Ротор электрической машины Советский патент 1981 года по МПК H02K3/28 H02K13/02 

1

Изобретение относится к крупному электромашиностроению и может быть использовано для повышения надежности работы гибких токоведущих шин роторов электрических машин, в частности мощных турбогенераторов.

Известен ротор электрической маши нь1, содержащий обмотку возбуждения, контактные кольца и массивный стержень токоподвода, электрически с.оединенный с контактными кольцами и катушками обмотки возбуждения с помощью токоведущих болтов и шин токоподвода 1.

Шина токоподвода представляет собой стержень прямоугольного сечения, набранный из отдельных пластин, выполненных из электропроводящего материала.

Места крепления шины к стержню токоподвода и к контактныг кольцам (или к катушкам обмотки) обычно располагаются в различных по длине ротора сечет-шях, вследствие чего при поперечных колебаниях вращающегося ротора возникают относительные перемещения концов шины.

Эти относительные перемещения, имеющие в общем случае три составляюпшх в радиальном, аксиальном и тангенциальном направлениях, приводят к появле1шю в шине переменных изгибных напряжений, снижающих усталостную прочность шины и могущих вызвать

10 потерю работоспособности токоподвода ротора.

Также известен ротор электрической машины, содержащий катушки возбужде15ния, контактные кольца, стержень токоподвода, соединенньп с кат тпкой возбуждения и контактными кольца 01 посредством токоведущих болтов и гибких шин токоподвода, выполнен1а1х

20 в виде криволинейных стрежней прямоугольного сечения, набранных из отдельных пластин из электропроводящего материала 2.

Однако и криволинейньга стержень не обладает необходимой податливостью, в особенности в тангенциальном направлении.

Целью изобретения является повышение надежности, путем уменьшения знакопеременных напряжений в шинах и увеличения их податливости.

Цель достигается тем, что ia известном роторе электрической малшны, содержащем катушки возбуткдения, контактные кольца, стержень токоподвода соединенный с катушкой возбуждения и контактными кольцами посредством токоведущих болтов и гибких шин токоподвода, выполненных в виде криволинейных стержней прямоугольного сечния, набранных из отдельных пластин из электропроводящего материалаj гибкие шины токоподвода выполнены со сквозными продольными прорезями,

Суммарная ширина всех прорезей не превышает 10% ширины шины.

На фиг.1 показан токоподвод ротора (два варианта ; на фиг.2 - конструк- jj ция шины с прорезями; В центральном отверстии вала ротора 1 расположен стержень токоподво да 2, соединенньШ с контактными коль цами 3 с помощ1 ю гибкой шины 4 токоподвода и токоведущих болтов 5. Шина 4 в свою очередь присоединяе ся к токоведущему болту контактными винтами 6. Стержень токоподвода 2 соединяетс с катушкой 7 обмотки возбуждения ротора с помощью токоведущей шины 8 и токоведущих болтов 9, к которым шина крепится контактными винтами 10 Шины 4 и В набраны из отдельных пластин из электропроводящего матери ла, обычно меди. В шинах 4 и 8, имеющих прямоуголь ное поперечное сечение и состоящих из отдельных пластин, выполнены сквозные продольные прорези 11. При сборке токоподвода пшны выгибаются, и их концы, соединенные со стержнем токопрдвода и с контактными кольцами (либо с катушками обмотки, для лучшего электрического контакта проп иваются.

При колебаниях вращающегося ротора КО1ЩЫ шин периодически смещаются друг относительно друга. Выполнение прорезей приводит к увеличению податливости шины и снижению, таким образом, переменных изгибных напряжений, причем величина напряженир уменьшается пропорционально числу прорезей.

Описанная конструкция ротора элекрической машины, будучи простой и технологичной, при несущественном уменьшении эффективной- площади поперечного сечения шины (до 10% обеспечивает увеличение ее податливости и значительное снижение переменных напряжений в ней, т.е. увеличивает прочность и надежность ротора.

Формула изобретения

1. Ротор электрической машины, содержащий катушки возбуждения, контактные кольца, стержень токоподвода, соединенный с катушкой возбуждения и контактными кольцами посредством токоведущих болтов и гибких шин токоподвода, выполненных в виде криволинейных стержней прямоугольного сечения, набранных из отдельных пластин из электропроводящего материала, отличающийся тем, что, с целью повьшгения надежности йутем уменьшения знакопеременных напряжений в шинах и увеличения их податливости, гибкие шины токоподвода выполнены со сквозными продольными прорезями. 2. Ротор ПОП.1, отличающийся тем, что суммарная ширина всех прорезей не превьш1ает 10% ширины шины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Миренбург Л.А. Ремонт роторов турбогенераторов в станционных условиях. М.-Л., , Госэнергоиздат, 1959, с.126, рис.1-57. 2.Титов В.В. и др. Турбогенераторы. Расчет и конструкция. М., Энергия, 1967, с.244-265, рис.4-20.

Фиг 2