в виде отдельного кожуха размещенного между частями статора и соединенного с ними.

Изобретение относится к электрическим машинам, объединенным с турбинами в единые агрегаты. Цель изобретения - повьшение стабильности частот вращения роторв, выравнивание мощности статоров и уменьшение потерь мощности от уравнительных токов. Электротурбогенератор содержит статоры 1 с якорными обмотками 7 и обмотку возбуждения 8. На концах валов 9, несущих магнитопроводы роторов 2, вы3, / полнены зубчатые элементы зацепления 10. На статоре 1 установлена, как минимум, одна пара конических шестерен 13, общая ось вращения которых перпендикулярна оси роторов 2. Шестерни 13 зацеплены с зубчатыми элементами 10 валов 9 и передают разность крутящих моментов колес 4, турбин, обеспечивая равенство частот вращения роторов 2 независимо от режима работы и нагрузок агрегата. Устройство сочленения роторов 2 расположено в одном варианте в полости центрально-- го магнитопровода 9 статора, отделенного от магнитопроводов роторов 2 зазорами с магнитной жидкостью. В другом варианте устройство сочленения роторов 2 находится в полости ко жуха, соединяющего части статора. За счет совмещения элементов турбины и электротурбогенератора обеспечивается более высокая точност компенсации магнитодвижущей силы роторов, лучшие массогабаритные и энергетические показатели. I з.п. ф-лы, 2 ил. (О (Л с: оо 00 01 со со

Фиг..2