1.2 Конструкция статора турбогенератора
Сердечник статора состоит из разделенных вентиляционными каналами пакетов. Пакеты набираются из сегментов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Обмотка статора — двухслойная с укороченным шагом. Изоляция обмотки статора — термореактивная типа «монолит-2» класса нагревостойкости В. При эксплуатации турбогенераторов контроль нагрева осуществляется термометрами сопротивления, установленными в пазах в местах максимальных температур. Обмотка имеет шесть выводов, которые проходят через встроенные трансформаторы тока.
В корпусе статора крепится магнитопровод с трехфазной обмоткой и располагается перегородок для распределения и циркуляции охлаждающего газа. В генераторах с водородным охлаждением в корпус встраивают газоохладители. Вес статора генератора передается через корпус на фундамент. Обшивка корпуса воспринимает усилия при подъеме собранного статора и его кантовке в процессе различных технологических операции. Электромагнитный момент воздействует на магнитопровод статора и через него передается на корпус и его крепление (болтами) к фундаменту. При коротких замыканиях возникает ударный электромагнитный момент, который может в 6-8 раз превосходить его номинальное значение. Крепление сердечника к корпусу и самого корпуса к фундаменту должно выдерживать такие механические перегрузки. Корпус статора подвержен также постоянному воздействию вибраций частотой 100Гц, причиной которых является магнитное тяжение вращающимся намагниченным ротором сердечника статора. Эго усилие стремится придать цилиндру сердечника эллиптическую форму. Вибрации могут разрушить сварные швы корпуса. При разработке конструкции статора принимают соответствующие меры для снижения передачи знакопеременных механических усилий от сердечника к конструктивным элементам корпуса. Корпус сваривают из отдельных листов стали Ст-3. Основными элементами корпуса являются наружная обшивка, поперечные стенки и ребра для крепления на них сердечника статора. В машинах с водородным охлаждением обшивку и поперечные стенки выполняют более толстым для увеличения прочности и газоплотности корпуса. К поперечным стенкам корпуса с внутренней стороны приваривают клинья (ребра) 4 вдоль цилиндрической поверхности. Ребра приваривают с помощью угольников 5 (рисунок 2). Крепление ребер рассчитывают на Действие тангенциальных усилий от вращающего момента, возникающего при коротком замыкании. Ребра (рисунок4,в) изготавливают из стального проката . Внутреннюю сторону клина, противоположную месту приварки к угольнику, обрабатывают по форме ласточкина хвоста для крепления на них таким
Рисунок 2 - Корпус статора турбогенератора
где:1—обшивка корпуса; 2 — стенка торцевая; 3 — стенки поперечные; 4 — клин-ребро; 5 — угольник; 6 — перегородка; 7 — цапфа; 8 — опорная лапа; 9 — окна; 10 — опорное кольцо.
В клиньях на расстоянии 0,5—0,6 м друг от друга под углом 60º к его оси делают прорези шириной 2 мм для облегчения сборки сердечника. Используя эти прорези, сегмент стали статора надевают на клин не с торца, а вставляют в ближайшую прорезь и затем продвигают его на участке значительно меньшей длины. На концах клиньев нарезают резьбу. Клинья имеют большую длину и относительно небольшое сечение. Поэтому в процессе обработки они деформируются. Для восстановления прямолинейности клинья рихтуют на гидравлическом или пневмогидравлическом прессе. Высокая точность изготовления клиньев облегчает их размещение (разгонку) в расточке корпуса и повышает качество сборки листов магнитопровода. Для подъема генератора непосредственно к его обшивке приваривают цапфы. Это обеспечивает передачу нагрузки всем стенкам корпуса. В генераторах большой мощности цапфы кренят болтами к плите, вваренной в корпус. Корпуса статоров Генераторов с водородным охлаждением состоят из тех же конструктивных элементов, что и корпуса машин с воздушным охлаждением. Так как обшивка корпуса генераторов с водородным охлаждением имеет цилиндрическую форму, то поперечные стенки корпуса изготавливают в виде круглых дисков' Число поперечных стенок и их расположение определяются требуемой жесткостью корпуса и схемой охлаждения. Газоохладители в турбогенераторах с водородным охлаждением устанавливают внутри корпуса.