RU1791901C - Гидрогенератор с самовентил цией - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : гидрогенератор с самовентил цией, содержащий статор 2, ротор 3 с шихтованным ободом 7, состо щим из пакетов 8, между которыми предус2 . мортены вентил ционные каналы 9 и полюсами 10. Дл  обеспечени  наиболее рациональной циркул ции охлаждающего воздуха и улучшени  обдува торцов 25 полюсов 10 и сердечника 18 статора 2 на верхнем и нижнем торцах ротора 3 устанавливают направл ющие вентил ционные щиты 26 и 27, которые выполнены удлиненными до внешнего диаметра полюсов 10 ротора 3. На внешнем диаметре щитов 26 и 27 установлены направл ющие элементы уголкового профил  29. Дл  создани  соответствующего напора охлаждающего воздуха между щитами 26 и 27 и торцами обода устанавливают вентил ционные лопатки 30 по тангенциальной составл ющей . Внешние концы лопаток 30 смещены относительно внутренних в сторону вращени  в пределах полюсного шага. 5 ил. ел С

Description

Изобретение относитс  к области электромашиностроени , в частности к усовершенствованию охлаждение активных частей синхронной  внополюсной электрической машины, например гидрогенератора .

Известен гидрогенаратор с самовентил цией , в котором ротор как большой центробежный вентил тор используетс  в виде напорного элемента, подающего охлаждающий воздух через соответствующие вентил ционные каналы/ выполненные между пакетами шихтованного обода. В этом решении в качестве напорных элементов использованы спицы и вентил ционные каналы шихтованного обода, а с целью снижени  вентил ционных потерь на торцах ротора предусмотрены закрыти , закрепленные к ободу.

Недостатком  вл етс  то, что выполненные глухими закрыти  ограничивают доступ охлаждающего воздуха к торцам обмотки возбуждени , ухудша  ее охлаждени  на всех полюсах,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению  вл етс  гидрогенератор с самовентил цией, содержащий статор, ротор с полюсами и ших- тованным ободом с вентил ционными каналами, воздухораздел ющие и вентил ционные щиты с лопатками, воздухоохладители . Здесь вентил ционные щиты играют роль торцевых центробежных вентил торов .

Однако их эффективность мала, т.к. наружный диаметр щитов выполнен значительно меньшим, чем внешний диаметр витков обмотки возбуждени . Это снижает напорный эффект, что ведет к ухудшению охлаждени  гидрогенератора и приводит к возможности возникновени  перекосов температуры в активных част х машины, следовательно, к снижению надежности машины .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности гидрогенератора за счет повышени  эффективности охлаждени .

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в гидрогенераторе с самовентил цией , содержащем статор, ротор с полосами и шихтованным с вентил ционными каналами , воздухораздел ющие и вентил ционные щиты с лопатками, воздухоохладители, вентил ционные щиты выполнены удлиненными до внешнего диаметра полюсов и снабжены направл ющими элементами уголкового сечени , а лопатки установлены по тангенциальной составл ющей в сторону вращени  ротора, причем угол смещени  внешних кромок лопаток относительно

внутренних выполнен в пределах полюсного шага

На фиг. 1 показан гидрогенератор с предлагаемыми вентил ционными щитами

на верхнем и нижнем торцах ротора, продольный разрез; на фиг. 2 - ротор, вид сверху; на фиг. 3 - лопатка, на фиг. 4, 5 - варианты выполнени  направл ющих элементов уголкового сечени .

0 Гидрогенератор состоит из крестовины 1, статора 2, ротора 3 и опорного устройства

4. именуемого подп тником. Непосредственно ротор состоит из центральной части

5. к которой присоединены спицы 6, имею5 щие радиальные ребра; на внешнем диаметре спиц закреплен шихтованный обод 7, состо щий из пакетов 8. Между пакетами 8 дл  радиальной циркул ции охлаждающего воздуха предусмотрены i вентил ционные

0 каналы 9,

На внешнем диаметре обода 7 закреплены полюса 10 с обмоткой возбуждени  11. Статор 2 состоит из корпуса 12, снабженного фланцами 13 и 14, кольцевых полок

5 15, ребер 16 и обшивки 17. Со стороны внутреннего диаметра корпуса закреплен шихтованный сердечник 18. Между пакетами в нем по всей его высоте также предусмотрены вентил ционные каналы 19. В пазах, вы0 полненных на внутреннем диаметре сердечника статора, размещена электрическа  обмотка 20. В собранном состо нии статор нижним фланцем закреплен к фундаменту 21. На обшивке корпуса статора при5 креплены воздухоохладители 22.

На верхнем фланце 13 корпуса статора установлена и закреплена верхн   крестовина 1, состо ща  из центральной части 23 и отъемных лап 24, равномерно располо0 женных по окружности в виде лучей. Дл  обеспечени  наиболее рациональной циркул ции охлаждающего воздуха и улучшени  обдува торцев 25 полюсов и сердечника статора на верхнем и нижнем торцах ротора

5 предусмотрена установка направл ющих вентил ционных щитов 26 и 27. Внешние диаметры щитов 26 и 27 выполнены на уровне внешних витков обмотки возбуждени , Дл  направленной подачи охлаждающего

0 воздуха непосредственно в междуполюсное пространство 28 (фиг. 2) на внешнем диаметре щитов 26 и 27 установлены направл ющие элементы 29 уголкового профил . Внешние концы элементов 29 (фиг. 4,5) на5 правлены в сторону полюсов. Дл  создани  соответствующего напора охлаждающего воздуха между щитами 26 и 27 и торцами обода предусматриваетс  установка вентил ционных лопаток 30 по тангенциальной составл ющей. Внешние концы лопаток 30

смещены относительно внутренних в сторону вращени  в пределах полюсного шага (фиг. 3).

Элементы 29 могут быть съемными и закреплены к щитам 26 и 27 крепежными элементами. Не исключаетс  крепление элементов 29 к щитам 26 и 27 посредством электросварки.

Дл  обеспечени  циркул ции охлаждающего воздуха внутри генератора предусмотрены верхний 32 и нижний 33 воздухораздел ющие щиты с вертикальными элементами 34,

Дл  раздельной подачи охлаждающего воздуха в середину ротора и на торцы пред- усмотрены щиты 35 в виде сегментов, установленные на верхней и нижней полках спиц ротора. Также предусмотрено перекрытие 36 верхней крестовины.

Составными част ми вентил ционного тракта  вл ютс  вертикальна  стенка 37 фундамента, и перекрытие 36, установленное и закрепленное на лапах крестовины и на верхней горизонтальной плоскости 38 фундамента,  вл ющейс  одной общей от- меткой пола машинного вала ГЭС.

Дл  лучшего понимани  характера движени  охлаждающего воздуха внутри генератора , потоки воздуха обозначены стрелками А, Б, В, Г, Д, Е, Ж.

Гидрогенератор работает следующим образом.

В процессе работы гидрогенератора охлаждающий воздух, указанный стрелками А и Б,, от охладителей 22 поступает в каналы 39 и 40. Каналы 39 выполнены в фундаменте , на котором установлен статор. Каналы 40 образованы лапами 24 верхней крестовины, ее перекрытием 36 и верхним воздухораз- дел ющим щитом 33. Под воздействием вращающегос  ротора 3 охлаждающий воздух из каналов 39 и 40 зат гиваетс  во внутреннее пространство ротора, раздел  сь на 4 потока В, Г, Д, Е, которые из пространства внутри спиц и между ними направл ютс  в вентил ционные каналы 9. Из каналов 9 холодный воздух поступает на пр молинейные участки обмотки возбуждени  11 и на башмаки основной части сердечника полюсов . Затем этот поток проходит через кана- лы 19 сердечника 18 статора охлажда  его пакеты и также пр молинейную часть обмотки статора.,Уже нагрета  часть этого потока воздуха проходит каналы между полками 15 в корпусе статора и поступает на охладители 22.

Торцева  часть охлаждающих потоков В и Е поступает в верхнюю и нижнюю напорные зоны, образованные щитами 26 и

35, а также 27 и 35 соответственно и лопатками 30.

Под действием вращающего ротора верхний В и нижний Е потоки охлаждающего воздуха поступают на торцы 25 полюсов ротора и в междуполюсное пространство 28, Дл  обеспечени  направленного поступлени  потоков В и Е на внешнем диаметре щитов 26 и 27 предусмортены элементы 29 уголкового профил  и их плоскости имеют наклон в сторону полюсов. Поступившие потоки В и Е охлаждающего воздуха благодар  соответствующему наклону элементов 29 направл ютс  строго на торцы полюсов ротора , крайние пакеты сердечника статора и рассеива сь,поступают на головки обмотки 20 статора. Пройд  этот вентил ционный тракт,подогретый воздух потоков В и Е поступаете каналы между полками 15 статора, а затем на охладители.

Пройд  охладители, гор чий воздух охлаждаетс , вновь раздел етс  на потоки А и Б и далее цикл циркул ции повтор етс  многократно, пока работает гидрогенератор и вращаетс  ротор.

Предлагаемое решение за счет раздельной и направленной подачи охлаждающего воздуха на лобовые, торцевые и пр молинейные участки обмоток и сердечника обеспечивает более равномерное их охлаждение и исключает недопустимые перекосы температуры в активных част х машины, тем самым обеспечиваетс  повышенна  надежность гидрогенератора.

Данное предложение может быть применено как во вновь проектируемых, так в реконструируемых гидрогенераторах.

Повышещие надежности за счет снижени  нагрева и вентил ционных потерь на 120-150 кВт позвол ет выработать дополнительную электроэнергию Эд 150 24 х хЗО 6 648000 кВт/ч.

Claims (1)

1. Формула изобретени  ,

   Гидрогенератор с самовентил цией,содержащий статор, ротор с полюсами и шихтованным ободом с вентил ционными каналами, воздухораздел ющие и вентил ционные щиты с лопатками и воздухоохладители , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем повышени  эффективности охлаждени , вентил ционные щиты выполнены удлиненными до внешнего диаметра полюсов ротора и снабжены направл ющими элементами уголкового сечени , а лопатки выполнены со смещением их внешних кромок относительно внутренних в пределах полюсного шага и установлены по тангенциальной составл ющей в сторону вращени  ротора.

   riJ.Lt..t

   3

   Ј8

   25

   о о .

   V

   fr :----- // .

   /.:--:

   &и. г

   г.$§1Јны Ј9«fft,.

   .

   v

   .

   r I

   I) ;

   23

   J

   i.

   ..И- Л bl / U-c