ТРЕХФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР Советский патент 1974 года по МПК H02K19/16 

1

Изобретение относится к высоковольтным синхронным генераторам трехфазного тока, предназначенным для непосредственного присоединения без помощи повышаюш,его трансформатора к линиям передачи с напряжением 110-500 кв.

-Статор таких генераторов выполняется с числом зубцов, меньшим утроенного чйсла пар полюсов, и на каждом втором зу|5це поo4ie:peAHo раоположена высоковольтная концентрическая обмотка, изолированная от корпуса бума-гой и пластмассовым кожухом, заполненным трансформаторным маслом.

Отличительной особенностью предлагаемого генератора является то, что между пластмассовым кожухом и ИЗОЛЯ1ЦИОННОЙ бумагой размещен проводящий заземленный электрический экран, выполненный из материала с большим удельным сопротивлением. Это повышает надежность изоляции высоковольтной обмотки статора.

Для улучшения формы кривой напряжения генератора, ротор может быть снабжен демпферной обмоткой; одна часть ее стержней, выполненная из транапонированных медных проводников размещена в пазах полкясных башмаков, а другая часть, выполненная из массивных медных проводни;ко.в, встроена в пластмассовый клин.

Трансформаторное масло, заполняющее кожух генератора, может быть испо-льзовано для охлаждения обмотки.

На фиг. 1 изображен эскиз элемента статора генератора; на фиг. 2-3 - две проекции .катушки; на фиг. 4 - устройство вывода катушки; на фиг. 5-паз ротора генератора в поперечном разрезе.

Катушка статора генератора состоит из восьми отдельных дисков 1. В ней различают прямолинейную пазовую и закругленную ло.бовую части. Число витков в дисках различио, например в первом и восьмом дисках по 16 витков, во втором и седьмом - по 20, в третьем и шестом - по 22, в четвертом и пятом -по 24 витка, всего в катушке 164 витка. Соотношение чисел витков в дисках -выбрано из условия выполнения сечения катушки, близким к кругу. Направление намотки соседних дисков встречное, в этом случае намотку катушки можно выполнить непрерывной без пайки соединений между дисками.

Для упрощения конструкции изоляции выводы припаиваются к началам и концам наружных витков крайних дисков катушки. Это

условие выполняется, если число дисков в катушке четное (половина правой и половина левой намотки).

Между первым и вторым, третьим и четвертым, пятым и шестым, седьмым и восьмым

дисками 1 ра-оположены каналы 2, по которым протекает масло, охлаждающие катушку каналы образуются прокладками из изоляционного материала. Между вторым и третьим, четвертым и пятым, шестым и седьмым дисками 1 проложена твердая изоляция в виде прокладок 3 из электрокартоиа. Для улучшения условий работы корлусной изоляции в катушке предусмотрены два металлических экрана, один из которых (виутренний) 4 электрически соединен с серединой катушки, другой (наружный) 5 - заземлен. Если в катушке нет внутреннего экрана, толщиа1а изоляции должна быть увеличена. Экраны вьшолняются из перфорированной металлической ленты или металлизированной бумаги. Экран накладывается по всей длине катушки, включая выводы. При этом экран не должен образовывать коротко-замкнутого витка, охватывающего зубец. Разрыв в экране сделан в ло(бовой части катушки, противоположной выводам. В это,м случае замыкания экранов выводов не приведут к образованию короткозамкнутого витка. Во избежание больших электрических потерь от вихревых токов, наведенных полями рассеяния, экран должен иметь сравнительно большое электрическое сопротивление. Это усло1вие может быть выполнено при использовании для экрана тонких металлических лент или металлизированной бумаги с повышенным электрическим удельным сопротивлением. Поверх наружного экрана наложен изоляционный кожух 6 (см. фиг. 2) из механически прочной пластмассы, защищающий катушку от повреждений. В лобовых частях катушки кожух оканчивается горловинами с фланцами, с помощью которых катушка 1присоединяет1ся к кольцевым, маслопроводам. Выводы катушки могут быть изготовлены из кабеля, поверх корпусной изоляции которого не накладывается никаких покрытий. Так, например, для вывода можно использовать одну фазу трехфазного кабеля на напряжение 35 KB, имеющего корпусную изоляцию толщиной М мм. При проиитке трансформаторным маслом такая толщина изоляции вполне достаточна для рабочего напряжения генератора 121 кв. Бумажную изоляцию на конце вывода нужно снять на конус, убывающий к месту соединения вывода с концом катушки. Часть вывода со снятой на конус изоляцией заводится под, короусную изоляцию 7. Из корпуоной изоляции выходит цилиндрическая часть вывода, на которую наложен металлический экран, соединенный с наружным экраном катушки с помощью фигурного элемента 8. От внутреннего экрана вывод должен быть изолирован на напряжение, равное испытательному напряжению между первым диском катушки и внутренним экраном. Припайка вывода к концам катушки может быть согласной или встречной. При согласной припайке вывод является продолжением витка катушки, к концу которого он припаивается. Так, например, при правой намотке первого диска катушки вывод 9 присоединяется к началу катушки, вывод 10 - к ее концу. Чтобы выводы не имели дополнительных изгибов, вывод 9 (начало катушки) должен соединяться с катушкой, расположенной слева, а вывод 10 (конец) с катушкой, лежащей оправа. Выводы получаются короткими, если начало катушки соединить с катушкой, лежащей справа от нее, а конец-с катушкой, лежащей слева. Чтобы выводы не имели дополнительных перегибов, нужио осуществигь встречную приапайку выводов к концам катушки: вывод 10 надо припаять к началу катушки (при правой намотке первого диска), а вывод 9 - к концу. Встречная прииайка вывода показана на. фиг. 3.

Трансформаторное масло, заполняющее весь объем короба катушки, нспользуется для усиления изоляции и в качестве охлаждающего агента.

С целью уменьшения рассеивания стержни демпферной обмотки ротора размещаются в открытых пазах. Стержень образуется из медных транспонированных элементарных проводников.

Для уменьшения высоты полюсного наконечника и рассеяния полюсов стержни в выступе полюсного наконечника не предусматриваются, вместо этого несколько стержней И устанавливаются в пространстве между полюсами. Установка стержней в межполюсном пространстве позволяет существенно уменьшить ток в стержнях 12 зоны полюсного наконечника, особенно в его крайних стержнях. Для крапления стержней в межполюсное пространство вставляется пластмассовый Клин 13, удерживаемый выстулами полюсных наконечников. Стержни закладываются в отверстия, предусмотренные в клине, или запекаются в клин при его изготовлении.

Центробежная сила обмотки возбуждения 14 также передается на кромки полюсных наконечников с помощью клина 13.

Стержни изолируются слоем стеклоленты и запекаются в .пластмассе на эпоксидной о снове. Это придает им механическую прочность, исключающую возможность электрических соединений между отдельными элементарными проводниками и сердечником полюса. На торцах стержни электрически соединены между собой с помощью медных массивных короткозамыкающих колец.

При расположении части стержней в межполюсном пространстве неравномерность распределения токов уменьшается, но не исчезает; ток в центральном стержне полюса значительно меньше, например, в три раза, чем в стержне межполюсного пространст ва.

В связи с эгим целесообразно перераспределить медь между стержнями, уменьшив сечение це|Нтральных стержней полюса и увеличив за счет этого сечение или количество стержней в межполюсном пространстве. Это приводит к уменьшению потерь и нагрева демпферной обмотки, а также к уменьшению

насыщения зубцов.

Предмет изобретения

1. Трехфазный генератор, статор которого вьюолнен с числом зубцов, меньшим утроенного числа пар полюсов, и на каждом втором зубце поочередно расположена высоковольтная концентрическая обмотка, изолированная от корпуса бумагой и пластмассовым кожухом, заполненным трансформаторным маслом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности изоляции высоковольтной о-бмотки статора, между .пластмассовым кожухом и изоляционной бумагой размещен проводящий заземленный электрический экра-н.

выполненный из материала с большим удельным сопротивлением.

i2. Генератор по п. 1, отличающийся тем. что, с целью улучшения формы кривой напряжения генератора, ротор снабжен демпферной обмоткой; одна часть ее стержней, выполненная из транспонированных медных проводников, размешена в пазах полюсных башмаков, а другая часть, выполненная из массивных медных проводников, встроена в пластмассовый клин.

3. Генератор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что трансформаторное масло, заполняющее кожух, используется для охлаждения обмотки.

3 Ю. ./ I

G

9иг.2

Фиг.З

X

Место спайки idoda с HDHUOM

mmyiuKU Фиг.