CN109217523A - 一种变刚度定子端部支架结构 - Google Patents
一种变刚度定子端部支架结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种变刚度定子端部支架结构，由支架板、绑绳、垫块、适形毡组成，本发明利用特殊的定子端部支架结构，结合绑绳、垫块、适形毡的灵活安装调整，在保证结构强度具有足够安全系数的前提下，达到改变定子端部支架刚度的效果，从而达到定子端部整体刚度可变的效果，达到端部振动频率可调整的目的，使发电机定子绕组端部整体振动模态满足相关标准以及合同要求，保证发电机运行安全。
Description
技术领域：
本发明涉及一种变刚度定子端部支架结构。
背景技术：
汽轮发电机材料利用率高，机械振动及通风冷却问题关系到发电机的运行安全，定子端部模态对发电机的安全运行有很大影响，发电机定子在运行过程中将受到椭圆型100Hz电磁力作用，如果定子端部椭圆型模态固有频率等于或者接近100Hz，且振动响应比较大时，定子端部就有可能发生共振，导致整个绕组端部磨损松散，线棒机械疲劳，造成严重事故隐患、危害机组的安全运行。因此，发电机设计应尽量使定子端部整体椭圆型固有频率避开100Hz适当范围，但目前的振动分析手段仍无法精确计算定子端部振动特性；且定子端部装配结构复杂，端部适形及绑扎材料还受到施工环境温度等因素影响，使端部固有频率受到较大的不确定因素影响，导致完工后定子端部固有频率存在较大的离散性，所以新设计以及重复生产的产品经常出现定子端部振型达不到国家标准及电力公司相关标准的要求、无法满足合同要求的现象；一旦出现这种问题，通常难以处理，受结构及运用环境限制，发电机定子端部绑扎结构不能采用金属结构，也不能影响通风冷却，对绑扎结构设计的限制条件十分苛刻，一旦施工完毕，临时改变绑扎结构的应用空间受到诸多限制且难以实施，传统的补救措施对定子端部振型的改变影响甚微，一般只能改变1-2赫兹的固有频率，造成端部椭圆振动频率不能避开95-110赫兹范围内的情况时有发生；为解决该问题，国内外发电机制造厂都先后推出改进的结构措施，如起源于欧洲“径向刚性的可再涨紧的支撑结构”，由支撑环、斜楔和绝缘螺杆与螺母、支撑环等组成，可以通过调整绝缘螺杆与螺母实现紧固力的变化，达到改变定子端部椭圆振动频率的目的，但该结构复杂、造价高、对安装调整要求严格，也存在调整零件多、绝缘螺杆与螺母锁紧困难、容易诱发松动磨损的隐患，应用受到限制；
定子端部支架是发电机定子端部结构重要部件，一定数量的定子端部支架将定子端部结构可靠的固定在定子铁心端部，承受定子端部的重量以及电磁力，避免定子线棒承受过大的电磁力以及机械振动力，保证绝缘完好；定子端部支架通常为采用环氧玻璃布层压板制造的三角形板状结构，其斜边与定子线棒端部形成锥台平行，且与定子端部绑环绑扎固定，处于铅垂位置的直角边与定子铁心端部固定，从而达到将定子端部结构可靠的固定在定子铁心端部的目的；
定子端部椭圆振动频率取决于定子端部的重量和结构刚度，由于定子端部支架斜边与定子端部绑环绑扎固定，处于铅垂位置的直角边与定子铁心端部固定，而定子铁心的刚度较高，所以定子端部支架的刚度也影响到定子端部的结构刚度，改变定子端部支架的刚度即可以改变定子端部的结构刚度的效果，即可以改变定子端部椭圆振动频率；以往技术的定子端部支架为刚度不可变结构，若改变定子端部支架与定子端部绑环的绑扎结构强度虽然可以达到改变联接刚度的目的，达到改变定子端部椭圆振动频率的目的，但会带来结构强度安全系数不足问题，不足以抵御非正常工作状态的异常电动力，带来事故隐患。
发明内容：本发明公开一种变刚度定子端部支架结构，具有与以往技术不同的结构形式，利用特殊的定子端部支架结构，结合绑绳、垫块、适形毡结构灵活安装调整，在保证结构强度具有足够安全系数的前提下，达到改变定子端部支架刚度的效果，从而达到定子端部整体刚度可变的效果，达到端部振动频率可调整的目的，使发电机定子绕组端部整体振动模态满足相关标准以及合同要求，保证发电机运行安全；本发明的技术方案为：一种变刚度定子端部支架结构，由支架板(1)、绑绳(2)、垫块(3)、适形毡(4)组成，支架板(1)为环氧玻璃布板材质，有平行于绑环安装边的贯通槽(5)，沿贯通槽(5)两侧平行排布数量相同且相互对应的贯通孔(6)，垫块(3)包裹适形毡(4)填塞在贯通槽(5)内，绑绳(2)穿过贯通孔(6)将垫块(3)及适形毡(4)固定在贯通槽(5)内。
技术效果：
由于支架板有平行于绑环安装边的贯通槽，使得端部支架斜边形成一条具有弹性的条板，数个支架板的条板与定子端部各绑环绑扎固定，使定子端部各绑环与支架板的条板形成一个与定子线棒相适应的锥形框架，满足定子绕组端部固定所需刚强度，支撑定子绕组及结构件、抵御非正常工作状态的异常电动力并避免产生振动磨损诱发松动等问题；由于条板具有弹性，使得处于铅垂位置的直角边部位与各绑环与支架板的条板形成的锥形框架之间为弹性支撑，使得端部支架对定子端部结构形成的支撑刚度减弱；如果用垫块、适形毡对支架板的贯通槽进行局部填充，并用绑绳进行绑扎加固，则端部支架板对定子端部结构形成的支撑刚度会有所提高，支撑刚度会伴随着垫块、适形毡填充数量的增加而增大，从而达到定子端部整体刚度可变的效果，达到端部振动频率可调整的目的；通过改变垫块及适形毡的安装数量达到使定子端部整体振动椭圆频率避开不合格范围。
附图说明：
图1为本发明支架板示意图。
图2为本发明应用示意图，视图剖面为定子端部。
具体实施方式：如图1、图2所示，一种变刚度定子端部支架结构，应用在三个绑环的定子端部结构上，该结构由支架板1、绑绳2、垫块3、适形毡4组成，支架板1为环氧玻璃布板材质，有平行于绑环安装边的贯通槽5，沿贯通槽5两侧平行排布数量相同且相互对应的贯通孔6，垫块3包裹适形毡4填塞在贯通槽5内，绑绳2穿过贯通孔6将垫块3及适形毡4固定在贯通槽5内；由于支架板1有平行于绑环安装边的贯通槽5，使得端部支架斜边形成一条具有弹性的条板，数个支架板的条板与定子端部各绑环绑扎固定，使定子端部各绑环与支架板的条板形成一个与定子线棒相适应的锥形框架，满足定子绕组端部固定所需刚强度，支撑定子绕组及结构件、抵御非正常工作状态的异常电动力并避免产生振动磨损诱发松动等问题；由于条板具有弹性，使得处于铅垂位置的直角边部位与各绑环与支架板的条板形成的锥形框架之间为弹性支撑，使得端部支架板1对定子端部结构形成的支撑刚度减弱；如果用垫块3、适形毡4对支架板的贯通槽进行局部填充，并用绑绳2进行绑扎加固，则端部支架板1对定子端部结构形成的支撑刚度会有所提高，支撑刚度会伴随着垫块3、适形毡4填充数量的增加而增大，从而达到定子端部整体刚度可变的效果，达到端部振动频率可调整的目的；通过改变垫块3及适形毡4的安装数量达到使定子端部整体振动椭圆频率避开不合格范围；
支架板1、垫块3采用环氧玻璃布板制造，具有优异的绝缘性能且能够满足强度需求，适形毡4采用浸渍环氧树脂的涤纶毡，能够避免局部接触产生的应力集中现象，环氧树脂固化后使垫块3与贯通槽5有效接触，绑绳2为浸渍环氧树脂的涤纶玻璃丝绳，固化后能够使垫块3、适形毡4可靠牢固的固定在贯通槽5内，使整体刚度提高；定子施工时先不装配绑绳2、垫块3、适形毡4，根据定子端部实际椭圆振动频率测量数据决定是否装配绑绳2、垫块3、适形毡4；如果根据测试定子端部实际椭圆振动频率没有落在不合格范围内(95-110赫兹)，则不需要再装配绑绳2、垫块3、适形毡4，如果定子端部实际椭圆振动频率落在不合格范围内，则需装配绑绳2、垫块3、适形毡4，装配数量越多，则频率上升越多，直到定子端部实际椭圆振动频率超过110赫兹，符合标准要求，完成施工操作。
Claims (1)
1.一种变刚度定子端部支架结构，其特征是：由支架板(1)、绑绳(2)、垫块(3)、适形毡(4)组成，支架板(1)为环氧玻璃布板材质，有平行于绑环安装边的贯通槽(5)，沿贯通槽(5)两侧平行排布数量相同且相互对应的贯通孔(6)，垫块(3)包裹适形毡(4)填塞在贯通槽(5)内，绑绳(2)穿过贯通孔(6)将垫块(3)及适形毡(4)固定在贯通槽(5)内。
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| CN101699727A (zh) * | 2009-11-13 | 2010-04-28 | 湘潭电机股份有限公司 | 一种电机定子线圈端部固定方法 |
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2018
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