Ротор двухполюсного асинхронизированного турбогенератора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕОЪБЛИН 093 (111 51 Н 02 КРб ЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ САНИЕ ИЭОБРТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский ,проектно-конструкторский и техноло"гический институт тяжелого электро- машиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им.В.И.Ленина (53) 621,313.04(088,8)(54) (57) РОТОР ДВУХПОЛЮСНОГО АСИНХРО.НИЗИРОЗЙННОГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА, содержащий двухФазную обмотку, состоящую из катушечных групп, выполненных,из концентрических катушек,разйещенных в пазах магнитопровода, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения потерь, катушки однойиз сторон каждой катушечной группыпо крайней мере одной из Фаз смещеныв пределах полюсного деления в одномнаправлении относительно другойстороны, образуя сплошные беспроводниковые участки по окружности магнитопровода ротора,1 1136Изобретение относится к электромашиностроеикю, в частности к турбоге .нераторостроению,Асинхроиизироваиные турбогенерато,ры имеют многофазную, преимущественно двухфазную, обмотку на роторе, .предназначенную для повышения устойчивости работы машины и энергосистеме в переходных режимах за счетраздельного регулирования тока вкаждой фазе,Известны роторы с двухфазнойдвухслойной обмоткой, состоящейиэ концентрических катушек, уложенныхв нижний и верхний слои магнитопроводаОднако ротор с укаэанной обмоткойимеет повышенные потери иэ-за относительно низкого обмоточного коэф-Фициента, не превышающего обмоточного коэффициента петлевой обмоткис укорочением шага 1 = 0,5.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является ротор двухполюсного асинхроиизированноготурбогенератора, содержащий дву)- .фазную обмотку, состоящую иэ катушечных групп, выполненных из концентрических катушек, размещенных 30в пазах магнитопровода 2.Недостатком известного ротораявляются достаточно высокие потери, обусловленные неблагоприятнойтреугольной формой кривой результи- З 5рующей магнитодвижущей силы (ИДС),содержащей увеличенный состав высшихгармоник в синхронном режиме работымашины, который является продолжительным режимом работы; что приводит 40к повышению потерь в роторе. Цель изобретения - уменьшение потерь в машине.Указанная цель достигается тем, 45 что в роторе двухполюсного асинхронизированного турбогенератора, содержащем двухфазную обмотку, состоя щую иэ катушечных групп, выполненных иэ концентрических катушек, размещен ных в пазах магнитопровода,катушки одной из сторон катушечной группы по крайней мере одной из фаз смещены в пределах полюсного деления в одном направлении относительно другой сто роны, образуя сплошные беспроводниковые участки по окружности магиитопровода ротора. 257 гНа фиг.1 показана схема размещения проводников с током на магнитопроводе ротора; на фиг.2 - схемаобмотки ротора; на Фиг,3 - кривая результирующей ИДС ротора на одинполюс; на Фиг.4 - концевая частьпредложенного ротора, продольныйразрез.Ротор двухполюсного асинхронизированного турбогенератора содержитобмотку иэ двух фаз 1 и 2, имеющихначала Н 1 и Н 2 и концы К 1 и К 2.Каждая фаза состоит из групп 3-3 4-4 и 5-5 , 6-6 концентрических, 1катушек, размещенных в пазах магнитогровода 7 ротора. Одна из сторон 3 и 4 каждой катушечной группы покрайней мере одной иэ фаэ 1, сме- .щена в одном и том же тацгенциальном направлении (например, по часовой стрелке) от своей другой стороны 3 и 4 соответственно. Иежду сдвинутыми сторонами .3 и 4 катушечных групп одной фазы 1 и сторонами 5 и 6 катушечных групп другой фазы 2 образованы беспроводниковые участки 8 и 9 (показаны угловыми размерами) на окружности ротора. Такой же сдвиг сторон 5 и 6 катушечных групп второй фазы 2.может быть выполнен в направлении, противоположном (против часовой стрелки) сдвигу первой фазы, для увеличения беспро водниковых участков 8 и 9. Ширина этих участков выполняется не болеел1/3 полюсного деления, ротора.Стороны всех катушечных групп после сдвига могут быть распределены в пазах магнитопровода с равно- мерным шагом, Кроме того, между сторонами 3 и 4; 4 и 3 ; 5 и 6 ; 6и 5 катушечных групп в каждой фазе могут быть выполнены дополнительные беспроводниковые участки 10-13 на роторе шириной 1-1,5 шага по лазам, используемые для размещения балансировочных грузов на магнитопроводе и организации местадля расположения токоподводов (выводов от зажимов) Фаз и подачи хладагента к лобовым частям обмотки роторов, имеющих непосредственное охлаждение проводников.Кривая результирующей обмотки построена с использованием единичных вертикальных отрезков от токов в проводниках, которые в синхронном режиме имеют одинаковую величину в фазах,113 б3Противоположные направления токов в проводниках обозначены + (плюс) и(точка). Вертикальные отрезки расположены против своих пазовых делений и соединены горизонтальными отрезками, образуя степенчатую.кривую ИДС в пределах полюсного деле ния о , являющегося ее основанием,л(ступенчатая кривая показана тонкими линиями), Наклонные линии изображают 10 средние значения ИДС, заменяющие значения, получаемые по ступенчатой кривой, Наличие беспроводниковых участков 8 и 9 на роторе образует на кривой ИДС верхний горизонталь ный отрезок, длина которого в долях ло, соответствует ширине участков 8 и 9, Наличие беспроводниковых участков 10-13 ротора образует на кривой ИДС на боковых горизонтальных отрезка, длина которых соответствует ширине участков 10-13 ротора, В результате кривая ИДС вместо треугольной приобретает упрощенную форму с Двумя горизонтальными Выстуфф Я 5 нами в средней по высоте части, расширяющими . ее к основанию б . Вери тикальная ось симметрии Й кривой ИДС соответствует продольной оси й на роторе.устройство работает следующим образом.При запитке фаз обмотки одинаковым по величине током наличие на роторе беспроводниковых участков 8 и 9 снижает в кривой ИПС состав высших гармонических, в первую очередь третью, девятую и т.д., что улучшает форму магнитного поля в зазоре машины, приближая ее к синусоидаль, ной и одновременно повышает основную первую гармоническую, т.е. повышает обмоточный коэффициент обмотки за счет расширения катушек в группах иэ-эа выполненного смещения одной 25,7 4из сторон. Наличие четырех другихбеспроводниковых участков 10-13практически не изменяет ни степениприближения кривой ИДС к синусоидаль"ной форме, ии ее первой гармонической, не обеспечивает получениеконструктивных преимуществ.Один иэ вариантов закреплениялобовых частей обмотки предлагаемогоротора (фиг.4) предусматривает наличие в лобовых частях двух слоевобмотки, дуги которых смещены в аксиЪ2альном направлении на полавину -их шага Ь, и наличие опоры нижнегослоя через промежуточный составнойизоляционных цилиндр 14 и распорки15 на внутреннюю поверхность баидажного кольца 16,Благодаря этому верхний слой лобовых частей обмотки свободен отпогрузки нижним слоем, что освобожда-.ет его от дополнительных механических напряжений сжатия.Таким образом, выполнение обмоткиротора, у которой одна из сторонкатушек каждой катушечной группы покрайней мере одной из фаэ .смещенав одном направлении относительнодругой стороны с образованием междусдвинутыми сторонами катушечныхгрупп одной фазы и сторонами катушечных групп другой фазы беспроводниковых участков по окружности магиитопровода ротора, позволяет уменьшить величину тока ротора и связанных с этим потерь за счет снижениямагнитного сопротивления магнитопровода иа беспроводниковых участках,увеличение обмоточного коэффициентаобмотки и улучшения формы кривойее ИДС. Кроме того, улучшеннаяформа кривой ИДС позволяет сократить потери в сердечнике статоратурбогечератора.113625Составитель А.Дронов Редактор А.Шишкина Техред З.Папий Корректор ВеБутяга Заказ 0298(42 Тираж 64 б Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 ЗЭ 35, Москва, Ж, Раушская наб., д.4(5Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная, 4