HRP950584A2 - Synchronous electric machine with slip rings mounted externally to the casing of the machine and method of manufacturing - Google Patents

Synchronous electric machine with slip rings mounted externally to the casing of the machine and method of manufacturing Download PDF

Info

Publication number
HRP950584A2
HRP950584A2 HR19504655.2A HRP950584A HRP950584A2 HR P950584 A2 HRP950584 A2 HR P950584A2 HR P950584 A HRP950584 A HR P950584A HR P950584 A2 HRP950584 A2 HR P950584A2
Authority
HR
Croatia
Prior art keywords
shaft
contact
contact ring
rings
machine
Prior art date
Application number
HR19504655.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Johann Kleinburger
Hans Zimmermann
Original Assignee
Asea Brown Boveri
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asea Brown Boveri filed Critical Asea Brown Boveri
Publication of HRP950584A2 publication Critical patent/HRP950584A2/hr

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/003Structural associations of slip-rings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/08Slip-rings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K13/00Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
    • H02K13/02Connections between slip-rings and windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

Tehničko područje
Pronalazak se odnosi na električni sinhroni stroj sa sklopom kontaktnog prstena smještenom izvan kućišta stroja, koji obuhvaća kontakne prstenove koji su izolirajuće pričvršćeni na vratilu.
Pronalazak se osim toga odnosi na postupak izrade za to predviđenog sklopa kontaktnog prstena.
Tehnološka pozadina i stanje tehnike
Kontaktni prstenovi za sinhrone strojeve se napajaju istosmjernom strujom. Ovisno od oba polariteta postoji jedan katodni i jedan anodni kontaktni prsten. Većinom se koriste čelični prstenovi. Oni se ili izolirajuće, sa steznim spojem, navlače na tuljak kontaktnog prstena ili se izolirajuće izravno navlače na završetak vratila stroja koji nije na pogonskoj strani (vidi Wiedmann/Kellenberger "Konstruktion elektrischer Maschine", Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York 1967, sl. 386, odnosno sl. 387 na str. 392). Ova se je tehnika već niz godina dokazala kao najbolja, ali pretpostavlja da je završetak vratila, koji nije na pogonskoj strani, tako izveden da se mogu navući oba kontaktna prstena.
Kod novijih turboagregata za tzv. kombinirana postrojenja - tamo gdje se plinska turbina kombinira s termoenergetskim objektom na vodenu paru, da bi se otpadna toplina parne turbine iskoristila za pogon parne turbine -plinska i parna turbina zajednički, daju pogon turbogeneratoru (SSPT -Single-Shaft Power Irain). Kod takvih postrojenja s jednim vratilom, nalazi se između plinske i parne turbine, spojka generatora na oba kraja vratila. Spojka, na završetku vratila nasuprot kontaktnog prstena je kasičnog tipa, u oravilu izvedena kao prirubnička spojka. Na drugom kraju se međutim mora odmijeniti spojka koja dopušta da se oba kontaktna prstena mogu suvratiti oreko završetka vratila. Ovdje nalaze primjenu skupe spojke sa kllinovima koje se navlače sa steznim spojem, da bi se zakretni moment mogao prenijeti sa toplinskog stroja na generator. Mogućnost da se kontaktni prstenovi polazeći od unutarnjeg promjera tako dimenzioniraju da se mogu navući preko prirubnice spojke i zatim pričvrstiti na ogrlicu vratila iz spojke, otpada jer s time povezano povećanje vanjskog promjera kontaktnog prstena može dovesti do prekomjerno velikih obodnih brzina, što negativno utjeće na dinamiku rotora.
Kratak prikaz pronalaska
Zadaća je pronalaska da realizira električni sinhroni stroj s kontaktnim prstenovima smještenim izvan kućišta stroja, kod kojeg se ne povećava konstrukcijska duljina, a osobito istak i kod kojeg se mogu zadržati uobičajeni kontaktni prstenovi,
Zadaća je pronalaska osim toga da ponudi postupak izrade jednog takvog stroja.
Ova se zadaća prema pronalasku riješava na taj način da su kontaktni prstenovi smješteni na zasebnom vratilu kontaktnih prstenova koje je sa samim vratilom električnog stroja povezano pomoću prve rastavljive spojke, koje vratilo kontaktnih prstenova na svojem kraju, na strani električnog stroja, ima prirubnicu spojke koja tvori jednu polovicu neke druge spojke, koja je s vratilom kontaktnog prstena spojena zavarivanjem.
Postupak izrade je prema pronalasku karakteriziran time što su na jedno,jednostrano s prvom prirubnicom spojke snabdjeveno vratilo kontaktnih prstenova, navučena oba kontaktna prstena, a zatim je na slobodni kraj vratila kontaktnih prstenova privarena jedna druga prirubnica spojke s nadmjerom, koja je zatim termičkom obradom oslobođena unutarnjih napetosti i pretokarena na traženu mjeru i na kraju su oba kontaktna prstena izolirajuće pričvršćena na vratilo kontaktnog prstena i isto tako pretokarena na traženu mjeru.
Prednosti pronalaska jesu slijedeće:
- kratka konstrukcijska duljina, sve do prirubnice spojke vratila kontaktnog prstena;
- Kratkospojne momente ne mora prenositi spojka navučena steznim spojem i dodatnim klinovima;
- radi manjih masa, kratke ugradne duljine i manjeg istaka, postižu se rotor-dinamičke prednosti;
- zadržavanjem prirubničkih spojki, može se kako sklop kontaktnog prstena zajedno s vratilom kontaktnog prstena ili također čitavi generator bočno izvući, ako se to ukaže potrebnim, npr. kod popravaka ili servisnih radova.
Pronalazak će se u daljnjem tekstu pobliže objasniti na osnovi u crtežu prikazanog izvedbenog primjera.
Kratak opis crteža
Na crtežu je shematski prikazan izvedbeni primjer pronalaska, i to kako slijedi:
sl. 1 shematski prikaz termoenergetskog kombiniranog postrojenja,izvedenog kao postrojenje s jednim vratilom, sa turbogeneratorom koji dobiva pogon od plinske i parne turbine;
sl. 2 uzdužni presjek, odnosno pogled s boka na sklop kontaktnog prstena turbogeneratora, prema sl. 1.
Način izvođenja pronalaska
Na sI. 1 je plinska turbina 1 i parna turbina 2 vezana s oba kraja vratila turbogeneratora 3, preko spojki 4 i 5. Brojem pozicije 6 je označen sklop kontaktnog prstena, smješten izvan kućišta stroja. Iz razloga cjelovitosti je također između parne turbine 3 i spojke 5 na strani parne turbine, ucrtana jednosmjerna spojka.
Kao što je prikazano u uvodnom dijelu, kod takvih postrojanja s turbogeneratorom koji dobiva pogon s obje strane, postoji problem da se kontaktni prstenovi (sklop kontaktnog prstena 6) mogu suvratiti preko prirubnice spojke. U takvom slučaju se sada primjenjuje pronalazak. Prema pronalasku je sada predviđeno da se sklop kontaktnog prstena 6 smjesti na zasebno vratilo kontaktnog prstena.
U tu svrhu su - kako proizlazi iz sl. 2, kontaktni prstenovi 8, 9 smješteni na šupljem vratilu kontaktnog prstena 14, sa kojim je samo vratilo 10 električnog stroja spojeno pomoću prve rastavljive spojke 11 s prirubnicama spojke 12, 13. Ovo vratilo kontaktnog prstena 14 ima na svojem kraju okrenutom električnom stroju, jednu daljnju prirubnicu spojke 15 koja je s vratilom kontaktnih prstenova spojena zavarivanjem. Mjesto zavarivanja je na sl. 2 označeno brojem pozicije 16. Inače, konstrukcijska izvedba sklopa kontaktnog prstena, odgovara onoj klasičnog stroja.
Kontaktni prstenovi 8, 9 su uz stavljanje međusloja izolirajućeg materijala 17, 18, izolirajuće pričvršćeni na vratilu kontaktnih prstenova 14 (navučeni sa steznim spojem). Radijalni svornjaci za dovod struje 19, 20, vode struju od kontaktnih prstenova 8 i 9 do sabirnica struje u provrtu vratila 21 kontaktnog prstena i od tamo do pobudnog namotaja gneratora, od kojih je na sl. 2 vidljiva samo sabirnica struje 22 pripadajuća lijevom kontaktnom prstenu 8.
Kod izrade sklopa kontaktnog prstena se polazi od šupljeg vratila, koje na svojem kraju sa strane generatora ima prirubnicu spojke 12, kao i sve provrte za prihvat svornjaka za dovod struje 19, 20 itd. Na ovo vratilo se sada navlače oba kontaktna prstena 8, 9 koja se pričvršćuju na ovom vratilu. Zatim se prirubnica spojke 15 na strani parne turbine, privaruje na završetak vratila na strani parne turbine. U ovom slučaju se primjenjuje prirubnica spojke s nadmjerom. Nakon žarenja u svrhu oslobađanja od unutarnjih napetosti nastalih tijekom procesa zavarivanja, prirubnica spojke 15 će se pretokariti na traženu mjeru, kako bi se zajamčila okruglost okretanja. Nakon toga se navlače kontaktni prstenovi i izolirajući slojevi 17 i 18, npr. poliamidna folija odgovarajuće debljine se stavlja na vratilo, kontaktni prstenovi 8, 9 se induktivno zagrijavaju i navlače na dio vratila kontaktnog prstena 14 koji ima na sebi izolirajući sloj. Nakon hlađenja kontaktnih prstenova 8, 9, oni se pričvršćuju na vratilo kako bi bili pogonski sigurni. U slijedećem koraku će se radne površine oba kontaktna prstena 8, 9 pretokariti, kako bi se održala optimalna točnost okretanja. Nakon svega se izvodi priključak struje kontaktnih prstenova 8, 9 pomoću svornjaka za dovod struje 19, 20, na koje su u međuvremenu, u provrtu vratilka 21 uvučene i pričvršćene sabirnice struje, a provrt vratila 21 je zatvoren poklopcem 23.
Bitni preduvjet za primjenu opisanog postupka je, da na vratilu kontaktnog prstena 14 u aksijalnom smjeru treba biti dovoljno prostora, kako bi se oba kontaktna prstena 8, 9 mogla što više navući, kako bi se mogli staviti izolirajući slojevi 17, 18. Iz prikaza u mjerilu, na sl. 2, može se uočiti da je dovoljno ako lijevo, između kasnijeg sjedišta lijevog kontaktnog prstena 8, postoji razmak veličine ca. širine kontaktnog prstena u aksijalnom smjeru, i između kasnijeg sjedišta oba kontaktna prstena, jedan isto takav razmak. Zadnje spomenuti razmak ionako postoji, jer tamo nakon navlačenja kontaktnog prstena za stezni spoj, dolaze svornjaci za dovod struje 19, 20. Zadan je i razmak između prirubnice spojke 12 i lijevog kontaktnog prstena, jer mehanizam četkica (nije ucrtan) pripadajući kontaktnom prstenu, zajedno sa svojim kućištem ionako odgovara mjestu u aksijalnom smjeru. To konačno znači da se ovim pronalaskom ne povećava ukupna konstrukcijska duljina električnog stroja u aksijalnom smjeru.
Popis oznaka dijelova sa crteža
1 plinska turbina
2 parna turbina
3 generator
4 spojka na strani plinske turbine
5 spojka na strani parne turbine 3 sklop kontaktnog prstena
7 jednosmjerna spojka
8, 9 kontaktni prstenovi
10 vratilo od 3
11 prva spojka (na strani generatora)
12, 13 prirubnica spojke od 11
14 šuplje vratilo kontaktnog prstena
15 prirubnica spojke od 5, na strani kontaktnog prstena
16 zavareni šav
17, 18 izolirajući slojevi
19, 20 svornjaci za dovod struje
21 provrt vratila u 14
22 sabirnica struje
23 poklopac

Claims (3)

1. Električni stroj s sklopom kontaktnog prstena (6) smještenom izvan kućišta stroja, s kontaktnim prstenovima (8, 9) koji su izolirajuće pričvršćeni na vratilo (14), karakteriziran time što su kontaktni prstenovi (8, 9) smješteni na zasebnom vratilu kontaktnih prstenova, koje je sa samim vratilom (10) električnog stroja spojeno pomoću prve rastavljive spojke (11) spojenog vratila kontaktnog prstena (14), koje vratilo kontaktnog prstena na svojem kraju okrenutom električnom stroju, ima prirubnicu spojke (15) koja je zavarivanjem spojena s vratilom kontaktnog prstena (14).
2. Električni stroj prema Zahtjevu 1, karakteriziran time što između prirubnice spojke (12) na strani kontaktnog prstena, prve spojke (11) i kontaktnog prstena (8) na strani stroja, postoji razmak veličine širine ovog kontaktnog prstena u aksijalnom smjeru, i što aksijalni razmak između oba kontaktna prstena iznosi najmanje duljinu, u veličini širine drugog kontaktnog prstena (9) u aksijalnom smjeru.
3. Postupak izrade sklopa kontaktnog prstena, za stroj prema Zahtjevu 1, karakteriziran time što se na jedno, jednostrano sa prvom prirubnicom spojke (12) snabdjeveno vratilo kontaktnog prstena (14), navlače oba kontaktna prstena (8, 9), a zatim se na slobodni kraj vratila kontaktnog prstena (14) privaruje druga prirubnica spojke (15) s nadmjerom, koja se zatim termičkom obradom oslobađa unutarnjih napetosti i pretokaruje na traženu mjeru, a zatim se oba kontaktna prstena (8, 9) izolirajuće pričvršćuju na vratilo kontaktnih prstenova (14) i isto tako pretokaruju na traženu mjeru.
HR19504655.2A 1995-02-13 1995-12-04 Synchronous electric machine with slip rings mounted externally to the casing of the machine and method of manufacturing HRP950584A2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19504655A DE19504655A1 (de) 1995-02-13 1995-02-13 Elektrische Synchronmaschine mit ausserhalb des Maschinengehäuses angeordneten Schleifringen und Verfahren zu deren Herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HRP950584A2 true HRP950584A2 (en) 1997-04-30

Family

ID=7753780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HR19504655.2A HRP950584A2 (en) 1995-02-13 1995-12-04 Synchronous electric machine with slip rings mounted externally to the casing of the machine and method of manufacturing

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5739618A (hr)
EP (1) EP0726636B1 (hr)
JP (1) JPH08242554A (hr)
KR (1) KR960032849A (hr)
CN (1) CN1039861C (hr)
AT (1) ATE190772T1 (hr)
BR (1) BR9600245A (hr)
CZ (1) CZ7896A3 (hr)
DE (2) DE19504655A1 (hr)
HR (1) HRP950584A2 (hr)
HU (1) HUT75789A (hr)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19850052A1 (de) * 1998-10-30 2000-05-04 Asea Brown Boveri Generator mit Doppelantrieb
CA2351895C (en) * 2000-06-30 2009-12-15 General Electric Company Slip-ring mounting assembly for high-power rotary current collector system
US9765622B2 (en) * 2007-09-12 2017-09-19 United Technologies Corporation Methods for performing gas turbine engine casing repairs and repaired cases
WO2012111126A1 (ja) * 2011-02-17 2012-08-23 三菱電機株式会社 スリップリング装置およびそれを使用した回転電機
CN102638134B (zh) * 2012-05-02 2013-12-11 屈湘竹 独立集电器的内馈发电机
FR2999967B1 (fr) * 2012-12-20 2015-09-04 Alstom Hydro France Procede de fixation de deux pieces metalliques entre elles
JP6352788B2 (ja) * 2014-12-03 2018-07-04 株式会社東芝 回転電機の回転子
CN108757058A (zh) * 2018-08-08 2018-11-06 中国长江动力集团有限公司 发电机组及其发电方法
CN111048964A (zh) * 2019-12-26 2020-04-21 陕西宝成航空仪表有限责任公司 集输电通道和轴连接为一体的多功能微型输电装置
CN115395335B (zh) * 2022-10-28 2023-04-11 东方电气集团东方电机有限公司 一种发电机转轴与外接滑环轴连接结构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119873A (en) * 1974-04-10 1978-10-10 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Dynamoelectric machines
DE2836977C2 (de) * 1978-08-24 1984-09-20 Wüstholz KG, 7209 Aldingen Gleichstrommaschine
DE8013477U1 (hr) * 1980-05-20 1980-09-18 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart
US4447752A (en) * 1982-06-07 1984-05-08 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Ball contact slip ring assembly
JPS60200745A (ja) * 1984-03-23 1985-10-11 Hitachi Ltd 交流発電機用回転子
US5281880A (en) * 1988-09-14 1994-01-25 Hirozumi Sakai Rotary machine
DE3838436C2 (de) * 1988-11-12 2002-09-19 Bosch Gmbh Robert Schleifringanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
HU9503606D0 (en) 1996-02-28
CZ7896A3 (en) 1996-08-14
JPH08242554A (ja) 1996-09-17
EP0726636A3 (de) 1997-05-02
EP0726636B1 (de) 2000-03-15
CN1137701A (zh) 1996-12-11
US5739618A (en) 1998-04-14
DE59604636D1 (de) 2000-04-20
HUT75789A (en) 1997-05-28
ATE190772T1 (de) 2000-04-15
CN1039861C (zh) 1998-09-16
DE19504655A1 (de) 1996-08-14
BR9600245A (pt) 1998-01-27
EP0726636A2 (de) 1996-08-14
KR960032849A (ko) 1996-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6657348B2 (en) Rotor shield for magnetic rotary machine
HRP950584A2 (en) Synchronous electric machine with slip rings mounted externally to the casing of the machine and method of manufacturing
CA1304439C (en) Assembly formed by an electromagnetic retarder and its electric supplymeans
JP4212336B2 (ja) 超伝導同期機械のためのロータ・ステータ間のテーパ状エアギャップ
EP0670957B1 (de) Erdgas-expansionsanlage
US11519336B2 (en) Starter-generator modules for gas turbine engines
EP0562534B1 (en) Air gap baffle ring for a dynamoelectric machine
JPH01274636A (ja) 高速発電機
RU2009114697A (ru) Сборка передачи крутящего момента для сверхпроводящих вращающихся машин
KR20070116054A (ko) 샤프트와 자극편 사이에 개재된 중간 슬리브를 포함하는회전식 전기 기계 및 로터 제조 방법
JPH03139136A (ja) ステータ取付装置
JPWO2020054233A1 (ja) 回転電機の固定子および該固定子を具備する回転電機
US2475776A (en) Rotor for dynamoelectric machines
FR2568149A1 (fr) Cylindre de laminage contenant des elements de chauffage alimentes par un courant triphase
EP0484026A2 (en) Retaining ring for electric machine
CN109690918B (zh) 具有冷却套的电驱动单元
US6910258B2 (en) Method of assembling windings on a rotor core
JP2707995B2 (ja) 液冷回転電機
CN102244429A (zh) 转子铁心以及转子铁心与旋转轴的紧固方法
US4329602A (en) Superconducting rotor
CN113809845A (zh) 具有改进的耐热性的电气设备和相关载具
JP4287341B2 (ja) ガスタービン発電装置及びその製造方法
JP2001023766A (ja) 誘導発熱ローラ装置
JP2008086172A (ja) 焼嵌リングおよびモータのステータ
JPH03212137A (ja) クローポール形同期発電機装置

Legal Events

Date Code Title Description
A1OB Publication of a patent application
AIPI Request for the grant of a patent on the basis of a substantive examination of a patent application
OBST Application withdrawn