Гідрогенератор

"Изобретение относится к области электромашиностроения. Цель изобре тения - повышение надежности путем уменьшения вибрации. Генератор содержит статор в виде кольца из отдельных секторов. Между секторами сердечника в стыках установлены прокладки из электроизоляционного материала, секторы выполнены с различной величиной угла. Обе величины угла о^, и d £ выбраны таким образом, что произведение каждой величины на число пар полюсов ротора кратно ^. Число секторов каждого типа - четное. Секторы с одинаковым . углом of, или of2 Р а з ~ мещены по окружности симметрично относительно центральной оси машины. Данная конструкция позволяет свести к минимуму силы одностороннего магнитного тяжения. 5 ил. ї ККГМ 1451800 Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкции составных статоров гидрогенераторов. Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения вибрации. Па фиг.1 схематически изображен гидрогенератор, статор которого состоит из секторов с различной величи. _ ной угла, поперечное сечение; на фиг.2 - взаимное расположение секторов статора и полюсов ротора гидрогенератора для одного момента времени; на фиг.З - упрощенная картина -распределения рабочего магнитного потока» когда полюс тока расположен вне зоны стыка секторов статора; на фиг.4 - то же, при совпадении оси симметрии полюса ротора со стыком jrx секторов статора; на фиг.5 ~ то же, когца полюс ротора частично смещен относительно стыка секторов статора. Генератор имеет статор, выполненный в виде кольца и состоящий из от- j$ дельных секторов. Секторы имеют часть корпуса 1» сердечник 2 и обмотку, уложенную в пазы 3. Секторы скреплены на стыках соединением 4, а мечсду секторами сердечника в стыках уста^ новлены прокладки 5 из электроизоляционного материала. На роторе 6 закреплены полюса 7. Секторы выполнены с различной величиной угла, обе величины угла о(, и di выбраны таким образом, что произведение каждой величины на число пар полюсов ротора кратно I , T Число секторов каждого типа (с одинаковой величиной угла) выбрано четным. Секторы с одинаковым углом о^ или о 4 размещены по окружности ? симметрично относительно центральной оси машины. При работе гидрогенератора под действием переменного магнитного потока возникающие ча стыках 5 смежных секторов тангенциально направленные электромагнитные силы взаимно уравновешиваются. Кроме этих сил между ста- 50 тором и ротором действуют радиальные силы магнитного тяжекия. На элемент dS наружной поверхности ротора или внутренней - статора действует сила магнитного тяжения T H 'dS, пропорцио- " нальная удельной силе магнитного тяжения где В - индукция в заборе на поверхности ротора; Нв~ 4jT- 10 ~ магнитная постоян- , ная, Гк/к, При идеализировакном концентричное расположении ротора, когда зазор под всеми полюсами 7 одинаков, считают, что силы магнитного тяжения, приложенные к диаметрально расположенным полюсам 7 ротора 6, взаимно уравновешиваются, так как при периодическом цоле магнитные индукции в этих элементах одинаковы. В действительности с учетом влияния стыков между секторами статора картина намного сложней. Для наглядности магнитное поле в зоне полюса ротора и сердечника статора представлено трубками магнитного потокаФда(фкг.З)* Б момент времени, когда ось симметрии полюса ротора совпадает со стыком сектора статора, магнитная проводимость для двух половин полюса ротора одинакова. Однако, когда полюс 7 частично смещен относительно секторов статора, магнитная проводимость на пути части потока, пересекающего прокладки 5 из электроизоляционного материала, заметно снижается. Если в этот-момент времени диаметрально противоположный полюс 7 занимает точно такое же положение относительно ближайшего к нему стыка секторов статора (фиг.2), то силы магнитного натяжения, действующие на ротор (статор)» ззаимно уравновешиваются. При выполнении гидрогенератора с составным статором из неодинаковых секторов с четным числом каждого типа и их симметричном расположении относительно центральной оси машины (фиг.2) диаметрально противоположные полюса ротора, проходя через зону .стыка статора, в любой момент времени занимают по.отношению к ближайшему стыку идентичное положение, в связи с чем одностороннее магнитное тяжение не возникает. Следует также принимать во внимание ^ что в действительности секторы статора не являются абсолютно жесткими и под воздействием магнитного поля, в частности, действующих в воздушном зазоре машины сил магнитного тяжения подвергаются деформации, поэтому форма реального статора заметно отличается от идеализированного кольца. Магнитные силы тяженияь дей 14J1800 ствующие на сектор статора в воздушном зазоре машины, зависят от площади его магнитопровода (чем больше угол раствора сектора, тем больше , _ ь при прочих равных условиях действующая на него сила магнитного тяжения, вместе с тем с увеличением угла раствора сектора уменьшается его жесткость. Следовательно, деформация Ю такого сектора окажется большей, чем деформация сектора с меньшим раствором угла. Если секторы с - одинаковым , раствором угла размещены симметрично относительно центральной оси машины, 15 то будучи одинаково жесткими и воспринимая одни и те же силы тяжения, они должны деформироваться идентично. Этим обеспечивается однородность воздушного зазора под диаметрально про20 тивоположными полюсами и (даже при отклонении формы статора от идеального кольца) -устраняется причина появления одностороннего магнитного тяжения. 25 В некоторых случаях на форму статора заметное влияние может оказывать недостаточная жесткость самих стыков (соединений секторов). Если бы при этом с одной стороны относи30 тельно центральной оси были размещены секторы с большим раствором угла, а с другой стороны - с меньшим, а следовательно, с большим числом стыков, то это привело бы к неодинаковой деформации статора и нарушению однородиости воздушного зазора под диаметральио противоположными полюсами, а значит, и к появлению сил одностороннего тяжения дополнительных источников вибрации гидрогенератора, При симметричном расположении секторов статора с различным раствором угла относительно центральной оси машины расположение стыков также становится симметричным и неоднородность воздушного зазора, а также силы одностороннего магнитного тяжения сводятся к минимуму. Число секторов составного статора с различной величиной угла dA и с(^ может не быть кратным числу пазов статора. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 4 . Гидрогенератор по авт. св. № 813591, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения вибрации, число секторов, имеющих одинаковую величину угла, выполнено четным, при этом каждая пара указанных секторов размещена симметрично относительно про* дольной оси машины. Фае. 1 1451800 фиг 2 \л Л ( Г? 1451800 Редактор А.Маковская Составитель А.Кузьмин Техред Л.Олнйнык Корректор В.Бутяга Заказ 7087/52 Тираж 645 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4