Гидрогенератор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)4 НО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно"исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт по тяжелому электро- машиностроению Завода "Электротяжмаш" им, В,И.Ленина(56) Авторское свидетельство СССР и"- 813391, кл. Н 02 К 1/06, 1976.(54) ГИДРОГЕНЕРАТОР,80145180 тения - повьппение надежности путем уменьшения вибрации. Генератор содержит статор в виде кольца из отдельных секторов. Между секторами сердечника в стыках установлены прокладки из электроизоляционного материала, секторы выполнены с разлинной величиной угла. Обе величины угла а, и Ы выбраны таким образом, что произведение каждой величины на число парлполюсов ротора кратно и, Число секторов каждого типа - четное. Секторы с одинаковым . углом а, или Ы размещены по окружности симметрично относительно центральной оси машины. Данная конструкция позволяет свести к минимуму силы одностороннего магнитного тяжения, 5 ил.Изобретение относится к электромашиностроднию, в частности к конструкции составных статоров гидрогенераторов.Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения вибрации.На фиг.1 схематически изображенгидрогенератор, статор которого состоит из секторов с различной величиной угла, поперечное сечение, нафиг.2 - взаимное расположение секторов статора и полюсов ротора гидрогенератора для одного момента времени 1 на фиг.З - упрощенная картинараспределения рабочего магнитного потока, когда полюс тока расположенвне зоны стыка секторов статора; нафиг.4 - то же, при совпадении осисимметрии полюса ротора со стыкомсекторов статора; на фиг5 - то же,когда полюс ротора частично смещенотносительно стыка секторов статора.Генератор имеет статор, выполненный в виде кольца и состоящий из отдельных секторов. Секторы имеют частькорпуса 1, .сердечник 2 и обмотку,.уложенную в пазы 3, Секторы скреплены на стыках соединением 4, а междусекторами сердечника в стыках установлены прокладки 5 из электроизоля,ционного материала, На роторе 6 закреплены полюса 7.Секторы выполнены с различной величиной угла, обе величины угла35и Ыг выбраны таким образом, что произведение каждой величины на числопар полюсов ротора кратно и,Число секторов каждого типа (содинаковой величиной угла) выбраночетным. Секторы с одинаковым угломили Ы размещены по окружностисимметрично относительно центральнойоси.машины.45При работе гидрогенератора под действием переменного магнитного по" тока возникающие на стыках 5 смежных секторов тангенциально направленные электромагнитные силы взаимно уравно".вешиваются. Кроме этих сил между ста 50 тором и ротором действуют радиальные силы магнитного тяжения На элемент ЙБ наружной поверхности ротора или внутренней - статора действует сила магнитного тяжения ТЙЗ, пропорциональная удельной силе магнитного тяженияТн = Вг/2 Р где В - индукция в зазоре на поверхности ротора 1р,= 4 10 - магнитная постоянная, Гн/м.При идеализированном концентричном расположении ротора, когда зазор под всеми полюсами 7 одинаков, считают, что силы магнитного тяжения, приложенные к диаметрально расположенным полюсам 7 ротора 6, взаимно уравновешиваются, так как при периодическом идоле магнитные индукции в этих элементах одинаковы.В действительности с учетом влияния стыков между секторами статора картина намного сложней, Для наглядности магнитное поле в зоне полюса ротора и сердечника статора представлено трубками магнитного потока - ф (фиг,З). В момент времени, когда ось симметрии полюса ротора совпадает со стыком сектора статора, магнитная проводимость для двух половин полюса ротора одинакова. Однако, когда полюс 7 частично смещен относи" тельно секторов статора, магнитная проводимость на пути части потока, пересекающего прокладки 5 из электро- изоляционного материала, заметно снижается. Если в этот."момент времени диаметрально противоположный полюс 7 занимает точно такое же положение относительно ближайшего к нему стыка секторов статора (фиг.2), то силы магнитного натяжения, действующие на ротор (статор), взаимно уравновешиваются. При выполнении гидрогенератора с составным статором из неодинаковых секторов с четным числом каждого типа и их симметричном расположении относительно центральной оси машины (фиг.2) диаметрально противоположные полюса ротора, проходя через зону .стыка статора, в любой момент времени занимают по. отношению к ближайшему стыку идентичное положение, в связи с чем одностороннее магнитное тяжение не возникает.Следует также принимать во внимание, что в действительности секторы статора не являются абсолютно жесткими и под воздействием магнитного поля, в частности, действующих в воздушном зазоре машины сил магнитного тяжения подвергаются деформации, поэтому форма реального статора заметно отличается от идеализированного кольца. Магнитные силы тяжения, дей 14 з 18ствующие на сектор статора в воздушном зазоре машины, зависят от площади его магнитопровода (чем больше угол раствора сектора, тем больше5 при прочих равных условиях действующая на него сила магнитного тяжения, вместе с тем с увеличением угла раствора сектора уменьшается его жесткость. Следовательно, деформация10 такого сектора окажется большей, чем деформация сектора с меньшим раствором угла. Если секторы содинаковым раствором угла размещены симметрично относительно центральной. оси машины, то будучи одинаково жесткими и воспринимая одни и те же силы тяжения, они должны деформироваться идентично. Этим обеспечивается однородность воздушного зазора под диаметрально противоположньпй полюсами и (даже при отклонении Формы статора от идеального кольца) устраняется причина появления одностороннего магнитного тяжения. 25Б некоторых случаях на Форму статора заметное . влияние может оказывать недостаточная жесткость самих стыков (соединений секторов). Если бы при этом с одной стороны относительно центральной оси были размещены секторы с большим раствором угла, а с другой стороны - с меньшим, а 004следовательно, с большим числом стыков, то это привело бы к неодинаковойдеформации статора и нарушению однородности воздушного зазора под диа-метрально противоположными полюсами,а значит, и к появлению сил одностороннето тяжения дополнительных источников вибрации гидрогенератора.При симметричном расположении секторов статора с различным растворомугла относительно центральной оси ма"шины расположение стыков также становится симметричным и неоднородностьвоздушного зазора, а также силы одностороннего магнитного тяжения сводятся к минимуму,Число секторов составного статорас различной величиной угла Ы, и аможет не быть кратным числу пазовстатора.Формула изобретенияГидрогенератор по авт. св. У 813591, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения вибрации, число секторов, имеющих одинаковую величину угла, выполнено четным, при этомкаждая пара указанных секторов разме- щена симметрично относительно про;.", дольной оси машины.1451800 Составитель А.Кузьминедактор А.Маковская Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяг ираж 6 каз 7087 52 исно изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИХИ Государственного ко 113035, Мотета по изобретениям ва, Ж, Раушская н крытиям при ГКНТ СССРд. 4/5