Основные положения при проектировании ЭМ. Основания и тенденции в развитии электромашиностроения. Основные требования, предъявляемые к ЭМ, страница 8

Явнополюсные синхронные генераторы с вертикальным валом, которые соединяются с гидравлическими турбинами непосредственно.

Гидравлические турбины имеют малую скорость вращения, которая зависит от напора воды и мощности. Скорость тем меньше, чем меньше напор воды и чем больше мощность турбины, поэтому скорость вращения наших синхронных генераторов невысокая (n=60-500 об/мин).

Таким образом, Явнополюсные синхронные генераторы с вертикальным валом являются тихоходными машинами с большим числом полюсов и имеют большие размеры и вес. Саамы большой гидрогенератор находится на Рагунской ГЭС (Сибирь), имея мощность 640 МВ*А. Красноярская ГЭС: S_н=590 МВ*А, U_н=15,75 кВ, cosj=0,85, КПД=98,2%, 2р=64, n_н=93,8 об/мин, D=16100 мм, l=1750 мм, d=25 мм, G_г=1650 тонн, вес подпятника G=2600 тонн.

Наиболее ответственной частью вертикального гидрогенератора является опорный подшипник, или подпятник. Он воспринимает вес вращающихся частей генератора, турбины и воды над рабочим колесом турбины. Наиболее тяжелыми режимами работы для подпятника являются пуск и остановка агрегата, поскольку при малой скорости вращения масляный клин между скользящими поверхностями подпятника не образуется, и генератор с турбиной не всплывают, поэтому существует специальная система для подачи масла в этих режимах, охлаждение масла происходит в маслоохладителях.

Гидрогенератор имеет очень большой момент инерции, поэтому время его выбега (остановки) при закрытии воды и отключении генератора от сети очень велико. Для уменьшения продолжительности вращения агрегата с низкой скоростью при его остановки применяются тормоза-домкраты.

Тормоз включается в ход при скорости вращения генератора =1/3 или ¼ от номинальной.

Кроме подпятника в машине имеют место направляющие подшипники, воспринимающие радиальные усилия. На одном валу с гидрогенератором в верхней его части устанавливают вспомогательные машины (возбудитель генератора, подвозбудитель, для охлаждения – регуляторный генератор, предназначенный для питания двигателей масляного автоматического регулятора турбины).

Большой диаметр ротора достигается за счет остова и обода, к которому крепится полюсный сердечник.

Обмотка возбуждения располагается на шихтованных полюсах ротора.

Сердечник статора шихтованный, в его пазах располагается обмотка статора. Лобовые части крепится с помощью кронштейнов.

Сам статор крепится к фундаментной плите, охлаждение воздуха производится в воздухоохладителе.

По своей конструкции вертикальные гидрогенераторы подразделяются на подвесные и зонтичные.

В случае подвесного типа подпятник расположен в верхней части агрегата на верхней крестовине. При этом весь агрегат подвешен к подпятнику и крестовине.

1 – верхний направляющий подшипник

2 – нижний направляющий подшипник

3 – фланец вала

4 – турбина

5 – нижняя крестовина

6 – ротор

7 – верхняя крестовина

8 – статор

9 – фундамент

10 - подпятник

Зонтичный тип – подпятник находится на нижней крестовине в виде зонта… за счет облегчения верхней крестовины и уменьшения веса агрегата.

1 –

2 –

3 –

4 –

5 –

6 –

7 –

8 –

9 –

10 – направляющий подшипник

11 – направляющий подшипник турбины.

При аварийном отключении гидрогенератора от сети его скорость сильно возрастает, так как быстрое прекращение подачи воды в турбину невозможно, а подача энергии в сеть прекращается. Механическая энергия турбины превращается в кинетическую энергию ротора, то есть скорость его увеличивается. При этом скорость может 2-2,5 раза превышать номинальную. Данная скорость носит названия угонной скорости, поэтому прочность машины рассчитывается на эту скорость.

Пакет активной стали.

Шихтованными выполняются активная сталь сердечника статора машин переменного тока и активная сталь сердечника ротора машин переменного и постоянного тока, за исключением роторов турбогенераторов, главные добавочные полюса машин постоянного тока и полюса и полюсные башмаки ЯСМ.

Общие положения.