CS231285B1

CS231285B1 - High-power starting synchronous machines

Info

Publication number: CS231285B1
Application number: CS832852A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Tolol; Jiri Pavelka; Vladimir Vojta
Original assignee: Jaroslav Tolol; Jiri Pavelka; Vladimir Vojta
Priority date: 1983-04-21
Filing date: 1983-04-21
Publication date: 1984-10-15
Also published as: CS285283A1

Abstract

Účelem vynálezu je vyřešení konstrukce uvedeného vinuti,která je schopna volně dilatovat, avšak zároveň zajišťovat jeho dlouhodobou stabilizaci při velkém tepelném a mechanickém namáháni pólových nástavců při rozběhu. Rozběhové vinutí je tvořeno vodivými segmentovítými příložkami, spojenými svárem β čelními plochami pólových nástavců. Přesahující konce přilozek strany pólových nástavců jsou v mezipólovém prostoru spojeny dilatujicí spojkou, která je uchycena upevňovacím šroubem ke hřídeli rotoru. Podstatou vynálezu je celkový funkční tvar dilatujicí spojky konců sousedních příložek a tvar podpěrné podložky upevňovacího šroubu dilatujicí spojky ke hřídeli rotoru.The purpose of the invention is to solve the design of the mentioned winding, which is able to expand freely, but at the same time ensure its long-term stabilization under high thermal and mechanical stress of the pole pieces during start-up. The start-up winding is formed by conductive segment-shaped inserts, connected by a β weld to the front surfaces of the pole pieces. The protruding ends of the inserts on the side of the pole pieces are connected in the interpole space by an expansion joint, which is attached to the rotor shaft by a fastening screw. The essence of the invention is the overall functional shape of the expansion joint of the ends of adjacent inserts and the shape of the support washer of the fastening screw of the expansion joint to the rotor shaft.

Description

Účelem vynálezu je vyřešení konstrukce uvedeného vinuti,která je schopna volně dilatovat, avšak zároveň zajišťovat jeho dlouhodobou stabilizaci při velkém tepelném a mechanickém namáháni pólových nástavců při rozběhu.The purpose of the invention is to provide a construction of said winding which is capable of free-movement but at the same time ensures its long-term stabilization under high thermal and mechanical stresses of the pole pieces during start-up.

Rozběhové vinutí je tvořeno vodivými segmentovítými příložkami, spojenými svárem β čelními plochami pólových nástavců. Přesahující konce přilozek strany pólových nástavců jsou v mezipólovém prostoru spojeny dilatujicí spojkou, která je uchycena upevňovacím šroubem ke hřídeli rotoru. Podstatou vynálezu je celkový funkční tvar dilatujicí spojky konců sousedních příložek a tvar podpěrné podložky upevňovacího šroubu dilatujicí spojky ke hřídeli rotoru.The start-up winding consists of conductive segment-shaped plates, connected by welding β with the faces of the pole pieces. The protruding ends of the side extensions of the pole pieces are connected in the interpole space by an expansion joint which is fastened to the rotor shaft by a fastening screw. The present invention is based on the overall functional form of the expansion joint of the ends of adjacent shims and the shape of the support washer of the expansion joint fastening screw to the rotor shaft.

(51) Int. Cl.’(52) Int. Cl. '

H 02 K 3/18H02K 3/18

231 285231 285

Vynález se týká rozběhového vinutí synchronních strojů velkých výkonů, zejména strojů s vysokou obvodovou rychlostí.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the starting windings of high power synchronous machines, in particular machines having a high peripheral speed.

Dosud známá rozběhová vinutí uvedených strojů jsou realizována vzájemným fšpojením celních stran pólů různými způsoby. Bývají například tvořena vodivými styčnými deskami segmentovítého tvaru, pevně vodivě spojenými s cely pólových nástavců například svarem a k nimž je připevněn šrouby kruh nakrátko. V jiném případě je kruh nakrátko vytvořen z řady segmentů, přičemž jeden konec každého segmentu je přivařen na celní plochu pólového' nástavce a druhý volný konec segmentu je připevněn k sousednímu segmentu šrouby, zavrtanými do pólového nástavce, jak je uvedeno v AO 192 854· Příklad upevnění rozběhového vinutí proti působení odstředivých sil pomocí radiálních tyčí či svorníků v mezipólovém prostoru je uveden v sovětském AS 289 479·The known starting windings of said machines are realized by interconnecting the front sides of the poles in various ways. They consist, for example, of conductive contact plates of segment-shaped shape, firmly connected to the ends of the pole pieces by means of welding, for example, and to which the screws are short-circuited. Alternatively, the ring is short formed from a series of segments, one end of each segment being welded to the customs surface of the pole piece and the other free end of the segment being secured to the adjacent segment by bolts drilled into the pole piece as shown in AO 192 854. the fastening of the starting winding against the action of centrifugal forces by means of radial rods or bolts in the interpolar space is given in Soviet AS 289 479 ·

Nevýhodou těchto známých řešení je jejich nedostatečná schopnost volné dilatace. Při velkém tepelném a mechanickém namáhání pólových nástavců během rozběhu stroje dochází tepelnými dilatacemi k posunům styčných ploch segmentů mezi sebou nebo mezi vodivými styčnými deskami a přilehlým kruhem. Tyto části se trvale deformují, jejich vzájemný styk se zhoršuje a postupně se tak znehodnocuje celý rozběhový systém. Je sice známé řešení, kde konce vodivých segmentů jsou v mezipólovém prostoru spojovány například pružnými vrstvenými spojkami s možností dilatace, avšak toto provedení nemá dostatečnou pevnost a vyhovuje jen pomaluběžným strojům.A disadvantage of these known solutions is their lack of free expansion. Due to the high thermal and mechanical stresses of the pole pieces during start-up of the machine, thermal expansion results in displacements of the contact surfaces of the segments between themselves or between the conductive contact plates and the adjacent ring. These parts are permanently deformed, their mutual contact deteriorates and gradually degrades the entire starting system. Although a known solution is provided where the ends of the conductive segments are connected in the interpole space, for example by flexible laminated couplings, with the possibility of expansion, this embodiment does not have sufficient strength and satisfies only low-speed machines.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny rozběhovým vinutím synchronních strojů velkých výkonů podle vynálezu, tvořeným vodivými segmentovitými příložkami, pevně vodivě spojenými s čelnímiThese disadvantages are overcome by the start-up winding of the synchronous high-power machines according to the invention, consisting of conductive segmented shims, firmly connected to the front ends.

- 2 231 285 plochami pólových nástavců, jež po obou*stranách tangenciálně přesahují a v mezipólovém prostoru jsou tyto přesahující konce dvou sousedních.příložek propojeny dilatujícími spojkami, které jsou uchyceny upevňovacími šrouby ke hřídeli rotoru. Podstatou vynálezu je, že dilatující spojka je vytvořena obloukovitě ohnutým pasem z vodivého materiálu a její oba rovné konce jsou opatřeny podélným zářezem. V každém z obou zářezu je uložen a pevně vodivě s přilehlými plochami spojen jeden konec dvou sousedních příložek. V obloukovitě části dilatující spojky je umístěna podložka tvaru poloviny válce, jejíž rovná plocha tvoří podpěru hlavy upevňovacího šroubu, radiálně procházejícího souosými otvory podložky a dilatující spojky ke hřídeli. Rovně konce dilatu jící spojky svírají úhel, jehož vrchol leží v axiální ose rotoru.2 231 285 by the surfaces of the pole pieces which tangentially overlap on both sides and, in the interpole space, these overlapping ends of two adjacent plates are connected by expansion joints which are fastened by fastening screws to the rotor shaft. It is an object of the invention that the expansion joint is formed by an arcuate bent strip of conductive material and its two straight ends are provided with a longitudinal notch. In each of the two notches, one end of two adjacent shims is mounted and rigidly connected to adjacent surfaces. In the arcuate portion of the dilatation coupling is located a half-cylinder washer whose flat surface forms the support of the head of the fastening screw radially extending through the coaxial holes of the washer and the dilatation coupling to the shaft. Straight the ends of the expansion joint make an angle whose apex lies in the axial axis of the rotor.

Rozběhovým vinutím podle vynálezu je umožněno zvýšit obvodovou rychlost synchronních strojů velkých výkonů na 100 ažThe starting winding according to the invention makes it possible to increase the peripheral speed of synchronous high power machines to 100 to 100

120 mš , oproti dosud vyráběným strojům s měděnými kruhy, kde —1 je tato rychlost omezena jejich pevností na OO až 90 ms . Tohoto zvýšení je dosaženo vhodným tvarem a upevňovací konstrukcí dilatujících spojek, které umožňují jeho volnou dilataci při tepelném a mechanickém namáhání, ale zároveň zpevňují celý rozběhový systém proti vlivu odstředivých sil. Kešení zajišťuje dlouhodobu stabilizaci rozběhového vinutí a tím i vyšší spolehlivost a životnost stroje.120 mš, compared to the machines manufactured with copper rings, where - 1 this speed is limited by their strength to 0 to 90 ms. This increase is achieved by a suitable shape and fastening structure of the expansion joints, which allow its free expansion under thermal and mechanical stress, but at the same time solidify the entire starting system against the influence of centrifugal forces. Caching ensures long-term stabilization of the starting winding and thus higher reliability and service life of the machine.

Na připojeném výkresu je uveden příklad provedení rozběhového vinutí podle vynálezu, kde je znázorněno vzájemné propojení celních stran, dvou pólových nástavců a upevnění dilatující spojky ke hřídeli.The accompanying drawing shows an exemplary embodiment of the start-up winding according to the invention, showing the interconnection of the front sides, the two pole pieces and the fastening of the expansion joint to the shaft.

Každá z celních stran pólových nástavců je opatřena příložkou 4 z mědi, tvaru dvou vedle sebe umístěných spojených segmentů a je z pólovým nástavcem 7_ pevne spojena vodivým svarem. Konce příložek tangenciálně přesahují cela pólových nástavců 7 a v mezipólovém prostoru jsou tyto konce příložek 4 sousedních pólů propojeny dilatující spojkou Dilatující spojka 1_ je vytvořena z obloukovitě ohnutého měděného pasu, jehož oba rovné konce jsou opatřeny podélným zářezem 6_ a svírají úhel, jehož vrchol leží v axiální ose rotoru. Do každého zářezu 6 je vsazenEach of the fronts of the pole pieces is provided with a copper blank 4, in the form of two adjacent segments connected to one another, and is rigidly connected to the pole piece 7 by a conductive weld. The ends of the flaps tangentially extend beyond the ends of the pole pieces 7 and in the interpolar space these ends of the flaps 4 of the adjacent poles are connected by a dilatation connector. axial axis of the rotor. It is inserted into each notch 6

- 3231 285 konec jedné ze dvou sousedních príložek £ a jejich vzájemné stykové plochy jsou pevně spojeny vodivou pájkou. V obloukovité části dilatující spojky J_ je umístěna podložka tvaru poloviny válce, jejíž rovná plocha tvoří opěru hlavy upevňovacího šroubu procházejícího radiálně souosými otvory podložky 2 θ- dilatující spojky J_ ke hřídeli 5_ rotoru, kde je jeho konec uchycen.3231 285 the end of one of the two adjacent shims 6 and their interfacing surfaces are firmly connected by a conductive solder. In the arcuate part of the expansion clutch 11 is located a half-cylinder washer whose flat surface forms the head support of the fastening screw passing through the radially coaxial holes of the washer 2 of the expansion clutch 7 to the rotor shaft 5 where its end is mounted.

-4předmSt vynálezuThe present invention

Claims

1. Starting winding of synchronous machines of high power, consisting of conductive segregated plates, firmly connected to the front surfaces of the pole pieces, both sides of which extend tangentially and in the interpole space, these overlapping ends of two adjacent plates are connected by dilatation couplings. a rotor shaft, characterized in that the expansion joint (1) is formed by an arcuate bent strip of conductive material, the two straight ends of which are provided with a longitudinal notch (6) and are individually inserted into these two notches (6) and firmly conductive with adjacent surfaces the ends of adjacent shims (4) are connected, wherein in the arcuate part of the expansion coupling (1) there is a half-cylinder washer (3) whose flat surface forms the support of the fastening screw head (2) radially extending through coaxial holes of the washer (3) (1 ) to the rotor shaft (5).

Start-up winding according to claim 1, characterized in that the straight ends of the expansion joint (1) form an angle whose apex lies in the axial axis of the rotor.