НЕЯВНОПОЛЮСНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ ИНДУКТОР СИНХРОННОЙ МАШИНЫ Советский патент 1968 года по МПК H02K1/22 H02K9/19 H02K9/19 

Известны неявнополюсные вращающиеся индукторы синхронных машин, например турбогенераторов, несущие обмотку возбуждения. В таких индукторах магнитопровод выполнен в виде цельного кованого стального цилиндра (бочки ротора) с выфрезированными или простроганными в нем радиальными пазами, в которые укладывается обмотка возбуждения. Обматывается не вся периферия бочки ротора, а только 0,75-0,67 ее окружности. Большой зуб ротора и малые пазы выполняют функцию магнитоцровода и благодаря пазовым клиньям удерживают обмотку ротора от перемещения под действием центробежных сил. В результате под обмотанными пазами, как правило, может быть занято от 0,24 до 0,16 площади поперечного сечения ротора. Остальная часть сечения несет механические и магнитные нагрузки.

Непрерывный рост мощности турбогенераторов происходит, с одной стороны, за счет повышения плотности тока и, с другой, - увеличения размеров поковок роторов. Первый путь, наиболее перспективный в связи с успехами непосредственного охлаждения, при достижении определенных границ значительно снижает к.п.д. машины и увеличивает индуктивные сопротивления рассеяния, что может неблагоприятно влиять на работу машины. Увеличение размеров роторов ограничивается тем, что при

современном состоянии металлургии трудно получить поковки весом более 90 т.

Недостатком известных неявнополюсных вращающихся индукторов является также различная жесткость по поперечным осям изза наличия пазов на части окружности.

Предлагаемый индуктор отличается тем, что для обеспечения равномерной жесткости по поперечным осям и увеличения мощности возбуждения магнитопроБод выполнен в виде гладкого цилиндра, а обмотка возбуждения закреплена по всей длине бандажами.

Для балансировки индуктора между бандажами можно установить балансировочные кольца, удерживаемые от перемещений выступами бандажей.

Охлаждение обмотки осуществляется жидкостью, циркулирующей по каналам в проводниках. Жидкость сливается и подается через отверстия в вале индуктора.

Каналы в проводниках могут быть выполнены в аксиальном направлении. В этом случае они соединяются с подающей и сливной камерами радиальными каналами в зоне лобовых частей. При выполнении каналов в поперечном направлении подающую и сливную камеры размещают в пространстве между частями обмотки и соединяют радиальными каналами с отверстиями в вале индуктора. При использовании демпферной обмотки между бандажами и обмоткой устанавливают сплошной медный цнляндр, используемый в качестве демпферной клетки и уплотнитель-ного элемента.

На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый индуктор с аксиально расположенными охлаждающими каналами; на фиг. 2 - индуктор с поперечными каналами в проводниках.

Магнитопровод индуктора (бочка ротора) представляет собой сплошной гладкий цилиндр 1 с обмоточной медью 2 в виде стержней или витков трапецеидального сечения. Между бочкой ротора и обмоткой прокладывают слой изоляции 3. Витки изолируют друг от друга прокладками 4. Обмотка занимает часть окружности ротора для приближения формы поля к синусоиде. От перемещения под действием центробежных сил она удерживается бандажами 5, расположенными по всей длине обмотанного ротора. Между бандажными кольцами и обмоткой помещен слой изоляции 6, а при демпферной обмотке - сплошной медный цилиндр 7, используемый также в качестве уплотняющего элемента.

Тангенциальные перемещения обмотки предотвращают сегменты 8, прикрепленные к бочке рогора. Между бандажами установлены балансировочные кольца 9, удерживаемые от радиальных перемещений выступами бандажей 10.

При аксиальной системе охлаждения охлаждающая жидкость подается через отверстия // в вале ротора и радиальные каналы 12 в зоне лобовых частей в аксиальные каналы 13 проводников. Сливается жидкость с противоположной стороны ротора.

аксиальной системы охлаждения, в предлагаемом индукторе можно применить и поперечную систему. В этом случае жидкость течет по кругу. Она подается через центральное отверстие 14 вала (фиг. 2) в подающую камеру 15 между частями обмотки и, пройдя

через поперечные отверстия в проводниках и в витковой изоляции 16, попадает в сливную камеру 17.

Предмет изобретения

1.Неявнополюсный вращающийся индуктор синхронной машины, например турбогенератора, несущий обмотку возбуждения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерной жесткости по поперечным осям и увеличения мощности .возбуждения, магнитопровод индуктора выполнен в виде гладкого цилиндра, а обмотка возбуждения закреплена по

всей длине бандажами.

2.Индуктор по п. 1, отличающийся тем, что между бандажными кольцами установлены балансировочные кольца, удерживаемые от перемещений выступами бандажей.

3. Индуктор по пи. 1 и 2, отличающийся тем, что в проводниках обмотки выполнены каналы, по которым циркулирует охлаждающая обмотку жидкость, подача и слив последней осуществляются через отверстия в вале индуктора.

4.Индуктор по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что каналы в проводниках выполнены в аксиальном направлении и в зоне лобовых частей соединены радиальными каналами с подающей и сливной камерами.

5.Индуктор по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что каналы в проводниках выполнены в поперечном направлении, а подающая и сливная камеры размещены в пространстве между

частями обмотки и соединены радиальными каналами с отверстиями в вале индуктора.

6.Индуктор по пп. 1, 2, 3, 4 и 5, отличающийся тем, что между обмоткой и бандажами установлен сплошной медный цилиндр, используемый в качестве демпферной клетки и уплотнительного элемента.

17

fue. I

IB