Ротор асинхронизированного турбогенератора

 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к асинхронированным 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 90°. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Н 02 К 1/26, 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4722518/07 (22) 24.07.89 (46) 23.02.-92. бюл. М 7 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) В.Н. Асанбаев, А.Ф. Финк, С.M. Антонюк и В.А. Саратов (53) 621.313.04(088.8) (56) Постников И.М. и др. Выбор типа обмотки ротора асинхронизированного турбоге, нератора. "Техническая электродинамика", 1984, % 1, с. 65-69.

Авторское свидетельство СССР

В 1136257, кл. Н 02 К 1/26, 1983. (54) РОТОР АСИНХРОНИЗИРОВАННОГО

ТУРбОГЕНЕРАТОРА

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

„„БЦ „„1714752 А1 (57) Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к асинхронированным 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 = 90; на фиг. 4 — концевая часть в предложенного ротора, продольный разрез. с

Ротор асинхронизированного турбогенератора содеожит две независимые двухфазные обмотки, соединенные по фазам последовательно, расположенные в пазах послойно, со смещением фаз в одной обмот- Л ке на угол а < 90О, образуя беспроводнико- ЬЭ вые участки с осями фаэ А, В, а в другой обмоткефазы А, В смещены наугол а =90О.

Одна обмотка (катушки фаз 1, 2) расположе- д на в нижнем слое пазов магнитопровода и имеет выходные концы А -Х,  — У, вторая обмотка (катушки фаз 3, 4) расположена в верхнем слое пазов магнитопровода и имеет выходные концы А — Х, В -У .

Кривая НС результирующей обмотки построена с использованием единичных вертикальных отрезков от токов в проводни1714752 ках, которые в синхронном режиме имеют одинаковую величину в фазах. Противоположные направления токов в проводниках обозначены "+" (плюс) и "," (точка). Вертикальные отрезки расположены против своих пазовых делений и. соединены горизонтальными отрезками, образуя ступенчатую кривую ИС 5 в пределах полюсного деления t, являющегося ее основанием.

Наклонные линии 6 изображают средние значения НС, заменяющие значения, получаемые по ступенчатой кривой.

Наличие беспроводниковых участков нв поверхности магнитопровода 9 в связи со смещением на угол а с 90 фаз обмотки, расположенной в нижнем слое пазов, позволяет получить результирующую кривую

НС а, б, в. r, д при работе АСТГ в синхронном режиме вместо кривой 7(а, б, e. r, д) при смещении фаз этой обмотки на угол а= 90О.

Оси.d u q являются осями симметрии ротора.

Турбогенератор работает следующим образом.

Две независимые обмотки соединяются (/ И 4 по фазам последовательно: А -X -А -Х; В

-У -В -У, При запитке фаз обмотки одинаковым по величине током, что соответствует синхронному режиму работы АСТГ, наличие на роторе беспроводниковых участков в обмотке со смещением фаз на угол а < 90 снижает в кривой НС 6 состав высших гармонических, в первую очередь, третью, девятую и т.д.

Максимальное значение НС F снижается до F, к которой приближается амплитуда основной гармонической F< (кривая 8), что улучшает форму магнитного поля в зазоре машины, приближая ее к синусоидальной, и позволяет свести к минимуму потери в стали статора от высших гармонических. а также снизить потери в обмотке ротора иэза снижения величины его тока, обусловленного снижением максимального значения индукции в воздушном зазоре.

При переходе асинхронизированного турбогенератора в неуправляемый асинхронный режим работы неосходимо концы обмотки А"-Х, В -У, фазы которой смещены на угол c= 90", замкнуть накоротко или на гасительное сопротивление, а концы обмотки А-Х В-У, фазы которой смещены на угол a < 90о, оставить разомкнутыми.

25

35

46 мы кривой намагничивающей силы. он

5

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 частей

2 обмотки 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, à в другой обмотке фазы смещены на угол а = 90О, позволяет уменьшить величину тока ротора, улучшить форму кривой поля и соответственно снизить потери в есинхрониэированном турбогенераторе при работе его в синхронном и асинхронном режимах.

Формула изобретения

Ротор асинхрониэированного турбогенератора, содержащий двухфазную обмотку, выполненную из концентрических кату- щек, размещенных в пазах магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь путем улучшения форснабжен 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 90О, образуя беспроводниковые участки на поверхности магнитопровода, а в другой обмотке фазы смещены на угол 90О.

1714752

1714752

) Г

f (В

Ф I

1 Г (f

r- l т -- - 3 1 -1- i- - -(г-у з

Ф. lli ю k $ у В !

I

jul

l tll

3 1 р фиг.,3 )

, 1

f (S у б

1

Е ! .3 4

)I) }

I ! tl

}))I

1 ! 1 т --- - "-- — i

9 1 . ..1

-4

1 1 .!, !

О) 1714752

Составитель А,Лисов

Техред M.Ìoðãeíòàë

Корректор Н.Король

Редактор Т.Иванова

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

Заказ 701 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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