Электрическая машина с устройством для контроля температуры активной стали статора Советский патент 1992 года по МПК H02K11/00 

фиг- 2

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в системах контроля максимальных температур сердечника статора электрических машин, в частности турбогенераторов, установленных на электростанциях и находящихся в эксплуатации.

Оснащение непосредственно сердечника статора датчиками температуры вызвано практической необходимостью определения нагрузочных возможностей турбогенераторов в маневренных режимах работы, а также в таких эксплуатационных режимах, как недовозбуждение, асинхронный режим перегрузки и др., в которых нагрев крайних пакетов ограничивает допустимую нагрузку по условиям термостойкости изоляции обмотки статора.

Целью изобретения является улучшение технологичности конструкции.

На фиг. 1 изображена концевая зона сердечника статора электрической машины с датчиками температуры, установленными на нажимной плите; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - расчетно-эксперименталь- ные изменения максимальных температур нажимной плиты (кривая 1) и активной стали сердечника статора (кривая 2) в зависимости от режимов работы генератора.

Электрическая машина с устройством для контроля температуры активной стали содержит сердечник 1 статора, многофазную двухслойную стержневую обмотку 2, нажимную плиту 3, датчики 4 температуры, установленные на кромке нажимной плиты. Линии 5, вдоль которых устанавливают датчики температуры, находятся в области напротив зубцов 6, находящихся между пазами 7 и 8, в которых расположены стержни обмотки статора, принадлежащие разным фазным зонам нижнего слоя 9 обмотки (фиг. 1).

Устройство работает следующим образом.

При работе электрической машины в сердечнике 1 статора и нажимной плите 3 генерируются потери, которые приводят их к нагреву. Благодаря предлагаемой схеме установки датчиков 4 температуры обеспечивается измерение максиальных температур нажимной плиты. Учитывая то, что характер распределения максимальных температур активной стали сердечника, которые наблюдаются на границе зубец-nas и нажимной плиты в зависимости от режима работы генератора качественно одинаков, по измеренным данным максимальных температур на нажимной плите в данном режиме на основе опорных таблиц можно определить максимальные температуры активной стали сердечника статора. Градуировочные или опорные таблицы зависимости температур активной стали от температуры нажимной плиты могут быть легко получены на основе физического и численного моделирования процессов, протекающих в концевой зоне электрической машины. Таблицы могут быть уточнены для каждой конкретной машины. Таким образом, находится максимальная температура активной стали сердечника статора в данном режиме работы электрической машины. Для подтверждения работоспособности и оценки эффективности предлагаемого решения в турбогенераторе мощностью 200 MB г проведено экспериментальное определение максимальных температур крайнего пакета сердечника статора со стороны турбины и нажимной плиты в режимах регулирования активной и реактивной мощности. Анализ экспериментальных данных

подтверждает возможность контроля, заложенную в предлагаемое устройство.

Посравнениюс прототипом данного решения использование изобретения позволяет определять и контролировать

максимальную температуру сердечника статора огромного парка электрических машин, находящихся в эксплуатации, при установке на нажимную плиту минимального количества датчиков температуры, эффективно, достоверно и с достаточной для практики точностью контролировать и определять по максимальной температуре сердечника допустимые нагрузки машины, в особенности в режимах недовозбуждения, а

также повысить надежность эксплуатации машины и увеличить ее ресурс.

Формула изобретения Электрическая машина с устройством

для контроля температуры активной стали статора, содержащая сердечник статора с пазами, нажимную плиту, многофазную двухслойную стержневую обмотку, уложенную в пазы, встраиваемые датчики температуры для контроля температуры активной стали, отличающаяся тем, что, с целью улучшения технологичности конструкции, встраиваемые датчики температуры установлены на нажимной плите в областях напротив зубцов, находящихся между пазами, принадлежащими разным фазным зонам нижнего слоя обмотки.

-js/ 3

Использование: в системах контроля максимальных температур сердечника статора крупных электрических машин, в частности турбогенераторов, установленных на электростанциях и находящихся в эксплуатации. Сущность: электрическая машина с устройством для контроля температуры активной стали статора содержит сердечник статора, многофазную двухслойную стержневую обмотку, нажимную плиту, датчики температуры, установленные на кромке нажимной плиты. Линии 5, вдоль которых устанавливают датчики температуры, находятся в области напротив зубцов 6, находящихся между пазами 7 и 8, в которых расположены стержни обмотки статора, принадлежащие разным фазным зонам нижнего слоя обмотки. 3 ил.