Корпус электрической машины Советский патент 1981 года по МПК H02K5/04 

(54) КОРПУС ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

1

Изобретение относится к электромашиностроению, преимущественно к крупным еинхронным компенсаторам с водородным охлаждением.

Известны синхронные компенсаторы с неразъемными корпусами 1.

Такие компенсаторы характеризуются просто-той конструкции и высокой эксплуатационной надежностью за счет выполнения корпуса с предельным внешним диаметром, допускающим его транспортировку по железной дороге, однако применение этих ю компенсаторов ограничено мощностью 160 мВА, а при более высокой мощности вообще невозможно по условиям изгртов- ления и транспортировки.

Наиболее близким к предлагаемому является корпус крупного синхронного компен- 15 сатора, содержащий три разъемно соединенные по длине при помощи крепежных элементов части, к боковым из которых прикреплены подшипники, а средняя является ртатором машины и соединена с боковыми частями посредством крепежных элемен- тов 2..

Внешние транспортные габариты такого компенсатора определяются диаметром фланцев корпуса, поэтому уменьшение габаритов компенсатора возможно за счет уменьшения наружного диаметра общивки статора и соответственно расточки статора.

Однако, вследствие того, что мощность электрической мащины пропорциональная квадрату диаметра расточки статора и длине сердечника статора, уменьшение диаметра приведет к значительному увеличению активной длины машины.

Для создания крупного синхронного компенсатора мощностью 320 мВА требуется существенно увеличить расточку и наружный диаметр сердечника статора с целью сокращения длины сердечника, расстояния между осями подщипников и общей ины компенсатора.

Кроме того, поскольку потери в указанном компенсаторе в два раза больще, чем у компенсатора мощностью 160 мБА, необходимо также увеличить радиальный размер между сердечником и обшивкой корпуса для того, чтобы пропустить увеличенное количество охлаждающего водорода.

Таким образом, выполнение компенсатора указанной мощности 320 мВА практически не представляется возможным вследствне повышенных габаритов машины из-за ее чрезмерной длины и, как следствие, уменьшения виброустойчивости и эксплуатационной надежности.

Цель изобретения - уменьшение габаритов компенсатора путем увеличения диаметра расточки статора и уменьшения расстояния между подшипниками и повышения его надежности.

Указанная цель достигается тем, что в крупном синхронном компенсаторе, содержаш,ем разъемный по длине корпус, выполненный из трех частей, к боковым из которых прикреплены подшипники, средняя часть снабжена торцовыми фланцами, выступающими со стороны ее внутренней поверхности, а боковые части снабжены торцовыми фланцами, выступаюшими со стороны их наружной поверхности, и между упомянутыми фланцами средней и боковых частей установлены промежуточные кольца, жестко соединенные крепежными элемента1у и с фланц м средней части внутри корпуса, а с фланцем боковой части снаружи корпуса.

На фиг. 1 схематично показан крупный синхронный компенсатор; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Синхронный компенсатор выполнен герметически закрытым и его газоплотный корпус состоит из трех частей: средней части 1, боковой части 2 корпуса со стороны вынвдов обмотки статора и боковой части 3, установленной с противоположной стороны машины.

Средняя часть 1 корпуса статора состоит из вертикальных рам 4, ребер жесткости. 5 и цилиндрической обшивки 6. На внутренней расточке рам 4 закреплен сердечник 7 статора с уложенной в пазысердечника обмоткой 8. В средней части 1 корпуса с обоих торцов внутри обшивки имеются кольцевые фланцы 9 с отверстиями для жесткого газоплотного соединения с боковыми частями 2 и 3 корпуса. На внешней стороне обшивки приварены опорные лапы 10, которыми статор устанавливается на фундаментные плиты.

За счет внутреннего расположения фланцев 9 в корпусе стало возможным суш,ественно увеличить наружный диаметр обшивки корпуса, вписываясь в максимально возможный транспортный габарит, и тем самым выполнить расточку и внешний диаметр сердечника ,7 статора больших размеров.

Боковые части 2 и 3 корпуса со стороны их соединения со средней частью 1 выполнены с наружными фланцами 11, поскольку они имеют меньший транспортный габарит, чем средняя часть корпуса статора, могут быть расположены на транспорте боковой стороной или в горизонтальном положении.

Соединение средней части 1 корпуса статора с боковыми частями 2 и 3 осуществлено с помощью фланцев 9 и 11, между каждой парой которых установлено промежуточное кольцо 12, жестко соединенное с помощью крепежных элементов, например, болтов 13, с фланцем средней части 1 внутри корпуса статора до установки боковых частей 2 и 3, а с фланцем 11 боковой части

2, 3 - снаружи корпуса. Расположение фланцев 11 в боковых частях 2, 3 снаружи корпуса обусловлено , что затяжка крепежных элементов с необходимым для обеспечения газоплотности усилием внутри корпуса невозможна из-за малого расстояния между обмоткой статора и обшивкой корпуса. Транспортировка средней части статора до места установки осуществляется без промежуточных колец 12.

Теометрические размеры промежуточных колец и количество крепежных элементов выбираются, исходя из условий обеспечения необходимой прочности и жесткости при максимальном расчетном внутреннем давлении газа. Например, при внешнем диаметре корпуса 4,2 м и испытательном давлении 800 кПА кольцо должно иметь толщину порядка 90 мм и крепиться 100 болтами М 36. К внешней стороне боковых частей 2 и 3 корпуса приварены торцевые фланцы 14, к которым присоединены закрытия 15 со

5 встроенными подшипниками 16. На наружной поверхности боковых частей 2 и 3 выполнены опорные .лапы 17, предназначенные для установки на фундаментные плиты. Ротор 18 компенсатора - явнополюсного

- исполнения, имеет большие габариты и массу, а также высокую скорость вращения около 100 м/с. Для обеспечения надежной работы машины и исключения вибрации торцевые фланцы 14 боковых частей 2 и 3 корпуса, а также торцевые закрытия 15 со

5 встроенными подшипниками 1о, воспринимающие при работе мащины большие радиальные и осевые нагрузки, выполняются усиленной конструкции с использованием ребер жесткости, радиальных лап и др.

В боковых частях 2 и 3 разъемного корпуса встраиваются вертикально расположенные газоохладители 19, кроме того, взможно горизонтальное расположение газоохладителей в специальном кожухе, прикрепленном к нижней части корпуса машины.

На валу компенсатора консольно установлен бесщеточный возбудитель 20, магнитная система которого прикреплена к торцевому закрытию машины. Предлагаемое исполнение конструкции позволяет выполнять мащины больщой мощности с уменьщенной

0 на 7-8% активной длиной, меньшим примерно на 10% расстоянием между подши-пниками и тем самым повысить виброустойчивость и эксплуатационную надежность, что очень важно в машинах с активной длиной более 4 м.

5 Указанное исполнение намечается внедрить на предприятии в синхронном компенсаторе мощностью 320 мВА для ЛЭП постоянного тока напряжением 1,5 млн.В.