Ротор асинхронизированного турбогенератора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 02 К 1/26 51) АВТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4722518/07(71) Институт электродинамики АН УССР(56) Постников И,М. и др. Выбор типа обмотки ротора асинхронизированного турбоге(54) РОТОР АСИНХРОНИЗИРОВАННОГОТУРбОГЕНЕРАТОРА Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к асинхронизированным турбогенераторам (АСТГ).Цель изобретения - уменьшение потерь путем улучшения формы кривой намагничивающей силы.На фиг. 1 показана схема размещения проводников с током на магнитопроводе ротора; на фиг. 2 - кривые результирующей намагничивающей силы (НС) ротора на один полюс и ее первая гармоническая, а также кривые средних значений результирующей НС ротора и НС, если бы фазы обеих обмоток были смещены на 90; на фиг, 3 - схема двухфазной обмотки, расположенной в ниж-нем слое пазов магнитопровода (а) со смещением фаз на угол а ( 90, и двухфазной обмотки, расположенной в верхнем слое пазов магнитопровода (б) со смещением фаз(57) Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к асинхронированнцм турбогенераторам; Цель изобретения - уменьшение потерь путем улучшения формы кривой намагничивающей силы, Ротор асинхронизированного турбогенератора содержит в пазах магнитопровода 9 две двухфазные обмотки, одну с катушками 1, 2 и другую с катушками 3, 4, расположенные послойно и соединенные по фазам последовательно. Фазы одной обмотки смещены на угол, меньший 90. образуя беспроводниковые участки на поверхности магнитопровода, в другой обмотке фазы смещены на угол 900. 4 ил,на угол ф= 90; на фиг. 4 - концевая часть предложенного ротора, продольный разрез.Ротор асинхронизированного турбогенератора содеожит две независимые двухфазные обмотки, соединенные по фазам последовательно, расположенные в пазах послойно, со смещением фаз в одной обмотке на угол а90, образуя беспроводниковые участки с осями фаэ А, В, а в другой обмоткефазы А, В смещены наугол а =90, Одна обмотка (катушки фаз 1, 2) расположена в нижнем слое пазов магнитопровода и имеет выходные концы А -Х, В - У, вторая обмотка (катушки фаз 3, 4 расположена в верхнем слое пазов магнитопровода и имеет выходные концц А - Х, В -У .Кривая НС результирующей обмотки построена с использованием единичных вертикальных отрезков от токов в проводниках, которые в синхронном режиме имеютодинаковую величину в фазах, Противоположные. направления токов в проводникахобозначены "+" (плюс) и "," (точка), Вертикальные отрезки расположены против своих пазовых делений и. соединеныгоризонтальными отрезками, образуя ступенчатую кривую ИС 5 в пределах полюсного деления т; являющегося ее основанием.Наклонные линии 6 изображают средние 10значения НС, заменяющие значения, получаемые по ступенчатой кривой,Наличие беспроводниковых участков нвповерхности магнитопровода 9 в связи сосмещением на угол а90 О фаз обмотки, 15расположенной в нижнем слое пазов, позволяет получить результирующую кривуюНС а, б, в, г, д при работе АСТГ в синхронном режиме вместо кривой 7(а, б, е. г, д) присмещении Фаз этой обмотки на угол а= 90 О, 20Оси.б и О являются осями симметрии ротора,Турбогенератор работает следующимобразом.Две независимые обмотки соединяются. 25-У -В -У, При запитке фаз обмотки одинаковым по величине током, что соответствует синхронному режиму работы АСТГ,наличие на роторе беспроводниковых участкое в обмотке со смещением фаз на угола90 снижает в кривой НС б состав высших гармонических, в первую очередь,третью, девятую и т.д.Максимальноезначение НС Р снижается до Еп, к которой приближается амплитуда основной гармонической Р 1(кривая 8),что улучшает Форму магнитного поля в зазоре машины, приближая ее к синусоидальной, и позволяет свести к минимуму потери 40в стали статора от высших гармонических, атакже снизитьпотери в обмотке ротора иэза снижения величины его тока, обусловленного снижением максимального значенияиндукции в воздушном зазоре. 45При переходе асинхронизированноготурбогенератора в неуправляемый асинхронный режим работы неосходимо концыобмотки А"-Х, В -У, фазы которой смещены на угол а = 90 о, замкнуть накоротко или 50на гасительное сопротивление, а концыобмотки А-Х, В-У, Фазы которой смещенына угол а90 о, оставить разомкнутыми. При этом наведенные токи в фазах обмотки также создадут благоприятную форму НС ротора и поля в воздушном зазоре, что обеспечивает минимальные потери в стали статора генератора от высших гармонических поля и в этом режиме работы.Одним из вариантов закрепления лобовых частей обмотки предлагаемого ротора (см. Фиг. 4) предусматривается наличие в лобовых частях слоев обмотки, дуги которых смещены в аксиальном направлении на половину - их шага Ь. Дуги лобовых частейЬ2обмотки нижних слоев опираются через промежуточные составные изоляционные цилиндры 10 и распорки 11 на внутреннюю поверхность блиндажного кольца 12, которое зафиксировано на бочке ротора шпонкой 13.Благодаря этому давление от меди лобовых частей равномерно распределено по длине бандажного кольца, что освобождает его от дополнительных механических напряжений сжатия.Таким образом, выполнение обмотки ротора, у которой катушки образуют две независимые двухфазные обмотки, соединенные по фазам последовательно и расположенные в пазах послойно со смещением фаз в одной обмотке на угол а ( 90, образуя беспроводниковые участки, а в другой обмотке Фазы смещены на угол а = 90 О, позволяет уменьшить величину тока ротора, улучшить форму кривой поля и соответственно снизить потери в есинхрониэированном турбогенераторе при работе его в синхронном и асинхронномрежимах.Формула изобретения Ротор асинхрониэированного турбогенератора, содержащий двухфазную обмотку, выполненную из концентрических кату-щек, размещенных в пазах магнитопровода, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потерь путем улучшения формы кривой намагничивающей силы, он снабжен второй двухфазной обмоткой, расположенной в пазах магнитопровода в другом слое и соединенной по фазам последовательно с первой обмоткой, причем в одной обмотке фазы смещены на угол, меньший 90 О, образуя беспроводниковые участки на поверхности магнитопровода, а в другой обмотке фазы смещены на угол 90 О.) Гв ГУ и г.аа евв9ааа ееив вв вва аа ва аевиВ и, ива еве,111 1,1,1,11Епав а ви иаа аа в 31714752 72 Фиг, Ф Составитель А,ЛисовТехред М.Моргентал Корректор Н.Король Редактор Т,Иванова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 701 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва; Ж, Раушская наб., 4/5