Ротор турбогенератора с газовым охлаждением
Ротор турбогенератора с газовым охлаждением содержит сердечник 1 с пазами и подпазовыми каналами, уложенную в пазы обмотку 3, в проводниках которой выполнены аксиальные каналы 4. Радиальные каналы для подвода и отвода газа из аксиальных каналов каждой половины проводников обмотки объединены в общие радиальные каналы-коллекторы 5. Увеличение длины аксиальных каналов увеличивает площадь поверхности охлаждения обмотки ротора. 2 илл.
Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована в роторах турбогенераторов с газовым охлаждением.
Непосредственное воздушное охлаждение пазовых частей обмоток роторов турбогенераторов осуществляется с помощью аксиальных каналов в элементарных проводниках обмоток. При этом подвод холодного воздуха из подпазовых каналов и выброс подогретого в аксиальных каналах воздуха в воздушный зазор производится с помощью радиальных каналов.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является обмотка ротора турбогенератора с газовым охлаждением (Глебов И.А., Мамиконянц Л.Г. Синхронные генераторы, "Энергия", Москва, 1972 г., с.22÷23). Циркуляция газа в аксиальных каналах обмотки ротора между подпазовым каналом и воздушным зазором осуществляется с помощью радиальных каналов, выполненных таким образом, что каждый аксиальный канал имеет свой входной (из подпазового канала) и выходной (в воздушный зазор) радиальные каналы.
Недостаток вышеуказанной конструкции заключается в следующем. При воздушном охлаждении для снижения потерь на возбуждение в обмотках роторов выполняется большое количество элементарных проводников (больше 10÷13), то есть большое количество аксиальных каналов, а следовательно, и большое количество подводящих и отводящих радиальных каналов. Это приводит к увеличению аксиальной длины зон подвода и отвода воздуха и уменьшению длины аксиальных каналов, что снижает эффективность охлаждения из-за уменьшения поверхностей охлаждения в аксиальных каналах.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности непосредственного охлаждения пазовых частей обмотки ротора и снижение трудоемкости ее изготовления.
Технический результат достигается тем, что в роторе турбогенератора с газовым охлаждением, содержащем сердечник с пазами и подпазовыми каналами, уложенную в пазы обмотку, аксиальные каналы в проводниках обмотки для непосредственного охлаждения, радиальные каналы для подвода и отвода газа из аксиальных каналов каждой половины проводников обмотки объединены в общие радиальные каналы-коллекторы.
На фиг.1 показана схема непосредственного газового охлаждения 1/4 катушки обмотки ротора турбогенератора, на фиг.2 - вид А по фиг.1.
В сердечнике 1 ротора профрезерованы подпазовые каналы 2, в пазы сердечника уложена обмотка 3, в проводниках которой выполнены аксиальные каналы 4, с помощью радиальных каналов-коллекторов 5 осуществляется связь аксиальных каналов каждой половины проводников обмотки с подпазовым каналом и воздушным зазором.
Улучшение непосредственного охлаждения пазовых частей обмотки ротора достигается за счет того, что обеспечение циркуляции воздуха в аксиальных каналах между подпазовыми каналами и воздушным зазором с помощью радиальных каналов-коллекторов, объединяющих общими подводами и отводами аксиальные каналы половины проводников обмотки, позволяет значительно сократить аксиальную длину зон подвода и отвода воздуха в пазовой части обмотки. Это позволяет существенно увеличить длину аксиальных каналов, и следовательно, площадь поверхностей охлаждения обмотки ротора. Кроме того, в предлагаемой схеме эффективность охлаждения обмотки ротора повышается благодаря более равномерному распределению охлаждающего газа из подпазового канала по каналам проводников обмотки за счет малого количества входов.
В зависимости от числа параллельных вентиляционных ветвей и количества проводников в обмотке ротора число радиальных подводов и отводов газа в аксиальные каналы сокращается в 5÷15 и более раз, что значительно снижает трудоемкость изготовления обмотки ротора.
Ротор турбогенератора с газовым охлаждением, содержащий сердечник с пазами и подпазовыми каналами, уложенную в пазы обмотку, аксиальные каналы в проводниках обмотки для непосредственного охлаждения, радиальные каналы для подвода и отвода газа из аксиальных каналов, отличающийся тем, что радиальные каналы для подвода и отвода газа из аксиальных каналов каждой половины проводников обмотки объединены в общие радиальные каналы-коллекторы.
