Ротор турбогенератора с газовым охлаждением

Использование: электромашиностроение. Сущность полезной модели. Содержит сердечник 1 ротора с пазами, косвенно охлаждаемую обмотку с изоляционными пазовыми гильзами 5, с жестяной обкладкой 6, уложенную в пазы, подпазовые каналы 3. Для выпуска газа из подпазовых каналов 3 в меди обмотки в средней части пазов выполнены радиальные отверстия 4. Технический результат заключается в обеспечении высокой эффективности косвенного газового охлаждения ротора турбогенератора.

Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована в роторах турбогенераторов с газовым охлаждением.

Косвенное охлаждение пазовых частей обмотки ротора турбогенератора осуществляется за счет прохождения теплового потока от меди обмотки к охлаждаемой теплоотдающей поверхности бочки ротора через тепловые сопротивления пазовой изоляции обмотки и стали зубцов ротора. В качестве теплоотдающей обычно используется или поверхность бочки ротора, охлаждаемая газом в воздушном зазоре, или поверхность вентиляционных подпазовых каналов, вход охлаждающего газа в которые осуществляется из подбандажного пространства, или обе поверхности одновременно. Уменьшение тепловых сопротивлений обеспечивает снижение температуры обмотки ротора.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является ротор с обмоткой возбуждения, косвенное охлаждение пазовой части которой осуществляется с поверхности бочки ротора и с поверхности подпазовых каналов (Алексеев А.Е. и Костенко М.П. Турбогенераторы, "Гос-энергоиздат", Л-М, 1939 г., с.35). Эффективность охлаждения обмотки ротора достигается за счет снижения величины теплового сопротивления в зубцах при передаче тепла от обмотки и к поверхности бочки ротора, и к поверхности подпазовых каналов.

Недостаток вышеуказанной конструкции заключается в том, что для выхода воздуха из подпазовых каналов в зазор в зубцах ротора выполнены отверстия, которые сгруппированы в середине длины пазовой части ротора. При этом устройство сообщения этих отверстий с подпазовыми каналами требует сложной и трудоемкой механической обработки, что ослабляет механическую прочность зубцов ротора.

Задачей предлагаемого решения является повышение эффективности косвенного охлаждения пазовой части обмотки ротора без снижения механической прочности ротора.

Технический результат достигается тем, что в роторе турбогенератора с газовым охлаждением, содержащем сердечник с пазами, косвенно охлаждаемую обмотку с изоляционными пазовыми гильзами, уложенную в пазы, подпазовые каналы по всей длине пазовой части ротора, изоляционные пазовые гильзы обмотки выполнены с жестяной обкладкой, а для выпуска газа из подпазовых каналов в меди обмотки в средней части пазов выполнены радиальные отверстия.

На фиг.1 схематически показан продольный разрез пазовой части обмотки ротора турбогенератора, на фиг.2 - вид по В на отверстия для выпуска газа из подпазовых каналов по фиг.1, на фиг.3 - поперечное сечение паза по А-А по фиг.1.

В пазах сердечника ротора 1 уложена обмотка возбуждения 2, подпазовые каналы 3 профрезерованы по всей длине паза, в средней части паза в меди обмотки выполнены радиальные отверстия 4, изоляционная пазовая гильза 5 запечена вместе с жестяной обкладкой 6.

Улучшение охлаждения обмотки достигается за счет того, что, во-первых, запечка изоляционной пазовой гильзы 5 вместе с жестяной обкладкой 6 обеспечивает их надежную плотность прилегания, что снижает тепловое сопротивление пазовой изоляции, во-вторых, передача тепла от обмотки возбуждения 2 по зубцам идет и в сторону воздушного зазора, и в сторону подпазовых каналов 3, что значительно снижает тепловое сопротивления зубцов ротора, при этом выпуск охлаждающего газа из подпазовых каналов 3 через радиальные отверстия 4 в обмотке 2 в средней части пазов обеспечивает непосредственное газовое охлаждение 18-20% длины пазовой части обмотки. Отсутствие отверстий в зубцах делает эксплуатацию ротора более надежной и в механическом, и в вибрационном отношениях.

Предложенная конструкция ротора обеспечивает высокую эффективность косвенного газового охлаждения обмотки возбуждения при сохранении механической прочности бочки ротора и может быть применена в турбогенераторах малой и средней мощности.

Ротор турбогенератора с газовым охлаждением, содержащий сердечник с пазами, косвенно охлаждаемую обмотку с изоляционными пазовыми гильзами, уложенную в пазы, подпазовые каналы по всей длине пазовой части ротора, отличающийся тем, что изоляционные пазовые гильзы обмотки выполнены с жестяной обкладкой, а для выпуска газа из подпазовых каналов в меди обмотки в средней части пазов выполнены радиальные отверстия.