Многослойная обмотка ротора турбогенератора двойного питания

 

1. МНОГОСЛОЙНАЯ ОБМОТКА РОТОРА ТУРБОГЕНЕРАТОРА ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ , состоящая из нескольких рядов двухслойных фазных петлевых обмоток с одинаковым шагом по пазам , расположенных один над другим и содержащих одновитковые секции, соединенные электрически последовательно в пределах каждой фазы, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, смежные ряды двухслойных обмоток выполнены с различным, чередующимся от ряда к ряду, переходньм шагом лобовой части, в одном ряду меньшим, в другом большим на одно пазовое деление, чем шаг по пазам сл обмотки. 2. Обмотка по п.1, отличающая с я тем, что смежные ряды двухслойных обмоток смещены друг .относительно друга в одну и ту же (сторону на одно пазовое деление. ел со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(5о Н 02 К 3/28

ЕД (СВВЕТЕ, Д1 Р Р g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

:::У .- Ж Е

1 аЛ!. OOP.È ДД. Д. й

И А BTOPOKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1 ) 3685213/24-.07

; (22) 05.01.84 (46) 30,05.85. Бюл. еъ 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЬГПФ (72) Д.Б.Карпман, А.К.Левицкий, В.В.Кузьмин, И,М.Постников и и В.Н.Асанбаев

71) Научно-исследовательский проектноконструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш", им В.И.Ленина (53) 621.313.322(088.8) (56) 1. Петров Г.Н. Электрические машины, ч. II, М.-Л., ГЭИ, 1963, с ..322.

2. Кучера Я., Галл И. Обмотки электрических вращательных машин.

:Прага, 1963, с. 840.

3. Жерве Г.К. Вопросы испытания

Д1 ДД крупных турбогенераторов Л., Энергия . с. 66-70.

„„SU„„1159110 A (54)(57) 1, МНОГОСЛОЙНАЯ ОБМОТКА

РОТОРА ТУРБОГЕНЕРАТОРА ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ, состоящая из нескольких рядов двухслойных фазных петлевых обмоток с одинаковым шагом по лазам, расположенных один над другим и содержащих одновитковые секции, соединенные электрически последовательно в пределах каждой фазы, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, смежные ряды двухслойных обмоток выполнены с различным,,чередующимся от ряда к ряду, переходньи шагом лобовой части, в одном ряду меньшим, в другом большим на одно пазовое деление, чем шаг по паэам обмотки, 2. Обмотка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я . тем, что смежные ряды двухслойных обмоток смещены друг относительно друга в одну и ту же сторону на одно пазовое деление.

1159110

Изобретение относится к области электромашиностроения, преимущественно к производству турбогенерато ров двойного питания большой мощности (эти машины называют также турбогенераторами с продольно-поперечным возбуждением и асинхронизированными турбогенераторами), Известны турбогенераторы двой, ного питания, содержащие обмотку, 10 подразделенную на фазы не только на статоре, как у обычньм (синхронных) турбогенераторов, но и на роторе, Фазная обмотка на роторе предназначена для создания потока возбуждения с регулированием его, как по продольной (по осиополюсов ротора),так и по поперечной оси в синхронном и асинхронном режимах для повышения устойчивости машины 1 ).

Конструктивно обмотка ротора может быть выбрана петльвой. Важным при ее проектировании является обеспечение возможности снижения величины тока на выводах (токоподводах) и в присоединенном к этим выводам возбудителе. Для этого обмотка должна содержать достаточно большое количество последовательно соединенных витков в фазах. При обычном, двухслойном, исполнении петлевой обмотки с опрецеленным числом катушек в фазах увеличение числа витков можно достигнуть выполнением многовитковых секций. Однако исполнение обмотки ротора турбогенератора, имеющего И как правило. проводники достаточно большого сечения, с многовитковыми секциями затруднено в связи со сложностью соединения и изолирования проводников в головках (концах лобовьм частей)„ Задача еще более осложняется при необходимости присоединения к головкам патрубков подачи и слива воды дпя непосредственного охлаждения проводников. Для упрощения испол" нения головок проводников необходимо многовитковые секции обмотки заменить на одновитковые и соединить их; последовательно друг с другом, т.е. вместо двухслойной обмотки с много- © витковыми секциями выполнить много-.. слойную с секциями из одного витка каждая

Известны многослойные обмотки ро» торов электрических машин, состоящие N из отдельных двухслойных петлевых обмоток, расположенных в пазах друг над другом $2).

Однако концы их секций соединены не последовательно, а параллельно друг с другом, что неприемлемо для непосредственно охлаждаемых обмоток.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к изобретению являются многослойные обмотки ротора турбогенератора двойного питания, состоящие из нескольких рядов двухслойных фазных петле-, вых обмоток с одинаковым шагом по пазам, расположенных один над другим и содержащих одновитковые секции, соединенные электрически последовательно в пределах каждой фазы |.3 3, Недостатками такой обмотки является затруднение в размещении перемычек последовательного соединения друг с другом рядов двухслойных обмоток по фазам, из-за необходимости выполнения на этих перемычках участков, расположенных по дугам окружности лобовой части; затруднение в размещении патрубков подачи и слива воды непосредственного охлаждения об-. мотки для случай параллельной .-раздачи ее на полтора витка. Этот случай приобретает, большое значение из-за слбжности размещения в лобовых частях обмотки ротора требуемого чис ла патрубков подачи и слива воды, необходимого для раздачи ее на один виток, gapa KoTopoa KoacTp vaBHQ все патрубки должны быть расположень| в одной лобовой части, или на половину витка, когда патрубки подачи воды размещаются в одной, а патрубки слива в другой лобовой части. Па" раллельная раздача воды на полтора витка предполагает использование про странства обеих лобовых частей, как и раздача воды на половину витка, но для нее требуется втрое меньше патрубков; что практически осуществимо и при этом обеспечивает достаточно эффективное охлаждение обмоткм ротора турбогенератора большой мощ" ности (1 млн кВт и выше).

Цель изобретения — упрощение конструкции многослойной обмотки ротора.

Цель достигается тем, что в многослойной обмотке ротора турбогенераур ра двойного питания, состоящей иэ нескольких рядов двухслойных фазных иетлевых обмоток с одним и тем же шагом по пазам, расположенных один над другим и содержащих одновитковыр з 11591 Ю 4 секции, соединенные электрически по- параллельная раздача воды на полслелонательно в пределах каждой фа- тора витка. В этом случае патрубки зы, смежные ряды двухслойных обмо- подачи воды 28 присоединены к,голов« ток выполнены с различньи, чередую- кам обмотки в одной, а патрубки сли» .щимся от ряда к ряду, переходным ва воды 29 в другой лобовой части шагом лобовой части, в одном ряду и отстоят друг от друга на три гоменьшим, в другом большим на одно ловки 9 проводников обмотки, Однопазовое деление, чем шаг по пазам временно патрубки 29 присоединены к обмоткй. ее концам 10-25 и перемычкам 26 и 27, В случае непосредственного водя- 1О Смежные ряды 1-3 двухслойных обмоток ного охлаждения проводников с па- смещены друг относительно друга в одраллельной раздачей воды на полтора ну и ту же сторону на одно пазовое витка смежные ряды двухслойных обмо- деление, составляющее угол 4, т.е. ток могут быть смещены друг относи- в одну и ту же сторону — вправо или тельно друга н одну и ту же сторону 1g по окружности по часовой стрелке на на одно пазовое деление. угол nL смещены ряды двухслойных . На фиг.1 представлена принципи- петлевых обмоток: верхний ряд 1 от; альная схема обмотки; на фиг.2- носительно среднего ряда 2 и средний схема одной. половины ее фазы (s ряд 2 относительно нижнего ряда 3. частности, перной половины первой 3a счет этого патрубки 28 и 29 к r офазы) с увеличенным числом катушек ловкам 9 соседних рядов двухслойных по сравнению с.их числом на фиг.1; обмоток размещаются с равномерным на фиг.3 — пример конструкции пере- угловым шагом по окружности ротора, мычки между соседними рядамт двух- Конструктивно перемычки 26, как слойных обмоток; на фиг.4 - вектор- у и 27, соединения концов 10-25 проная диаграмма ИДС обмотки. - водников соседних рядов 1-3 двухМногослойная обмотка ротора турбо- слойных обмоток, например концов 10 генератора двойного питания состоит 1и 11 проводников, выполнены деталяиэ рядов 1-3 двухслойных фазных пе- ми из проводникового материала (из тлевых обмоток с одним и тем же ша >©, еди), расположенными радиально и гом по пазам, расположенных один имеющими нерхний 30 и нижний 31 над другим и содержащих одновитковые выступы, обращенные к боковым посекции 4. Обмотка имеет фазы: первую верхностям 32.и 33 соединяемых про5 с выводами А,Х и перемычкой 6 водников. Ширина д перемычки 26 между ее половинами и вторую 7 с вы- и 27 по дуге окружности определяводами В,У и перемычкой. 8.

35 ется расположением поверхностей 32

С ж, е р ы 1 - 3 д в ух с л о и н ы х о б - и 3 3 н а п Р о в од ни к а х, смещенных дРУг моток Bbm seHb1 с различным, чере- относительно друга на величииую не у переходньру 1 евь а о но пазовое д ение

В пе емычке и перемычке 26 и 27 выполнен канал 34, соединенный с внутренними каналами 35 и 36. Снизу к ней присо1 ° и но пазовое деление чем шаг p IIO па- единеи патрубок слива воды 29, 9 зам обмотки. Секции 4 обмотки соеди- : Величина ИДС обмотки в целом иены электрически последовательно 4З определяется вектором 37, получендруг с другом s пределах каждой фа- е ным как геометрическая сумма нектозы: в рядах .1-3 они соединены в ro- ров 38 и 39 ИДС ее первой и второй ловках 9 лобовой части, имеющей пе- фазы. В свою очередь векторы 38 и реходный шаг (p или я ), а между i : 39 имеют составляющие о отдельным рядами соединенй соответственно их эй рядам 1-3 двухслойных обмоток, ранконцы 10-25. Эти концы находятся . ные векторам 40-45,. которые смещены друг над другом непосредственно или друг относительно друга, как и сп смещением на величину, не превы» ряды 1»3 двухслойных обмоток, на шакщую одного пазового деления..Меж- углы, (,. ду ниии установлены перемычки 26 . фу Предпоженная конструкция много- ° и 27.,слойной обмотки, состоящая иэ несПри водяном охлаждении обмотки кольких рядов двухслойных фазных пе5олъшое практическое значение имеез тлевых обмоток, расположенных очин ! Ф

159110

5 I над другим и содержащих одновитко-. вые секции, соединенные электрически последовательно, имеет уменьшенный размер д перемычек 26, 27, не т еб р ующих в связи с этим для своего размещения увеличения габаритов лобовой части.

Секции среднего ряда 2 занимают полюсно-фазные зоны, свойственные обычной обмотке переменного тока, не имеющей смещения рядов друг относительно друга. Смещение смежных рядов 1-3 двухслойных обмоток друг относительно друга в одну и ту же сторону на угол oi равный одному пазовому делению, равнос,ульно смещению верхнего 1 и нижнего 3 ряда относительно среднего ряда 2 в противоположные стороны на этот угол, величина которого обычно относительно невелика и и не оказывает существенного влияния на сниже- ние обмоточного коэффициента много слойной обмотки в цело В м. месте с тем такое смещение рядов обмотки существенно упрощает конструкцию эа счет удобства разнесения патрубков подачи и с лива воды вдоль окруж10 с тве ином ности лобовых частей при при непосредственном охлаждении проводников с: параллельной раздачей воды на полтора витка.

О мотка может иметь число фаз

Об не только равное двум (как на фиг.1 и 2), например, она может быть трехфазной. Число рядов двухслойных петлевых обмоток тоже может отличаться от двух или трех и бьггь рр целым числом большим, чем три, 1159110

1159110

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4