SU811413A1 - Gas-cooled electric machine - Google Patents
Gas-cooled electric machine Download PDFInfo
- Publication number
- SU811413A1 SU811413A1 SU792754619A SU2754619A SU811413A1 SU 811413 A1 SU811413 A1 SU 811413A1 SU 792754619 A SU792754619 A SU 792754619A SU 2754619 A SU2754619 A SU 2754619A SU 811413 A1 SU811413 A1 SU 811413A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- rotor
- gas
- ventilation channels
- electric machine
- channels
- Prior art date
Links
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
1one
Изобретение относи ге к электромашиностроению , в частности к устройству регулируемого охлаждени синхронной машины , и может быть использоваио, например, в турбогенераторах, работаюндих в услови х переменного графика нагрузки.The invention relates to electrical engineering, in particular, to a device for controlled cooling of a synchronous machine, and can be used, for example, in turbogenerators, operating under conditions of a variable load curve.
Известна конструкци электрической машины с регулируемой интенсивностью охлаждени активных и конструктивных элементов нри повышении тепловыделений в этих элементах 1. Эта машина содержит каналы охлаждени в активных и конструктивных элементах, автономный резервуар хладагента повышенного давлени , регулирующий орган, регул тор, соединенный с регулируюш,им органом. Регул тор управл ет регулируюш,им органом от программного реле или по сигналам от датчика тока статора. Однако эта электрическа машина может работать с иовышенными тепловыделени ми лишь в кратковремеппом режиме , определ емым объемом резервуара высокого давлени , в котором находитс дополнительна порци хладагента. Кроме того, наличие за пределами турбогенератора большого числа дополнительных эле.ментов системы охлаждени : резервуара высокого давлени , гидравлических и электрических регул торов, насосов, фильтров, тенлообменников и др. - ведет к значительному увелнчению эксп.;уатационных расходов.The known design of an electric machine with variable intensity of cooling of active and structural elements at increased heat generation in these elements 1. This machine contains cooling channels in active and structural elements, an independent reservoir of pressurized refrigerant, a regulator, a regulator connected to the regulator by its organ. The regulator controls the regulator, its organ from the program relay, or the signals from the stator current sensor. However, this electric machine can operate with increased heat generation only in a short-time mode determined by the volume of the high-pressure reservoir in which there is an additional portion of the refrigerant. In addition, the presence outside the turbogenerator of a large number of additional elements of the cooling system: a high-pressure tank, hydraulic and electric regulators, pumps, filters, tenlo-exchangers, etc. — leads to a significant increase in the export cost.
Известна также электрическа машина, содержаш,а герметичный корпус, сердечник статора с газовым охлаждением и разделенный радиальными вентил ционными каналами на пакеты, газораспределительный цилиндр с проходными отверсти ми, размещенный корпусом и сердечником статора, ротор с вентил ционными каналами , компрессор на валу ротора, выход которого подсоединен к упом нутым вентил ционным каналам ротора 2. Необходимый напор дл циркул ции газа, охлаждающего сердечник статора, создаетс осевым вентил тором .Also known is an electric machine, which contains, and a hermetic housing, a stator core with gas cooling and divided by radial ventilation channels into packages, a gas distribution cylinder with through holes, located by a housing and a stator core, a rotor with ventilation channels, a compressor on the rotor shaft, an outlet which is connected to the said ventilation ducts of the rotor 2. The necessary pressure for the circulation of gas cooling the stator core is created by an axial fan.
Однако эта конструкци может обеспечить устойчивую и стабильную в тепловом отношении работу электрической машины лишь дл определенного уровн потерь в активных и конструктивных элементах, например дл номинального режима. При изменении коэффициента мощности в пределах 0,95-1,0 нагрев крайнего пакета сердечннка статора существенно увеличиваетс , а в р де случаев достигает своего предельного значени (из-за роста потерь в крайних пакетах при одной и той интенсивности их охлаждени ).However, this design can provide stable and thermally stable operation of an electric machine only for a certain level of losses in active and structural elements, for example, for the nominal mode. When the power factor changes in the range of 0.95-1.0, the heating of the outermost packet of the stator core increases significantly, and in a number of cases it reaches its limiting value (due to an increase in losses in the outermost packets at the same cooling intensity).
Кроме того, неравномерности графика активно-реактивной нагрузки привод т кIn addition, the unevenness of the active-reactive load schedule leads to
циклическим изменсии м темисратуры элементов конструкции генератора, iix взаимному неремещению друг относительно друга , а следовательно, ведут к ускоренному износу, ноиижению ресурса, надежности и )1агрузочной сиособности электричеокоИ M;Iшины в целом.cyclical variations of the temperature of the generator structural elements, iix mutual non-displacement relative to each other, and consequently, lead to accelerated wear, loss of life, reliability, and) load capacity of the electrical system M;
Целью нзобретени вл етс устранение указанных недостатков, новышение .IOHJ,HOсти и экснлуатационной надежности и долговечности работы турбогенератора в услови х неременного графика нагрузки, в особенности ири работе генератора с номинальной активной мощностью и нотребленин реактивной мощности из сети.The purpose of the invention is to eliminate these drawbacks, the increase in .IOHJ, HOST and operational reliability and durability of the turbogenerator under conditions of a time-consuming load curve, in particular, the generator with nominal active power and the use of reactive power from the network.
Дл этого известна э.чектричеека машина снабжена доиолннтельным трубопроводом , сообщающим комнреесор через ироходные отверсти газораснредслител1Л1ого цилиндра с раднальными кана;1ами коицевых накетов и в трубоироводе расиоложена заслонка, установленна с возможностью нерекрыти трубонровода в зависимости от нагрева ротора.For this, the well-known electric machine is equipped with an additional pipeline that communicates the room through the openings of the gas cylinder of the first cylinder with radial channels;
Вынолнение в электрической машине тракта нодачи дополнительного газа к каналам вентил ции коицевых иакетов сердечника статора с регулирующей заслоикой , осуществл ющей с номощью регул тора иодачу донолннтельного газа в обратно нронорциональной зависимости от тока возбуждени ротора, нозвол ет иерераснределнть охлаждающие нотоки внутри генератора таким образом, что нагрев Kpaiimix накетов нрактическн остаетс носто нным. Необходимый д.т этих целей доиолиительный охлаждающий газ регул тор нодает от ротора, так как в режиме нотреблени реактивной мощности его тенловой режим облегчен вследствие уменьшени иотерь и обмотке ротора, ноэтому часть газа, нодводимого к вентил ционным каналам ротора , можно иснользовать дл охлаждени крайних накетов.Completion of the additional gas supply path in the electric machine to the ventilation channels of the coic jackets of the stator core with a regulating back-up, which with the aid of the regulator iodine the ground gas in the inverse normal dependence on the excitation current of the rotor, could not even redistribute the cooling currents inside the generator in such a way that Kpaiimix nakket practically remains unchanged. The required coolant gas regulator from the rotor required for these purposes, as in the mode of reactive power consumption, its tenl mode is facilitated due to reduction and loss and winding of the rotor, but therefore part of the gas supplied to the rotor ventilation channels can be used to cool the extreme sticks .
На чертеже схематически нредставлеиа электрическа машина с регулируемой нитенсивностью охлаждени концевых пакетов сердечника статора.In the drawing, a schematic representation of an electric machine with an adjustable cooling rate of end packs of a stator core.
Электричеека машина содержит герметичный корнус 1, сердечник статора 2, радиальные вентил ционные каналы 3 сердечника статора, накеты 4, газоразделительный цилиндр 5 с проходными отверсти ми 6, ротор 7 с аксиальными 8 н радиальиыми 9 вентил цноннымн каналами, которые через газовые каиалы 10 соединеиЕл с выходом компрессора 11 на валу ротора. Обмотка 12 возбуждени ротора через контактные кольца 13 подсоединена к системе питани обмотки возбуждени генератора. Выход вентил ционных каналов 9 ротора нодсоединен к зазору 14 между ротором и статором. Тракт подачи дополнительиого газа 15 к радиальным вентил ционным каналам 3 сердечника статора и к каналамThe electric machine contains a pressurized cornea 1, a stator core 2, radial ventilation channels 3 stator cores, pads 4, a gas separation cylinder 5 with through holes 6, a rotor 7 with axial 8 n radial 9 ventilation channels, which are connected via gas pipes 10 the output of the compressor 11 on the rotor shaft. The rotor excitation winding 12 is connected to the power supply system of the generator winding through the contact rings 13. The output of the ventilation channels 9 of the rotor is connected to the gap 14 between the rotor and the stator. Additional gas supply path 15 to radial ventilation ducts 3 stator cores and to ducts
Hi между иалсимным ф.анце.м 17 и крайним пакетом |1()дсоеди)1ен к (ггсеку 18 через отверстие 19 в перегородке 20. К (ггверстн м 19 подсоедииены веитил циоиные аксиал );Н)1е каналы 21 сердечника статора. Регул;|ру и1ц; Я зас;кл1ка 22 иодсоед; ие11а к ):с|(),П111телы1ому мехаиизму 2.5 прс юрцио1;алы1г;- 111тегральио днфферепииальиого рег ;1Я1ора 24. К регулирующему устройетвуHi between the Ilysim f.antse.m. 17 and the extreme package | 1 () dsoyedy) 1en to (hg 18 through hole 19 in the partition 20. To (g 19 19), the axial axial channels 21; H) 1st channels of 21 stator cores. Regulus; | ru i1ts; I sat; kl1ka 22 iodoed; va11a k): s | (), P111 teliomiu mekhaiizmu 2.5 prs yurtsio1; aly1g; - 111tgralio dneprepiialy reg; 1I1ora 24. To the regulating device
25 регул тора 24 Г1одсоедине11 токовый датчпк 26 {С1н-нал возмущени ), установленный в цепи возбужден 1 poTcjpa, н температурныГ датчик 27 (сигнал отклонени ), установ. еииьп 1 в зонах 28 макс1:ма,:1ьных25 of the controller 24 G1connection11 current sensor 26 {S1N-perturbation), installed in the circuit excited 1 poTcjpa, n temperature sensor 27 (deviation signal), set. eeep 1 in zones 28 max 1: ma,: 1 nyh
температур концевых пакетов. Вход 29 тракта подачи доиолнительиелч) газа иодсоединен к входу в венти.:1 ниопиые кана ,:|ы 8 ротора. Вход 29 тракта подачи дополнительного газа может быть иодсоедииен непосредствеппо к компрессору 11.temperature end packs. Inlet 29 of the supply path of additional gas supply) is connected to the inlet to the fan: 1 canopies,: | s 8 rotors. The inlet 29 of the additional gas supply path can be directly connected to the compressor 11.
Э;1ектрическа .машииа с регулируемой интенсивностью охлаждени работает следуюигим образом.The 1 .machine with variable cooling intensity works as follows.
Увеличение значени коэффициента мощности нрн ИОСТОЯ1П10М зиачеиии активной ли цности вызывает увеличение потерь в крайних пакетах сердечника статора. При в роторе при умеиьн1ении тока воз ()уждеи 1 ироисход1гг уменьп ение luJTepi.An increase in the power factor value of the nrn IOSTOYA1P10M, as well as an increase in the active power, causes an increase in losses in the extreme packets of the stator core. When in the rotor, as the current of the current () is decreased, wait for 1 and the origin of the reduction of luJTepi.
.:| тор 24 ио сигналу, иостуиаюигему от датчика 26, уирав,1 ет зас.1()нк( 22 и соответствии с величнно, обратно ироиорциона .пыюй иеличиис тока ротора..: | the torus 24 is given to the signal, and it starts from the sensor 26, uirav, 1 et sec. 1 () nk (22 and in accordance with the value, backwardly, of the rotor current.
При токе иозбуждени 1, иомипальпому (t,i,,M), заслонка 22 закрыта; нрн токе / (iiiiii заслонка 22 полностью открыта . При токе концевые накеты охлаждаютс иосто нным расходом газа, иостуиа О1и ,е1(; от 1 ентил циоииого канала 21. В Д11апазоне токов до значени токов - - niiii регул тор направл ет в крайний отсек 18 через засло1н у 22 дополнительный расход газа, l-.ro величина контролируетс At a current of excitation 1, iomipalpomu (t, i ,, M), the valve 22 is closed; nrn current / (iiiiii valve 22 is fully open. At current, the end flaps are cooled by a steady gas flow, Iostui O1i, e1 (; from 1 cent of channel 21). In a range of currents up to the value of currents - niiii the regulator sends to the extreme compartment 18 through slain at 22 additional gas flow, l-.ro value is controlled
по абео.нотному, иитеграл1 н( и днффереициа .п.ному сигналу отклоиени , иоступаюнхе .му от датчиков 27. 1-1с1К).1ьзовапие иовых элемсптс к(;нструкц11и тракта подачи д{)ио;|иительного с заслоикой, уиравл е .МО регу.ч тором от токового датчика, устаиоплеииого в neiHi возбуждени ротора и осу1цествл 10И1,ей иодачу донолнительиого газа в обратио иронорциопальной завнсимостп от тока возбуждени ротора, выгодно отличает предлагаемую электрическую машину от lipoTOTiHia. Техннко-экономическ 1с ,ества предлагаемой электрической мапшны состо т в сле.туюп1,ем: пшснспфпкаии о:;.чаждеип ко1Н1,евыхaccording to the abo.note, and the integrated 1 n (and the differential. to the signal of inconsistency, and the accessibility of the sensors from 27. 1-1s1K) .1sign and new elements to (; nstruktsii i path supply d), | iositelnogo with zasloikoy, iravlev e .Orm regulator from the current sensor, which is installed in neiHi excitation of the rotor and 10I1, and its iodine donor gas in a reversible ionization on the rotor excitation current favorably distinguishes the proposed electrical machine from lipoTOTiHia. Technological and economic 1c, the properties of the proposed electric manual consist of the following: 1, it: psnspfpkaii about: ;.
11акет(П сердечника статора достигаетс путем перераспределени потоков хладагента внутр генератора без установки дополннтельпых вентилирующих элементов и фактическп без дополнительных затрат на вентил цию;11packages (P of the stator core is achieved by redistributing the coolant flow inside the generator without installing additional ventilation elements and actually without additional costs for ventilation;
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792754619A SU811413A1 (en) | 1979-04-16 | 1979-04-16 | Gas-cooled electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792754619A SU811413A1 (en) | 1979-04-16 | 1979-04-16 | Gas-cooled electric machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU811413A1 true SU811413A1 (en) | 1981-03-07 |
Family
ID=20822820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792754619A SU811413A1 (en) | 1979-04-16 | 1979-04-16 | Gas-cooled electric machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU811413A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702226C2 (en) * | 2015-08-27 | 2019-10-07 | Битцер Кюльмашиненбау Гмбх | Compressor |
-
1979
- 1979-04-16 SU SU792754619A patent/SU811413A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2702226C2 (en) * | 2015-08-27 | 2019-10-07 | Битцер Кюльмашиненбау Гмбх | Compressor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5659205A (en) | Hydraulic turbine power generator incorporating axial thrust equalization means | |
US3105631A (en) | Expansion turbine having a gas bearing | |
US6882068B2 (en) | Forced air stator ventilation system and stator ventilation method for superconducting synchronous machine | |
CN111279086B (en) | Centrifugal compressor | |
US2634375A (en) | Combined turbine and generator unit | |
US7498775B2 (en) | Electric machine | |
US3088042A (en) | Electric motor with improved cooling means | |
US4969796A (en) | Method and apparatus for cooling shaft seals | |
US20110210556A1 (en) | Thrust Balancing Device For Cryogenic Fluid Machinery | |
JPH09250487A (en) | High-temperature motor pump and operation method thereof | |
US4035678A (en) | Coolant circulation system for the rotor of an electric machine having a superconductive excitation winding | |
CN107863866A (en) | A kind of great-power electromagnetic buncher | |
US4851723A (en) | Coolant pump system for variable speed generators | |
SU811413A1 (en) | Gas-cooled electric machine | |
CA2752305C (en) | Air-cooled motor-generator and method for operating such a motor-generator | |
CA1121454A (en) | Power recovery system | |
US3530320A (en) | Stator cooling means for dynamo-electric machines | |
JPH0530138B2 (en) | ||
US3359731A (en) | Power plant including fluid means for supporting rotating shaft in a bearing | |
Snell | The hydrogen-cooled turbine generator | |
US11781787B2 (en) | Chiller system with direct-drive switched reluctance motor | |
RU1831719C (en) | Nuclear turbine-generator set | |
Arshunin et al. | Asynchronous turbogenerators and compensators as a means of improving the operating capability of the Moscow power system | |
KR100206657B1 (en) | Cooling device of a generator | |
US20240154496A1 (en) | Hydrogen production using electrical power generated by gas pressure letdown |