Гидрогенератор Советский патент 1948 года по МПК H02K19/16 H02K1/06 

При проектировании и изготовлении сверхмощных гидрогенераторов одним из основных зопросов, разрешение которых сопряжено со значительными трудностями, является i;oпрос восприятия осевого усилия гидрогенератора. При обычных удельных давлениях подпятник и ванна для сверхмощных гидрогенераторов приобретают такие размеры, при которых невозможна их транспортировка, не говоря уже о затруднениях при обработке и монтаже.

Разрешая проблемы больших подпятников, главным обоазом пытаются И1ти по пути поисков средств, .позволяющих повысить удельное давление. Известны также попытки сконструировать устройство для частичкой разгрузки обычного подпят«ика от осевого усилия, содержаш,ее, кроме обычного подпятника, магнитный подпятник, представляющий собою мощный постоянный магнит и диск из магнитного материала, жестко связанный с валом гидрогенератора.

Целью предлагаемого изобретения также является разрешение упомянутой выше проблемы.

Согласно изобретению, гидрогенератор переменного тока с вертикаль.

ным валом для разгрузки его подпятника (в частности, во время пуска и останова) путем использования подъемной силы одностороннего магнитного притяжения его полюсов выполнен дискового типа с расположением статора над полюсной системой ротора, обод которого несет полюса на своей боковой поверхности.

На фиг. 1 изображен частичный разрез гидрогенератора; на фиг. 2- вид сбоку части ротора генератора (разрез по лииии АА на фиг. 3); на фиг. 3-вцд этой части ротора сверху (разрезы в верхней половине фигуры по линии ББ на фиг. 2 и в нижней половине фигуры по линии ВВ на фиг. 2); на фиг. 4-схема вентиляции генератора с диаграммой напора воздуха вдоль полюса.

Как показано на фиг. 1, статор 20 генератора, выполненный в виде , укреплен на верхней крестовине 19. Тип обмотки статора остается обычным. Под статором на торцевой поверхности обода / (роторного кольца) расположены полюса ротора, причем средний диаметр генератора остается равным диаметру расточки обычной машины той же мощности при одинаковой длине жестей (вырубок).

Ы1

посторонним двигателем, или на ряд генераторов станции, имеющих возбудители на своих валах, устанавливается один вспомогательный возбудитель, который питает полюса генераторов во время пуска при останове и при; повреждениях насаженных на валы генераторов возбудителей.

Схема вентиляции генератора изображена на фиг. 4. Так как обод ротора с выступающими полюсами является колесом центробежного вентилятора (без одной «щеки), то при разделении станины кольцевыми перегородками на два отсека 18i и J8., против каждого из них создается

. некоторый средний напор PI и PZПри отводе воздуха из отсека 782 и от наружных лобовых частей в охладители 17, соединенные воздухопроводом t отсеком 18, возникнет циркуляция воздуха через статор, ротор и .воздухоохладитель под напором PZ - /l , где Р шах -

напор, который могло бы создавать роторное колесо, если бы имелась вторая «щека.

Систему вентиляции можно осуществить также, разбив статор на большое число отсеков или в случае недостаточности напора установив за охладителями добавочные вентиляторы.

П р е д .мет изобретения

Гидрогенератор переменного тока с вертикальным валом, отличающийся тем, что, с целью разгрузки лодпятника генератора (в частности, во врегля пуска и останова) путем использования подъемной силы одностороннего магнитного притяжения, указанный генератор выполнен дискового типа с расположением статора над полюсной системой ротора, обод jcoToporo несет полюса на своей боковой поверхностк.

пазы по длине получаются направленными радиально.

Ширина зубца тем меньше, чем ближе он к -оси генератора. Зубцы имеют одинаковое сечение и неизменную индукцию по высоте и поэтому потери в них относительно меньше. Для .получения идеального совпадения пазов у жестей разных окружностей надо было бы, кроме идеального осуществления сборки, в жестях каждой окружности штамповать пазы с шагом большим, чем шаг в жестях предыдущей (к радиусу) окружности на величину

(-2А)

где ,14, п-число пазов .машины, 3 -толщина жести и Д -толщина лакового покрова.

Поскольку идеальная штамповка сборка жестей не достижима, обычно дается допуск на штамповку жести и укладку обмотки в пазы, т. е. паз делается несколько шире, чем необходимо теоретически.

Очевидно, если для жестей дискового генератора дать несколько больший допуск на штамповку, то можно жести ряда концентрических кругов сделать с одинаковым пазньГм шагом, т. е. собрать какую-то долю пакета статора из жестей одного типа.

Требуемый дополнительный Допуск может быть определен по следующей формуле:

тт . b

Dгде:

D-дополнительный допуск в

миллиметрах, b - толщина пакета жестей

данного типа,

т - число жестей, составляющих окружность.

Для обеспечения разгружающего подпятник действия магнитного притяжения во время пуска генератора полюса его необходимо возбудить до открытия воды. Таким образом, полному осевому усилию в этом случае будет противостоять как

подпятник, так и магнитное притяжение.

При развороте, поскольку генератор еще 1не включен в сеть, он может быть перевозбужден. Этим значительно снижается нагрузка на подпятник, работающий в тяжелых условиях полужидкостного трения.

В случае обрыва цепи возбуждения при работе гидрогенератора поле генератора, а-следовательно, и магнитное притяжение не исчезает- генератор возбуждается от сети (со стороны статора). В случае чрезмерного увеличения тока в цепи статора и срабатывания максимальной защиты генератор от сети отключается и разгружающее действие магнитного притяжения прекращается. Поэтому в даннОМ случае необходимо иметь достаточно надежные тормоза для быстрого останова генератора, чтобы время работы подпятника с повышенной удельной нагрузкой было недостаточно для его перегрева.

При коротких замыканиях на шинах генератор обычно не отключается от сети, поскольку магнитный поток и напряжение на зажимах поддерживаются постоянным автоматическим форсированием возбуждения. При отключениях от сети обычно производят гашение поля, так как генератор, лишенный нагрузки, повышает число оборотов. Однаг;о при повышенном числе оборотов подпятник может воспринимать значительно большие аксиальные устлия и, таким образо: 1, уменьшение магнитного притяжения в данном случае не может вызвать значительного перегрева подпятника. После снил ения числа оборотов отключенного генератора до нормальных возбуждение его может быть восстановлено. Пз вышеизложенного можно сделать вывод, что дисковый генератор предлагаемого типа будет работать достаточно надежно, причем во время пуска его подпятник будет находиться в лучших условиях, а при останове в несколько худших условиях, чем это имеет место у обычного генератора.

При этом предполагается, что ИЛ1 возбудитель не насажен на вал генер атора, а приводится во вращение

143

;5i ,5 fi

«vvТТ-Тг L; Ml

®

Фиг. 2

0 7л

Фиг. 4