Синхронная электрическая машина

 

Изобретение относится к электротехнике , преимущественно к турбогенераторам. Цель - повышение надежности путем контроля целостности мерных полос токопровода ротора во время работы машины. Контроль осуществляется с помощью световодов , приклеенных к боковым поверхностям полос токоподвода, и оптического канала связи активной системы измерения параметров вращающихся объектов, к которому присоединены световоды. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 К 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4412872/07 (22) 20.04.88 (46) 07.11.91. Бюл, М 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения (72) Ю.А.Бобков, B.С,Бородин, В.Б.Ковшечников и B.Í,Týðàáàíoâ (53) 621.315 (088,8) (56) Фомин Б,П., Циханович Б.Г., Виро Г.M.

Турбогенераторы. — Л., Технология крупного электромашиностроения, т. 1, 1981, с, 13—

17, 232-237, Изобретение относится к электротехнике, а именно к синхронным электрическим машинам, преимущественно к турбогенера- торам.

Цель изобретения — повышение надежности путем контроля целостности медных полос токоподвода ротора во время. работы машины.

На фиг. 1 показана электрическая машина, разрез; на фиг. 2 — хвостовик ротора, разрез; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — узел l на фиг. 3; на фиг. 5-узел И на фиг. 1; на фиг. 6 — вид Б на фиг, 5; на фиг. 7— узел!11 на фиг,2; на фиг, 8 — вид B на фиг.7; на фиг. 9 — блок-схема соединений световодов с оптическим излучателем и приемниками.

Электрическая машина содержит статор 1 и ротор 2 с обмоткой 3 возбуждения.

Лобовые части обмотки ротора закреплены .бандажами 4. Электрическая машина установлена в подшипниках 5. На хвостовике 6 ротора закреплены контактные кольца 7 и 8 с промежуточной электроизоляционной

„„. Ы, „1690096 Al (54) СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к электротехнике, и ре имуществе н но к турбо генераторам.

Цель — повышение надежности путем контроля целостности мерных полос токопровода ротора во время работы машины.

Контроль осуществляется с помощью световодов, приклеенных к боковым поверхностям полос токоподвода, и оптического канала связи активной системы измерения параметров вращающихся обьектов, к которому присоединены световоды. 9 ил. втулкой 9. В торце промежуточной электро- (g} изоляционной втулки (co стороны возбудителя) встроена вставка 10 с концами световодов 11, которые лучевыми связями

12 соединены с оптическими излучателями

13 и приемником 14, прикрепленными к кронштейну 15, который соединен с непод- ъ вижным корпусом статора. о

B хвостовике ротора имеются симмет- 0 рично расположенные продольные пазы, в которые укладываются с выводами 16 токоподводы 17 в электроизоляционных коробках 18. Затем пазы закрываются клиньями

19. С помощью токоподводящих винтов 20 0 токоподводы электрически соединяют с соответствующими контактными кольцами.

Токоподводящая шина состоит из набора д скрепленных гибких медных тонких полос

21 (1, 2„...! — 1, i,... j — 1, J,..., n — 1, nj, к узким граням которых приклеены световоды, концы их введены во вставку. Во вставке одни концы световодов собраны в пучок и вделаны в приемную плату Н (начала) 22 в радиальном направлении, в шахматном порядке

1690096 вделаны в информационную плату К(концы)

23. Начальные концы (H>, Нг,..., Hz) световодов облучаются оптическим излучением, а из концов(К1, К,..., К ) излучаются световые лучи в оптический приемник.

Оптический приемник включает в себя светораэделительное устройство (призма)

24, диафрагму 25, прозрачный матовый экран 26 и систему фотодиодов 27, которые электрически соединены со схемой контро-. ля, управления и защиты электрической машины, Излучатель испускает лучи 28 и освещает начальные концы (Н1, Нр„... Н ) световодов, а с соответствующих концов световодов (K1, Кг,..., Kz) световода, а с соответствующих концов световодов (К, Кг„., К ) излучаются лучи с информацией 29.

Прежде чем заизолировать токоподводы 17 и уложить их в пазы хвостовика 6 ротора к каждой тонкой медной гибкой пластине 21 приклеивают на узкие грани световоды 11, Клей, которым производится склеивание, и сами световоды должны иметь коэффициенты линейного термического расширения относительно удлинения, близкие к коэффициентам линейного термического расширения и относительного удлинения материала полос токоподвода, Например, для световода неорганического происхождения клей должен быть керамический или металлофосфатный. Такие условия необходимы для того, чтобы световоды не вытягивались в случае разрушения пластины при возникновении центробежных сил, а разрушались одновременно с тонкими медными полосами токоподводов, при термомеханических и электродинамических усилиях в случае удлинения могли бы удлиняться вместе с металлическими полосами без критических граничных механических напряжений.

Для большой надежности работы световодов целесообразно располагать одни ветви по одной грани полосы, другие — по противоположной, а переход с одной грани на другую производить по широкой плоскости.

Число световодов на тонкой полосе определяется сечением световода и толщиной тонкой гибкой пластины, Число полос со световодами составляет примерно 30 (от общего их числа. Концы световодов собираются в два пучка и через центральное отверстие в хвостовике ротора протягивают к вставке 10 ротора, к промежуточной электроизоляционной втулке 9 контактных колец 7 и 8.

Во вставке начальные концы световодов (Н1, H2...„Hz) жгутом вделывдются в приемную плату 22, а концы (K>, Кг,..., К )— в информационную плату 23.

Лучевые связи 12 соединяют концы световодов с оптическим излучателем 13.и приемником 14, закрепленными к неподвижной части электрической машины, например к корпусу статора 1. В качестве излучателя можно использовать лазер, который освещает лучом 28 начальные концы световодов.

Оптический приемник получает лучи с инфор- мацией 29, которые могут наблюдаться визуальным способом, например, на матовом прозрачном экране 26 и регистрироваться, например, системой фотодиодов 27, соединенной с аппаратурой контроля и защиты электрической машины, /

При неподвижном роторе под оптический излучатель 13 подводится вставка 10 с приемной платой 22 со световодами 11 и производится опробирование, оптической системы и проверка целостности полос токоподвода.

Во время работы электрической машины производят облучение, постоянное или импульсное, световым потоком 28 начальных концов световодов (Н1, Hz,... Н ). С других концов (Kl, Кг,... К,) лучи с информацией

29 попадают в оптический приемник 14, в котором они проходят через диафрагму 25 и светоразделительное устройство, где разделяются, например, оптической призмой

24 на два составных луча. Одни лучи передают информацию на экран 26 для визуального наблюдения в виде линий от каждой полосы 21 токоподвода 17, а другие лучи с той же информацией передаются на систему фотодиодов 27, соединенную электрически с аппаратурой контроля и защиты электрической машины.

Оптический приемник может быть выполнен иначе, например, в нем в качестве светоразделительного устройства 24 может использоваться полупрозрачное зеркало с поворотным устройством, Тогда, вращая зеркало. информацию можно либо наблюдать на экране, либо передавать на систему фотодиодов.

При нарушении целостности полос 21 токоподводов 17 происходит обрыв в цепи световодов и световая информация пропадает.

Изобретение может быть использовано на мощных турбогенераторах в специальных синхронных электрических машинах, например криотурбогенераторах, где захоложенный ротор находится в оболочке, или в векторогенераторах, где генератор поднят на высоту до 100 м и т.д, Формула изобретения

Синхронная электрическая машина, содержащая ротор с контактными кольцами и

1690096

45 токоподводом от контактных колец к обмотке ротора, набранным иэ гибких медных полос, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем контроля целостности медных полос токоподвода ротора во время работы машины, машина снабжена активной системой измерения параметров вращающихся объектов с оптическим каналом связи и световодами, приклеенными к боковым поверхностям полос токоподвода, концы световодов соединены с оптическим каналом связи активной системы измерения параметров вращающихся объектов, которая предназначена для

5 соединения с аппаратурой контроля и защиты машины, причем коэффициенты линейного термического расширения клея и материала токоподводов близки к коэффициенту линейного термического расшире10 ния меди.

1690096

16(Ю096

1690096

Редактор Н.Тупица

Заказ 3822 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по Изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

6 Ь 1 4+ сз Ъс Щ

Фз ц

Составитель Ю.Петров

Техред M,Moðãåíòàë Корректор М.Шароши