Основные положения при проектировании ЭМ. Основания и тенденции в развитии электромашиностроения. Основные требования, предъявляемые к ЭМ, страница 7

В некоторых случаях можно обойтись и без колец. В этом случае обмотка возбудителя и обмотка возбуждения соединяются непосредственно через полость вала.

В турбогенераторах малой мощности контактные кольца располагаются между наружными щитами статора и подшипником. В машинах большой мощности они выставляются за подшипник. В машинах малой и средней мощности используют щитовые подшипники, а в большой – стояковые.

Сердечник статора выполняется шихтованным из листов электротехнической стали и подразделяется на пакеты шириной 30-60 мм.

Вентиляционные каналы имеют ширину 10 мм и создаются с помощью дистанционных распоров.

Для придания всей системы необходимой жесткости они сжимаются посредством нажимных плит из немагнитного чугуна или стали. Статор крепится в станине, она является неактивной, т.е. поток не замыкает, выполняется сварной из листовой стали. Обмотка статора укладывается в пазы, лобовые части крепятся с помощью специальных кронштейнов.

Система охлаждения турбогенератора зависит от его мощности. При мощности меньше 30 МВт система воздушного охлаждения, при мощности от 30 до 150 МВт - водородное охлаждение, от 150 до 300 МВт – форсированное водородное охлаждение при давление 3-5 атмосфер. От 300 до 500 МВт – непосредственное охлаждение обмотки водородом. От 500 до 2000 МВт – непосредственное охлаждение водой. При мощности больше 2000 МВт – криогенное.

Явнополюсные синхронные машины.

Они имеют явновыраженные полюса на роторе. Число полюсов 2p>=4. Сердечники полюсов набираются из листов электротехнической стали толщиной 1-2 мм  и стягиваются с помощью шпилек. В машинах средней и большой мощности полюсы крепятся к выступам вала, к втулке вала или ободу с помощью Т-образных хвостов. В машинах малой мощности полюсы крепятся болтами.

Обмотка возбуждения наматывается  из голой полосовой меди на ребро. Проводники обмотки изолируются друг от друга с помощью изоляционных прокладок, кроме того, предусматривается изоляция от самого полюса обмотки.

В полюсных наконечниках синхронных двигателей помещаются стрежни пусковой обмотки. Они изготавливаются из материала с повышенным удельным сопротивлением, например, из латуни. С торца к стержням привариваются короткозамыкающие сегменты, которые соединяются в общие кольца. Такая обмотка подобна беличьей клетке асинхронного двигателя.

Пусковая обмотка служит для асинхронного пуска синхронного двигателя.

В синхронном генераторе подобная обмотка выполняется из меди  и называется успокоительной, или демпферной. Она служит для быстрого гашения переходных процессов.

Явнополюсные синхронные машины с горизонтальным валом имеют обычно аксиально-радиальную вентиляцию. Явнополюсные синхронные машины могут использоваться в качестве генераторов и двигателей. Большое распространение имеют дизель-генераторы как автономные источники питания. В этом случае синхронный генератор соединяется с дизельным двигателем внутреннего сгорания, при этом вал генератора жестко соединяется с валом дизеля, поэтому генератор имеет только один подшипник. В качестве второй опоры ротора генератора используется подшипник дизеля. Дизель-генератор обычно выполняется с маховиком либо имеет ротор с повышенным моментом инерции для сглаживания неравномерности вращательного момента дизеля.

Гидрогенераторы.

Синхронный генераторы, сочленяемые с гидравлическими турбинами называются гидрогенераторами

При мощности до несколько десятков мегаватт гидрогенераторы выполняются с горизонтальным валом, при больших мощностях с вертикальным валом. Гидрогенераторы с горизонтальным валом – как правило, капсульные генераторы. Такие гидрогенераторы заключаются в водонепроницаемую оболочку, капсулу, которая с внешней стороны обтекается потоком воды, проходящим через турбину. Такая конструкция применяется на низконапорных гидроэлектростанциях. Она позволяет отказаться от машинного зала и обеспечивает большую компактность станции.

Вертикальные гидрогенераторы.