Ротор асинхронного турбогенератора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) Я О (ш 150 4 Н 02 К 1/06, 17/4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт электродинамики АН УССРи Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологическийинститут тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш"(54) РОТОР АСИНХРОННОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА (57) Изобретение относится к электро- машиностроению. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования. Устройство имеет вал ротора 1, имеющий утолщенную среднюю часть 2 (бочку ротора) с обмоткой, размещенной в пазах. Короткозамыкающие сегменты 6 обмоток расположены в перекрой стыков. Изоляционные полукольца 7 также уложены в перекрой стыков и изолируют слои стержней обмотки 8, 9, 1 О от короткозамыкающих сегментов. Последовательное удаление изоляционных полуколец 7 приводит к замыканию слоев обмотки 8, 9, 10 сегментами 6, что позволяет регулировать коэИициент мощности турбогенератора. 1 з,п. й-лы, 3 ил,Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к производству мощных асинхронных турбогенераторов,Целью изобретения является расши-5р ение диапазо на ре гулирования .На фиг. 1 показана концевая эонаротора асинхронного турбогенератора,продольный разрез; на фиг. 2 - разрез 10А-А на фиг. 1 (паз ротора с заполнением); на фиг. 3 - разрез Б-Б нафиг. 1.Устройство состоит из вала 1 ротора, имеющего утолщенную среднюючасть - бочку 2 ротора и продольныепазы 3, в которые уложены проводники4 короткозамкнутой обмотки, имеющиевитковую изоляцию 5, двух слоев короткозамыкающих сегментов 6, расположенных в перекрое стыков, двух слоев изоляционных полуколец 7, уложенных в перекрой стыков и изолирующих слои 8-10 стержней обмотки отсоответствующих короткозамыкающих 25сегментов конических бандажных колец11 со ступенчатой внутренней расточкой, посаженных на бочку ротора и закрепленных с помощью шпонки 12,Устройство работает следующим образом.Ротор асинхронного турбогенератора разгоняется турбиной до синхроннойчастоты вращения. К обмотке статораподводится трехфазное напряжение сети, которое создает вращающееся магнитное поле. По. обмотке статора иэ сети протекает намагничивающий ток,необходимый для создания магнитногопотока, который наводит в обмотке ста тора ЭДС, уравновешивающую подведенное напряжение.По мере увеличения частоты вращения ротора турбогенератора ротор вращается относительно поля статора снекоторой частотой, называемой скольжением. При этом в массивной бочке 2ротора с пазами 3 и проводниках 4,расположенных в три слоя 8-10 обмоткиротора, наводятся ЭДС. Поскольку обмотка ротора разомкнута в своих торцовых частях изоляционными полукольцами, расположенными в два слоя в перекрой стыков, то лишь в массивномроторе (который представляет собойкороткоэамкнутый контур) протекаетток, который носит активно-индукгивный характер, Соответственно появляется и активная составляющая тока в обмотке статора, которая определяет величину активной мощности, отдаваемую в сеть (так как частота вращения ротора больше частоты вращения поля статора). При этом коэффициент мощности при номинальном токе статора составляет примерно созе:0,6.Последовательное замыкание отдельных слоев 8-10 обмотки ротора в торцовой зоне на высокоэлектропроводящие сегменты 6 после удаления изоляционных полуколец 7, которые также уложены в 11 ерекрой стыков, приводит к протеканию токов в проводниках отдельных слоев и к увеличению активной составляющей тока в обмотке статора, т.е. к увеличению коэффициента мощности,После удаления изоляционных прокладок 7, расположенных между третьим рядом проводников обмотки ротора (последним), коэффициент мощности может быть при номинальном токе статора доведен до соз = 0,85. Надежность контакта между проводниками обмотки в торцовой зоне и короткозамыкающими сегментами обеспечивается центробежными силами, которые создаются при вращении ротора, а также покрытием всех контактных поверхностей серебром (толщиной окала 6 микрон) гальваническим способом, Короткозамыкающне сегменты надежно удерживаются по внешнему периметру бандажным кольцом 11, посаженным на проточку бочки ротора и закрепленным с помощью шпонки 12.Осуществление проточки на бочке ротора на толщину клина (и даже более) возможно за счет опускания проводников обмотки ротора на меньший диаметр. В этом случае глубина паза в торцовой зоне бочки ротора все же остается меньшей, чем глубина паза в обычных турбогенераторах, и соответственно не приводит к недопустимым механическим напряжениям в ножках зубцов. Внешний диаметр конической втулки не превышает диаметр бочки ротора, что является очень важным для асинхронных турбогенераторов, которые могут выполняться с малым воздушным зазором. Втулка 11 имеет ступенчатую расточку. Каждая ступень охватывает соответственно короткозамыкающие сегменты одного ряда проводников обмотки ротора.Достоинством данной конструкции является также применение втулки ко 145 нической ормы, позволяющей дальше отвести места концентрации токов в торцовой зоне ротора, создающих аксиальные потоки, от торцовой зоны статора.Предлагаемая конструкция может быть внедрена при проектировании и изготовлении асинхронных турбогенераторов для регионов страны, имеющих линии электропередачи сверхвысоких напряжений и большой протяженности.Использование предлагаемого изобретения позволяет получить простую и надежную конструкцию ротора асинхронного турбогенератора, которая обеспечивает повышение коэФАициента мощности по мере освоения региона с длинными линиями электропередач сверхвысокого напряжения.Формула изобретения1, Ротор асинхронного турбогенератора, содержащий массивный вал с 70674утолщенной средней частью, в которой расположены продольные пазы, размещенную в этих пазах обмотку в виде 5нескольких слоев стержней концы котоФрых расположены за пределами пазов иперекрыты короткозамыкающими элементами, и бандажные кольца, размещенные по обеим сторонам утолщенной части, закрепляющие концы упомянутыхстержней, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения диапазона регулирования, короткозамыкающиеэлементы расположены с послойным пе рекрытием стержней и по крайней меречасть слоев стержней отделена от короткозамыкающих элементов изоляционными прокладками.2, Ротор по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что бандажные кольцаимеют коническую наружную поверхностьи ступенчатую цилиндрическую внутреннюю поверхность с увеличивающимисядиаметрами в сторону утолщенной сред ней части ротора.