Узел токосъема турбогенератора Советский патент 1980 года по МПК H02K13/00 

I

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение при изготовлении турбогенераторов, в которых воздушное охлаждение узла токосъема осуществляется с помощью центробежных вентиляторов.

Известны узлы токосъема электрических маишн, снабженные устройствами для охлаждения контактных колец tij.

Наиболее близким к изобретению является устройство узла токосъема турбогенератора, содержащее контактные кольца, вентилятор, расположенный на конце вала ротора, иаппарат щеткодержателей, корпус которого имеет среднюю полость, охватывающую контактные кольца, и примыкающие к ней боковые полости, при этом боковая полость, расположенная со стороны внутреннего контактного кольца, соединена аксиальными перепускными каналами с воздухозаборными окнами средней полости корпуса 2.

Известный узел токосъема турбогенератора выполнен таким образом, что позволяет осуществить последовательную (осевую) вентиляцию его конструктивных элементов для их нормальной работы. Однако он имеет ряд недостатков: неравномерное охлаждение контактных колец (внешнее контактное кольцо, расположенное со стороны вентилятора, остается более горячим, так как охлаждаетс.ч уже подогреты от внутрегшего кольца воздухом); возможность переноса шеючной пыли с внутреннего контактного кольца на внешнее, что требует дополнительных профилактических мер; возможность попадания масляных паров н водоро0да на контактные кольца при отсутствии дополнительных устройств. В результате этого снижена надежность работы и эффективность охлаждения известного узла токосъема.

Целью изобретения является повышение на5дежности работы и эффективности охлаждения узла токосъема турбогенератора.

Указанная цель достигается тем, что в узле токосъема турбогенератора у торцовой поверхности контактного кольца, обращенной к вентилятору, между средней и боковой полостями размешена диафрагма, образуюшая с упомянутой торцовой поверхностью кольиевок зазор, а боковые полости соединены аксиальными пе37репускными каналами. Это дает возможность вместо последовательной осевой вентиляции при менить более эффективную параллельную венП1лящ1ю конструктивных элементов узла токосъема турбогенератора. На фиг. 1 показан узел токосъема турбогенератора со-схемой вентиляции, продольный раз рез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Контактные кольца: внугреннее 1 и внешнее 2 установлены на валу ротора 3, на конце которого расположен вентилятор 4. Аппарат щеткодержателей 5 имеет корпус 6.со средней нолостью 7, охватывающей контак1Т ые кольца 1, 2, и боковыми полостями-8, 9г располо женными соответственно со стороны внутреннего и внешнего контактных колец и примыкаю цдими к средней полости, в которой размешено токораспределительное устройство 10 со скользяпдим контактом кольцо - щетка 11. У торцовой поверхности контактного кольца 2, обращенной к вентилятору, между средней полостью 7 и боковой полостью 9 размещена диафрагма 12, которая образует с уномя иутой торцовой поверхностью кольцевой зазор 13, а боковые полости 8 и 9 соединены между собой аксиальными перепускными каналами 14, минуя воздухозаборные окна 15, выпол ненные в средней полости корпуса 6. При работе турбогенератора на контактные кольца 1 и 2, имеющие разную полярность, через токораспределительное устройство 10 со скользящим контактом кольцо - щетка 11 подается ток возбуждения ротора 3. В результате электрических и механических потерь проис ходит нагрев конструктивных элементов узла токосъема, для охлаждения которых воздух вентилятором 4 засасьшается через воздухозаборные окна 15 в среднюю полость 7 корп)са 6 аппарата щеткодержателей 5, разделяясь по расходу на два равных потока. Один из по токов, пройдя через внещнее контактное коль цо 2 и часть токораспределитёльного устройст ва 10, размещенную у этого кольца, попадает в боковую полость 9. При этом кольцевой зазор 13 между контактным кольцом 2 и диафрагмой 12 выбран таким, чтобы через внешнее контактное кольцо 2 и соответственно часть токораспределитёльного устройства прошел поток воздуха равный половине расхода воздуха через весь узел токосъема. Аналогично вторая параллельная ветвь пото ка, пройдя через внутренее контактное кольца 1 и соответствующую часть токораспределйтельного устройства 10, направляется в полость 8, создавая в ней избыточное давление, а затем по аксиальным перепускным каналам 14 попадает в полость 9, где смеашваясь с первым потоком, выбрасывается вентилятором 4 наружу. Формула изобретения Узел токосъема турбогенератора, содержашлй контактные кольца, вентилятор, расположенный на конце вала ротора и аппарат щеткодержателей, корпус которого имеет среднюю полость, охватывающую контактные кольца, и примыкающие к ней боковые полости, воздухозаборные окна в средней полости и аксиальные перепускные каналы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и эффективности охлаждения узла токосъема, у торцовой поверхности контактного кольца, обращенной к вентилятору, между средлей и боковой полостями размещена диафрагма, которая образует с упомянутой торцовой поверхностью кольцевой зазор, а боковые полости соединены аксиальными перепускными каналами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 373809, кл. Н 02 К 9/28, 1973. 2.Беднарчук Ю. В. и др. Исследование режимов и усоверщенствование конструкций мощных -гурбогенераторов, Киев, Наукова думка, 1972, с. 29 (прототип).

17 А

10

12