Eng Ru
Отправить письмо

способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины (варианты). Бочки ротора


Как сделать ветряк из бочки в домашних условиях

Даже из обычной металлической бочки можно своими руками сделать ветряк для дачи или загородного дома. В качестве генератора можно использовать двигатель автомобиля.

Любой человек, которому хотя бы раз в жизни посчастливилось пройти под парусами, знает не понаслышке, что представляет собой сила ветра. Если ветер сильный, то он вполне способен вырвать из рук шкот, порвать трубы и даже порвать парус. А штормовому ветру под силу даже перевернуть катер или лодку.

Ветряк из бочкиС помощью ветрогенераторов силу ветра можно использовать для выработки электрической энергии. За пределами нашей страны ветрогенераторы являются вполне привычным атрибутом жизни. Посещая Европу нередко можно увидеть большие мачты-трубы с вращающими на верху пропеллерами.

к содержанию ↑

Устройство и принцип действия

Ветряк имеет довольно простую конструкцию. Он представляет собой колесо, насаженное на трубы определенного диаметра,  оснащенное лопастями и редуктором для передачи крутящего момента. Кроме того необходимо иметь аккумуляторную батарею и инвертор, который служит для преобразования постоянного тока в переменный. В таком случае это устройство носит более солидное название — ветрогенератор.

Когда ветер вращает такой ветряк, крутящий момент передается через редуктор на вал генератора. Механическая энергия вращения превращаться в электрическую. Мощность ветрогенератора находится в прямо пропорциональной зависимости от размеров ветряного колеса, среднего значения скорости ветра и высоты мачты. Диаметр лопастей варьируется в диапазоне от 50 см до 6 м.

Построить ветряк даже небольших размеров непросто. Это касается в основном тех ветрогенераторов, которые имеют горизонтальную ось вращения. Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения значительно дешевле и проще.

к содержанию ↑

Выбор материалов

Бочка для ветрогенератора

В домашних условиях вертикальный ветрогенератор можно сделать из бочки объемом 50-100 л. Можно взять бочку из стали или алюминия. Как правило подобные бочки делают из очень качественного и прочного металла, обеспечивающего им прочность и жесткость. Стоимость одной такой бочки невысокая. Для ветряного генератора подойдут и пластмассовые бочки.

На то чтобы из обычной бочки вырезать ветряк уйдет пару часов. Нужно сделать аккуратные прорези на боковых поверхностях бочки. После чего задние и передние кромки лопастей отгибаются на необходимый угол. Угол должен быть вполне разумным. Иначе впоследствии возможны резкие порывы ветра, погнутся трубы и ветрогенератор выйдет из строя.

При необходимости, форму лопастей можно подрихтовать деревянным молотком. Количество лопастей можно делать на свое усмотрение, но не меньше двух. Получившийся ветряк необходимо насадить на вертикально установленные трубы.Схема для сборки ветряка из бочкиВетряк готов. Теперь механическую энергию нужно превратить в электрическую. В качестве электрического генератора подойдет генератор автомобиля. Диаметр ротора следует выбирать с обязательным учетом скорости ветра. Чем больше прогнозируемая сила ветра, тем больше должен быть диаметр ротора.

Фрагмент бочки представляет собой лопасть в готовом виде. Такие лопасти можно соединять винтовым или заклепочным соединением. Форма лопастей может быть разной. Места, предназначенные для болтового соединения, необходимо вымерять очень точно. Иначе потом придется помучиться с регулировкой вращения.

к содержанию ↑

Установка

Когда ветряк будет готов, его необходимо установить. Для этого заливается фундамент для 3-х точек, к которым будут крепиться трубы основной конструкции. При его заливке необходимо учитывать особенности грунта и климатические условия. После того как бетон хорошо застынет, можно устанавливать мачту с ветряным колесом. Основание мачты можно вкопать на необходимую глубину в грунт с обязательным последующим укреплением ее с помощью растяжек.

к содержанию ↑

Подключение

Схема соединения ветряка с ротором

На заключительном этапе необходимо подсоединить все провода к электрогенератору и собрать электрическую цепь. Сам генератор крепится непосредственно к мачте. В цепь генератора следует подключить аккумулятор. Нагрузка должна подключаться проводами с сечением не менее 2,5 кв.мм. Если возникнет в этом необходимость, то можно поставить преобразователь постоянного тока в переменный. Для регулировки скорости вращения ветряного колеса можно поэкспериментировать с изгибом лопастей.

Следует учесть, что даже если ветрогенератор будет собран и настроен правильно, при неправильном выборе высоты его установки эффективность выработки электрической энергии будет стремиться к нулю. Если ветряк будет иметь высоту мачты 18-20 м, скорость ветра в среднегодовом значении может быть увеличена на 20-30%. Это значит, что выработка электроэнергии увеличится в полтора-два раза.

к содержанию ↑

Предостережения

Любой ветрогенератор является механическим прибором. При его использовании необходимо соблюдать меры предосторожности. Даже слабо вращающиеся лопасти, вырезанные из бочки, могут нанести очень сильный удар. А если кромки лопастей будут иметь заусеницы или острые края, то такой удар может оказаться даже смертельным.

Ветряк регулярно следует проверять внешним осмотром и осматривать его вращающие детали на наличие повреждений и отсутствие ржавчины. В зимнее время лопасти и несущие трубы необходимо очищать от снега и льда во избежание их отрыва.

Оцените статью:

Загрузка...

Поделитесь с друзьями:

mirenergii.ru

 

Полезная модель относится к конструкции роторов крупных не-явнополюсных машин и направлена на обеспечение надежной фиксации бандажного кольца и тем самым повышении надежности ротора. Ротор электрической машины содержит бандажное кольцо 1, закрепленное на зубцах бочки 2 ротора. В кольцевых канавках бочки ротора и носика бандажного кольца установлена кольцевая разрезная шпонка 3. В больших зубцах бочки 2 ротора выполнены выемки 4, которые состоят из цилиндрической и овальной части. В цилиндрической части выемки установлен механизм аксиального перемещения, а в овальной части установлен стопор, одной стороной упирающийся в торец бандажного кольца, а другой стороной совмещенный по наклонной плоскости с механизмом аксиального перемещения. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Полезная модель относится к электромашиностроению, преимущественно к конструкции роторов крупных неявнополюсных машин, в частности турбогенераторов.

Известен ротор электрической машины, содержащий массивную бочку, в пазах которой уложена обмотка с лобовыми частями, закрепленными с обоих торцов посредством массивных бандажных колец, которые удерживаются на бочке от осевых перемещений при помощи кольцевой шпонки. Шпонка установлена одновременно в соответствующих кольцевых канавках бочки ротора и носика бандажного кольца (см. в книге Титова В.В. и др. «Турбогенераторы. Расчет и конструкция», Л., Энергия, 1967 г., стр.236).

Данная конструкция характеризуется нестабильностью осевого крепления бандажного кольца вследствие имеющегося зазора между бандажным кольцом и шпонкой: в процессе работы бандажное кольцо может совершать ограниченные в пределах данного зазора неравномерные перемещения вдоль оси ротора, что приводит к перекосу бандажного кольца, нарушению сбалансированности ротора и, как следствие, к ухудшению его вибрационного состояния.

Наиболее близкой по назначению и технической сущности к заявляемой полезной модели является конструкция ротора электрической машины, содержащая бочку с зубцами, бандажное кольцо, стопоры бандажного кольца, имеющие выступ в форме клина, заходящий в кольцевой паз соответствующей формы на внутренней поверхности носика бандажного кольца. Стопоры выполнены в виде вставок, размещенных по окружности в выемках, выполненных в больших зубцах ротора и снабженных механизмами для радиального перемещения. Во вставке выполнено сквозное резьбовое отверстие, а механизм радиального перемещения выполнен в виде винта, ввернутого в это отверстие и упирающегося в дно выемки. (Авторское свидетельство СССР 1092661 Н02К 3/51, опубл. 15.05.1984 г. Бюл.

18).

Данная конструкция характеризуется недостаточной прочностью, так как бандажное кольцо удерживается от осевых перемещений на бочке только лишь небольшими выступами в форме клина, которые могут быть срезаны в процессе работы машины. Анализ причин появления осевых перемещений бандажных колец показал, что они обусловлены, во-первых, недостаточностью натяга, во-вторых, температурными деформациями (расширением) лобовых частей обмотки ротора, и, в-третьих, разнонаправленным последствием действия центробежных сил на элементы ротора: прижатые в радиальном направлении к бандажному кольцу лобовые части обмотки в осевом направлении стремятся расшириться, в то время, как растянутые в радиальном направлении зубцы ротора в осевом направлении стремятся сократиться. Именно по этой причине смещения бандажных колец наблюдаются уже в разгонно-балансировочных сооружениях при балансировке и испытании роторов турбогенераторов даже без температурных воздействий. Рассмотрение возможных сочетаний описанной выше системы нагрузок и термомеханических воздействий во всех, даже аварийных режимах работы машины, приводит к выводу, что перемещения бандажных колец может происходить преимущественно в направлении «от бочки ротора».

Технический результат, на который направлено предлагаемое техническое решение, заключается в исключении возможности перемещения бандажного кольца от «бочки ротора», обеспечении прочности для удерживания бандажного кольца и тем самым повышении надежности ротора электрической машины.

Указанный технический результат достигается тем, что ротор электрической машины содержит бочку с зубцами, на которых закреплено бандажное кольцо и имеются выемки, состоящие из цилиндрической и овальной части, причем в цилиндрической части установлен механизм аксиального перемещения, а в овальной части установлен стопор, одной стороной упирающийся в торец бандажного кольца, а другой стороной совмещенный по наклонной плоскости с механизмом аксиального перемещения, при этом в кольцевых канавках бочки ротора и носика бандажного кольца установлена кольцевая разрезная шпонка.

Целесообразно, чтобы механизм аксиального перемещения был выполнен из вставки со сквозным резьбовым отверстием, в котором установлен винт, упирающийся в дно паза, а стопор был выполнен с торцевым и боковыми аксиальными выступами, первый из которых упирается в торец бандажного кольца, а вторые размещаются в соответствующих аксиальных пазах, выполненных в зубцах бочки ротора.

Необходимые свойства конструкции достигаются тем, что функцию элемента, воспринимающего аксиальные нагрузки, выполняет разрезная кольцевая шпонка, а стопоры, одной стороной упирающиеся в торец бандажного кольца, а другой стороной совмещенные (сопряженные) по наклонной плоскости с механизмом аксиального перемещения, создают аксиальное давление на носик бандажного кольца. При сборке бандажного узла стопоры перемещают бандажное кольцо, плотно прижимая его к кольцевой шпонке, устраняя все зазоры.

Выполнение конструкции, в которой стопор своими боковыми аксиальными выступами, размещаясь в соответствующих аксиальных пазах, выполненных в теле зубцов ротора, перемещается только в аксиальном направлении с помощью механизма аксиального перемещения, выполненного из вставки со сквозным резьбовым отверстием, в котором установлен винт, и упирается в торец бандажного кольца ротора, позволяет перемещать бандажное кольцо всегда в сторону «от бочки ротора». Вставка механизма аксиального перемещения, опираясь на стопор через наклонную плоскость, вместе со стопором удерживается от центробежных сил вращения боковыми аксиальными выступами стопора.

Эффективность предложенного технического решения заключается в следующем:

- оригинальность и предельная простота конструкции, обеспечивающая надежную фиксацию аксиального положения бандажного кольца;

- исключение необходимости каких-либо изменений основной конструкции-прототипа и технологии ее сборки;

- возможность реализации решения на рабочих роторах, установленных на электростанциях.

Сущность полезной модели поясняется чертежами:

На фиг.1 изображена часть ротора электрической машины с системой фиксации осевого положения бандажного кольца.

На фиг.2 показан вид сверху на выемку, выполненную в зубце бочки ротора.

На фиг.3 представлен поперечный разрез по центру цилиндрической части выемки.

На фиг.4 изображена часть ротора электрической машины с системой фиксации осевого положения бандажного кольца с закрытием выемок на уровне диаметра.

На фиг.5 изображена часть ротора электрической машины с системой фиксации осевого положения бандажного кольца с установленными изолирующими прокладками.

Ротор электрической машины содержит бандажное кольцо 1, закрепленное на зубцах бочки 2 ротора посадкой с натягом. Одновременно в кольцевых канавках бочки 2 ротора и носика бандажного кольца 1 установлена кольцевая разрезная шпонка 3. В больших зубцах бочки 2 ротора выполнены выемки 4. Выемки 4 состоят из цилиндрической и овальной части. Цилиндрическая часть выемки выполнена глубже овальной части. Стопоры 5 вставлены своими боковыми аксиальными выступами 6 в аксиальные пазы 7, выполненные в зубцах бочки 2 ротора овальной части выемки 4, прямоугольный выступ 8 упирается в торцевую поверхность бандажного кольца 1. Механизм аксиального перемещения стопоров 5 размещен в цилиндрической части выемки 4 и состоит из вставки 9 и винта 10. Вставка 9 сопряжена со стопором 5 по наклонной плоскости.

Сборка ротора осуществляется следующим образом.

Бандажное кольцо 1 нагревают и надевают на посадочные места бочки 2 ротора по обычной технологии до полного раскрытия кольцевой разрезной шпонки 3 в канавке носика бандажного кольца 1. После этого в цилиндрическую часть выемок 4 закладывают вставку 9, а в овальную часть вставляют стопоры 5. При ввинчивании винтов 10 в сквозные резьбовые отверстия вставок 9, вставки 9 поднимаются вверх, тем самым, перемещая стопоры 5 в аксиальном направлении до упора в торцевую поверхность бандажного кольца 1. Далее продолжая ввинчивать винты 10, посредством стопоров 5, бандажное кольцо 1, находящееся в горячем состоянии, перемещается в направлении от «бочки ротора» до упора в кольцевую разрезную шпонку 3 (плоскость А), а кольцевая разрезная шпонка в свою очередь упирается в торец кольцевой канавки бочки 2 ротора (плоскость Б).

По мере остывания бандажного кольца 1 необходимо подтягивать винты 10, обеспечивая плотное (без зазоров) прижимание стопоров 5 к бандажному кольцу 1 (отсутствие зазоров по плоскостям А и Б).

После полного остывания бандажного кольца 1 производится либо керновка только винтов 10, либо они вывинчиваются, вставки 9 и стопоры 5 удаляются. В этом случае вместо стопоров 5 и вставок 9 устанавливаются стопоры 11 и вставки 12 с винтами 13, обеспечивая закрытие выемок 4 на уровне диаметра бочки 2 ротора для исключения дополнительных потерь трения.

Операцию по установке стопоров 5, вставок 9 и винтов 10 в выемки 4 можно выполнять до посадки бандажного кольца 1 на бочку 2 ротора.

При необходимости для предотвращения протекания обратных токов в месте контакта поверхностей стопоров 5 с бандажным кольцом 1, возможна установка изолирующих прокладок 14.

Во время работы стопоры всегда давят на бандажное кольцо, фиксируя его в крайнем положении «от бочки ротора» и не дают ему перемещаться при ослаблении посадки.

В результате применения полезной модели бандажное кольцо оказывается полностью фиксированным от аксиальных перемещений, тем самым обеспечивается надежность вибрационного состояния ротора при работе.

1. Ротор электрической машины, характеризующийся тем, что содержит бочку с зубцами, на которых закреплено бандажное кольцо и имеются выемки, состоящие из цилиндрической и овальной частей, причем в цилиндрической части установлен механизм аксиального перемещения, а в овальной части установлен стопор, одной стороной упирающийся в торец бандажного кольца, а другой стороной совмещенный по наклонной плоскости с механизмом аксиального перемещения, при этом в кольцевых канавках бочки и носика бандажного кольца установлена кольцевая разрезная шпонка.

2. Ротор по п.1, характеризующийся тем, что механизм аксиального перемещения выполнен из вставки со сквозным резьбовым отверстием, в котором установлен винт, упирающийся в дно паза.

3. Ротор по п.1, характеризующийся тем, что стопор выполнен с торцевым и боковыми аксиальными выступами, причем торцевой выступ упирается в торец бандажного кольца, а аксиальные выступы размещены в аксиальных пазах, выполненных в зубцах бочки ротора.

poleznayamodel.ru

способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины (варианты) - патент РФ 2253176

Изобретение относится к технологии электромашиностроения. Способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины с газовым или жидкостно-газовым охлаждением, содержащей ротор с концевыми частями, опирающимися на подшипники, и центральной частью - бочкой с пазами под обмотку, удерживаемую в пазах клиньями, лобовые части которой удерживаются бандажными кольцами, включает выявление дефекта ротора методами вибродиагностики с замерами величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора. Этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрева составных частей ротора электрической машины по сравнению с теми же показателями, при работе электрической машины в режиме, при котором бандажные кольца имеют наименьшую температуру (базовый режим). В другом варианте способа диагностики этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до номинального при работе электрической машины с номинальным давлением газа по сравнению с теми же показателями, при работе электрической машины в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до максимально допускаемой при минимальном давлении газа (базовый режим). В третьем варианте используется и газовое и водяное охлаждение, при этом этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до номинального, при работе электрической машины с нормальным функционированием жидкостной системы охлаждения составных частей ротора по сравнению с теми же показателями при работе электрической машины в режиме с минимальной нагрузкой и без циркуляции либо с минимальной циркуляцией охлаждающей жидкости (базовый режим). В результате можно провести диагностику состояния посадочного натяга в бандажном узле без его разборки. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины (варианты), патент № 2253176

Рисунки к патенту РФ 2253176

Изобретение относится к технологии электромашиностроения, в частности к контролю величин натяга горячей посадки бандажных колец роторов крупных электрических машин, например турбогенераторов.

Известен способ диагностики состояния посадочного натяга, описанный в [1]. Диагностика по этому способу требует полной разборки бандажного узла, измерения диаметров сопрягаемых деталей и сравнения полученных результатов с заводскими размерами. Способ весьма трудоемкий и не всегда осуществим по условиям эксплуатации электрической машины и экономическим возможностям.

Наиболее близким аналогом-прототипом является способ диагностики, отраженный в [2], который позволяет обеспечить возможность диагностики состояния посадочных натягов в бандажном узле ротора электрической машины без его разборки. Способ включает оценку изменения натягов в местах посадки бандажного кольца на бочку ротора и на центрирующее кольцо. При этом изменение натягов определяется путем сравнительных измерений диаметра бандажного кольца в местах его посадки до пуска электрической машины в эксплуатацию и после ее останова. Этим способом невозможно оценить достаточность нормативной, например, установленной заводом-изготовителем величины посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора.

Однако указанный способ диагностики не всегда способен уловить ослабление посадочного натяга в процессе эксплуатации электрической машины, в том числе и при ее пуске и изменении теплового состояния, если этот натяг восстанавливается после останова и не создает достаточного эксцентриситета бандажного узла относительно продольной оси ротора.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является диагностика состояния посадочного натяга в бандажном узле без его разборки, включая фиксацию недопустимого изменения посадочного натяга бандажного кольца в процессе эксплуатации электрической машины при номинальном числе оборотов ротора и различных условиях нагрузки электрической машины.

На фиг.1 схематически изображен ротор электрической машины с концевыми частями 1, опирающимися на подшипники 2, и центральной частью-бочкой 3 с пазами 4 под обмотку 5, удерживаемую в пазах клиньями 6, а в лобовые частях бандажными кольцами 7.

На фиг.2 изображено поперечное сечение ротора в месте посадки бандажного кольца на бочку с пазами 4 под обмотку 5 и малыми зубцами 8 между ними, вентиляционными пазами 9 в больших зубцах 10, образующих совместно в данном случае двухполюсную электрическую машину с неявно выраженными полюсами. На фиг.2 и 3 изображено поперечное сечение АА бандажного узла соответственно в положении ротора, когда ось его полюсов расположена вертикально и горизонтально, а на фиг.3 показано также смещение центра тяжести бандажного узла на величину способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины (варианты), патент № 2253176. Пазы в бочке ротора с обмоткой обозначены порядковыми цифрами по направлению движения часовой стрелки, а стрелками указаны направления действия центробежных сил массы обмотки на бандажное кольцо, возникающих при вращении ротора.

На фиг.4 схематически изображен ротор электрической машины с бандажным узлом в двухпосадочном исполнении, когда бандажное кольцо 7 помимо посадки на торцевую часть бочки ротора имеет также жесткое соединение с концевой частью ротора 1 через центрирующее кольцо 11, посаженное на эту концевую часть.

Известно, что наиболее нагруженным в механическом отношении узлом в такой электрической машине, как турбогенератор, является бандажный узел, удерживающий лобовые части обмотки, закрепленные на вращающейся бочке ротора в радиальном направлении от действия центробежных сил за счет бандажного кольца, соединенного с бочкой ротора горячей посадкой с натягом. Применение горячей посадки обусловлено необходимостью плотного соединения деталей бандажного узла, прежде всего, на рабочей частоте вращения. Нарушение плотности соединения деталей бандажного узла при вращении ротора может привести к повреждению мест соединения в узле, а также к смещению обмоток и, как следствие, к изменению вибрационного состояния машины.

Последнее наиболее существенно для бандажных узлов консольного исполнения, когда тыльная часть бандажного кольца жестко не центрируется (центрирующим кольцом) относительно концевой части бочки ротора.

В консольной конструкции бандажного узла горячая посадка бандажного кольца предназначена для закрепления лобовой части обмотки в радиальном и осевом направлениях, которое может быть успешно реализовано только при посадке бандажного кольца на торцевую часть бочки ротора с гарантированным натягом, создающим монолитное соединение, не позволяющим превратить эту посадку в скользящую при любом, в том числе и анормальном режиме работы турбогенератора.

Известно, что бандажное кольцо, посаженное на бочку ротора с натягом, создает на обжимающей посадочной поверхности усилие, которые зависят от частоты вращения ротора и соотношения температур бочки ротора и бандажного кольца. В результате этого обжатия на посадочной поверхности бандажного кольца возникают силы трения, определяющие удерживающий момент, препятствующий его перекосу. Поскольку сопрягаемые детали имеют правильную цилиндрическую форму, удельное давление бандажного кольца на посадочную поверхность бочки ротора одинаково по всей окружности посадки, а следовательно, и удерживающий момент одинаков для любого направления действия перекашиваюшего момента. При вращении ротора положение изменяется. Несимметричная относительно оси полюсов и нейтральной оси ротора конфигурация лобовых частей обмотки при вращении ротора вызывает несимметричную нагрузку на бандажное кольцо, особенно в зоне его посадки на бочку ротора. В этой зоне нагрузка изменяется по форме эллипса (фиг.2), малая ось которого направлена вдоль оси полюсов. Бандажное кольцо, деформируясь под действием появившихся в нем тангенциальных напряжений, также стремится принять форму эллипса. При этом в соответствии с характером нагрузки от лобовых частей обмотки ротора большая ось эллипса бандажного кольца будет совпадать с нейтральной осью ротора, перпендикулярной оси полюсов, в зоне которой натяг бандажного кольца на бочку ротора окажется минимальным, а при первоначальной недостаточности натяга в этой зоне может образоваться зазор между посадочными поверхностями бочки ротора и бандажного кольца.

Для каждого ротора при определенном состояния уравновешенности бандажного узла и степени неравномерности распределения нагрузки от действия центробежных сил массы лобовых частей обмотки ротора на бандажное кольцо в месте его посадки на бочку ротора существует частота вращения, при которой посадочный натяг бандажного кольца на бочку ротора ослабляется настолько, что бандаж находится в состоянии неустойчивого равновесия. При дальнейшем увеличении оборотов величина перекашиваемого момента может превысить стабилизирующий момент от действия посадочного натяга и бандаж начнет перекашиваться относительно начального соосного положения на угол способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины (варианты), патент № 2253176 (фиг.1).

Если учесть, что нагрузка от действия центробежных сил массы лобовых частей обмотки ротора в месте посадки бандажного кольца на бочку ротора в момент неустойчивого равновесия распределяется по окружности (фиг.3) так, что уменьшает значение посадочного натяга до нуля (большая ось эллипса деформации бандажного кольца) в направлении нейтральной оси обмотки ротора, а в направлении оси полюсов ротора (малая ось эллипса деформации бандажного кольца) наоборот увеличивает величину посадочного натяга, то можно сделать вывод о том, что в момент появления неустойчивого равновесия бандажный узел под воздействием своей массы начнет колебательный процесс второго рода относительно продольной оси бочки ротора с двойной оборотной частотой, следствием которого явится возрастание вибросмещения вала ротора и подшипников также с двойной оборотной частотой.

Несколько иной характер воздействия на колебательный процесс ротора электрической машины имеет ослабление посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора в двухпосадочной конструкции бандажного узла (фиг.4). В двухпосадочном исполнении бандажного узла бандажное кольцо плотно посажено с одной стороны на бочку ротора, а через центрирующее кольцо 11 на концевую часть вала ротора. Весь физический процесс деформации бандажного кольца в месте его посадки на бочку ротора и взаимодействия перекашивающего и удерживающего моментов аналогичен описанному для бандажного узла консольного исполнения. При плотной посадке бандажного кольца на бочку ротора все его составные части, включая бандажный узел, под воздействием массы ротора участвуют в колебательном процессе, как единое целое. При этом жесткость ротора за счет укрепления концевых частей вала монолитным бандажным узлом увеличивается, а прогиб вала соответственно уменьшается. При ослаблении посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора происходит снижение жесткости ротора за счет уменьшения момента инерции фактического поперечного сечения концевой части вала с бандажным узлом, которые перестают препятствовать увеличению прогиба ротора. Ослабление посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора происходит главным образом в области расположения малых зубцов, т.е. в области, перпендикулярной оси большого зуба. Поэтому упомянутое изменение момента инерции ротора и соответствующее максимальное увеличение прогиба вала ротора на угол способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины (варианты), патент № 2253176 (фиг.4) будет происходить в направлении, перпендикулярном оси большого зуба, в момент, когда в процессе вращения ротора эта ось занимает вертикальное положение. Поскольку посадочный натяг бандажного кольца на бочку ротора в зоне большого зуба уменьшается менее интенсивно, чем в зоне, перпендикулярной оси большого зуба, то это вызовет увеличение вибросмещения, виброскорости подшипников в колебательном процессе второго рода с двойной оборотной частотой. Причем это увеличение параметров вибросмещения и виброскорости, как правило, совпадает по направлению с вибросмещением и виброскоростью вала ротора и подшипников, являющихся следствием неравножесткости ротора из-за несимметричного расположения пазов под обмотку и в большом зубе.

Упомянутые выше проявления ослабления посадки бандажного кольца на бочку ротора можно обнаружить методом вибродиагностики, для чего необходимо отделить признаки, присущие ослаблению посадочного натяга, от параметров вибродиагностики, характерных для других дефектов ротора. Так как колебания роторов второго рода с двойной оборотной частотой вращения от воздействия сил притяжения массы ротора к земле вызываются главным образом асимметрией поперечного сечения бочки ротора, которая не зависит от изменения нагрузки электрической машины и ее теплового состояния, то основные диагностические признаки проявления ослабления посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора могут быть основаны на выявлении зависимости вибросмещения, виброскорости и фазы вибрации вала и подшипников с двойной оборотной частотой вращения от нагрузки и теплового состояния составных частей ротора и, в первую очередь, от теплового состояния бандажного узла. Кроме того, следует иметь в виду, что ослабление посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора происходит, при прочих равных условиях, тем медленнее и на более поздней стадии тогда, когда имеет место меньшая разница нагрева бандажного кольца в месте посадки по отношению к усредненному нагреву бочки ротора в этом месте.

Именно эти режимы работы электрической машины можно назвать "базовыми режимами", то есть режимами, при которых показатели вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения становятся базовыми для сравнения с измерениями вибродиагностических показателей, характеризующими состояние посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора в менее благоприятных условиях эксплуатации при больших значениях разности нагрева бандажного кольца и металла бочки ротора.

Таким образом, для раннего выявления недостаточности посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора этот факт можно диагностировать при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения или виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора или подшипников, колеблющихся с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрева составных частей ротора, например, за счет увеличение или снижение нагрузки электрической машины по сравнению с теми же показателями, при работе электрической машины в режиме, при котором бандажные кольца имеют наименьшую температуру (базовый режим).

Ослабление посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора не обязательно происходит на обоих бандажных кольцах одновременно в связи с имеющимися допусками на обработку посадочных поверхностей бандажных колец при их изготовлении, различному износу, а также не всегда симметричным температурным режимом. Поэтому ослабление посадочного натяга каждого из бандажных колец, установленных на бочке ротора с двух сторон, можно диагностировать дифференцированно по интенсивности изменения вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения в колебательном процессе вала ротора или подшипников с двойной оборотной частой соответствующих сторон по сравнению с базовым режимом.

Если в электрической машине в качестве охлаждающей среды используется газ, например водород, за базовый режим принимается режим работы электрической машины с изменением нагрузки электрической машины от режима холостого хода до максимально допускаемой при низком давлении газа, а ослабление посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора можно диагностировать по увеличению вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения колебаний вала ротора или подшипников с двойной оборотной частотой при работе электрической машины с максимальным, как правило, номинальным давлением газа и изменении нагрузки электрической машины от режима холостого хода до номинального.

Если же в электрической машине для охлаждения каких-либо составных частей ротора (обмотки, бочки, пазовых клиньев) используется жидкость, за базовый режим при диагностике состояния посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора принимается работа электрической машины при номинальной частоте вращения без циркуляции либо с минимальной циркуляцией охлаждающей жидкости, а ослабление посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора можно диагностировать по увеличению вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора или подшипников с двойной оборотной частотой при работе электрической машины с минимальной нагрузкой и нормальным функционированием жидкостной системы охлаждения составных частей ротора

Так как различная жесткость бочки ротора с неявно выраженными полюсами во взаимно перпендикулярных осях, вызывающая колебательный процесс ротора второго рода с двойной оборотной частой вращения, отличается от жесткости бандажного узла с отделившимся бандажным кольцом в направлении вдоль и поперек полюсов ротора, то очевидно, что каждому из этих колебательных процессов свойственна своя критическая частота вращения. Если учесть также то обстоятельство, что в процессе прохождения критических чисел оборотов фаза вибросмещения меняется на 180 градусов, то ослабление посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора можно диагностировать также по изменению фазы вибросмещения или виброскорости вала ротора или подшипников, колеблющихся с двойной оборотной частотой в диагностируемом режиме работы электрической машины по сравнению с базовыми.

При этом для любого варианта способа диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора диагностирование выполняют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора или подшипников, колеблющихся с двойной оборотной частотой, в процессе изменения нагрузки электрической машины, ее систем вентиляции и жидкостного охлаждения, что в конечном итоге приводит к изменению нагрева составных частей ротора по сравнению с теми же параметрами колебаний вала ротора или подшипников в базовых режимах, при которых бандажные кольца имеют наименьшую температуру, а бочка ротора в месте посадки наибольшую. Это обеспечивает максимальную монолитность бандажного узла в базовых режимах. Следует также иметь в виду, что большая интенсивность изменения величин вибросмещения и фазы вибросмещения подшипников не обязательно вызывается у подшипника, расположенного вблизи бандажного узла с ослабленным натягом. В некоторых случаях больший рост вибросмещения с двойной оборотной частотой может возникнуть у подшипника, расположенного на противоположной стороне от бандажного узла с ослабленным натягом, а при сопряжении электрической машины с другими агрегатами также на подшипниках этих агрегатов в том случае, если собственная частота колебаний этих подшипников будет близка к критической частоте колебаний ротора с бандажным узлом, в котором ослаблены посадочные натяги.

Кроме того, в процессе диагностирования изменения посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора следует иметь также в виду, что при определенных условиях, например при эксплуатации турбогенераторов в анормальных режимах работы (асинхронный, несимметричная нагрузка и т.д.), возможен значительный нагрев зоны посадки бандажного кольца, при котором ослабление посадочного натяга будет настолько значительным, что произойдет снижение обжимающих усилий бандажного кольца по всей посадочной поверхности бочки ротора так и на столько, что появится односторонний перекашивающий момент значительно более высокий, чем удерживающий момент в плоскости оси полюсов, что будет сопровождаться ростом вибросмещения, виброскорости вала ротора и подшипников с оборотной частотой вращения в колебательном процессе первого рода, что может одновременно также привести к снижению величин вибросмещения вала ротора и подшипников с двойной оборотной частотой в колебательном процессе второго рода.

При диагностировании состояние посадочных натягов бандажного кольца на бочку ротора электрической машины по предлагаемому способу можно использовать как отдельные диагностические признаки проявления ослабления натяга, так и комплекс диагностических признаков, изложенных в четырех пунктах формулы изобретения, что повысит достоверность диагностики посадочного натяга и позволит оценить степень этого ослабления в различных режимах эксплуатации электрической машины, а отсутствие каких-либо признаков формулы изобретения при диагностировании посадочного натяга может лишь свидетельствовать о недостаточности проявления показателей вибродиагностики в базовом либо в диагностируемом режиме.

Источники информации

1. Справочник по ремонту турбогенераторов, (под редакцией П.И.Устинова), М., Энергия, 1978, с.258.

2. Аврух В.Ю. и Ростик Г.В. Патент на изобретение России №2145144. Способ диагностики состояния посадочных натягов бандажных колец на составные части ротора электрической машины (варианты)" 09.02.1999.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины с газовым или жидкостно-газовым охлаждением, содержащей ротор с концевыми частями, опирающимися на подшипники, и центральной частью - бочкой с пазами под обмотку, удерживаемую в пазах клиньями, лобовые части которой удерживаются бандажными кольцами, включающий выявление дефекта ротора методами вибродиагностики с замерами величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, отличающийся тем, что этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрева составных частей ротора электрической машины по сравнению с теми же показателями, при работе электрической машины в режиме, при котором бандажные кольца имеют наименьшую температуру (базовый режим).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ослабление посадочного натяга каждого из бандажных колец, установленных на бочке ротора с двух сторон, диагностируют дифференцировано по интенсивности изменения вибросмещения, виброскорости и фазы в колебательном процессе вала ротора с двойной оборотной частотой соответствующих сторон по сравнению с базовым режимом.

3. Способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины с газовым охлаждением, содержащей ротор с концевыми частями, опирающимися на подшипники, и центральной частью - бочкой с пазами под обмотку, удерживаемую в пазах клиньями, лобовые части которой удерживаются бандажными кольцами, включающий выявление дефекта ротора методами вибродиагностики с замерами величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, отличающийся тем, что этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до номинального при работе электрической машины с номинальным давлением газа по сравнению с теми же показателями, при работе электрической машины в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до максимально допускаемой при минимальном давлении газа (базовый режим).

4. Способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины, содержащей ротор с концевыми частями, опирающимися на подшипники, и центральной частью - бочкой с пазами под обмотку, удерживаемую в пазах клиньями, лобовые части которой удерживаются бандажными кольцами, с газовым охлаждением и жидкостным охлаждением некоторых составных частей ротора (обмотки, бочки, пазовых клиньев), включающий выявление дефекта ротора методами вибродиагностики с замерами величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, отличающийся тем, что этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до номинального, при работе электрической машины с нормальным функционированием жидкостной системы охлаждения составных частей ротора, по сравнению с теми же показателями при работе электрической машины в режиме с минимальной нагрузкой и без циркуляции, либо с минимальной циркуляцией охлаждающей жидкости (базовый режим).

www.freepatent.ru

Ротор электрической машины | Банк патентов

Использование: в турбогенераторах. Ротор электрической машины содержит бандажное кольцо 1, которое насаживается на бочку 2 ротора в горячем состоянии. Коническая шпонка 3 предварительно заводится в кольцевой паз бочки 2. Гайка 5 заворачивается на резьбу в бандажном кольце 1, плотно прилегая своей скошенной торцовой поверхностью к шпонке 3. При этом шпонка имеет электрически замыкающий ее элемент. Изобретение позволяет полностью исключить осевые перемещения бандажного кольца на вращающемся роторе и защитить посадочные поверхности на бочке и бандажном кольце от подгаров. 2 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению, преимущественно может быть использовано в конструкциях турбогенераторов. Известно, что в крупных электрических машинах, в частности турбогенераторах, обмотка возбуждения в лобовых частях крепится с помощью массивных бандажных колец, насаженных в нагретом состоянии на бочку ротора с натягом, обеспечивающим контакт между поверхностями при всех скоростях вращения до номинальной [1] При этом надежный контакт между бандажным кольцом и бочкой ротора обуславливает низкое переходное сопротивление между ними и снижает нагрев торцовой зоны ротора от действия токов обратной последовательности, так как бандажное кольцо в этом случае играет роль короткозамыкающего элемента. Однако при длительной работе турбогенератора в анормальных режимах (значительная несимметрия, асинхронный ход) бандажное кольцо может разогреваться токами обратной последовательности до температур, которые вызывают исчезновение остаточного натяга при номинальной скорости вращения ротора. В таких случаях усилие, действующее на бандажное кольцо вследствие небольшой конусности его поверхности, на которую опирается лобовая часть обмотки возбуждения, может отодвинуть бандажное кольцо от торца бочки ротора. Поэтому в практике элетромашиностроения вводятся дополнительные конструктивные элементы, например кольцевые разрезные шпонки, препятствующие осевому смещению бандажного кольца относительно бочки ротора. Кроме этого, исчезновение остаточного натяга нарушает надежный контакт между бандажным кольцом и бочкой ротора, вызывая резкое увеличение переходного сопротивления между ними, вызывая повышенный нагрев от действия токов обратной последовательности в районе посадки. В мощных турбогенераторах для снижения перегрева торцовой зоны ротора используется демпферная обмотка, которая образуется стержнями в пазах под клином и короткозамыкающими элементами из проводящих материалов в лобовых частях [2]Однако демпферная система с короткозамыкающими элементами вне зоны посадки бандажного кольца не позволяет исключить местные подгары посадочных мест при работе турбогенераторов со значительной несимметричной нагрузкой или в асинхронном режиме. Известна конструкция ротора электрической машины, у которой бандажное кольцо удерживается от осевых перемещений шпонкой, выполненной из кольцевых сегментов, имеющих форму клина, при этом шпоночный паз бандажного кольца также имеет форму клина, соответствующую форме шпонки [3]Недостатком такой конструкции является наличие клиновых прокладок, служащих для расклиновки сегментной шпонкой бандажного кольца и бочки, которые должны быть закреплены от действия сил, вызывающих осевые перемещения, и центробежных сил, что требует введения дополнительных конструктивных элементов, усложняющих сборку ротора. Кроме того, шпонка надежно контактирует с бочкой ротора только через прокладку и не является сама по себе короткозамыкающим элементом, так как выполнена сегментной, а потому не защищает посадочные поверхности от подгаров. Известен ротор электрической машины, имеющий на бочке тангенциальные канавки, в которых расположены перемычки, электрически соединяющие пазовые клинья, так что образуются короткозамкнутые контуры [4]Однако такая конструкция сложна технологически, так как требует заливки материала перемычек, например латуни, в предварительно проточенные на бочке канавки, после чего производится чистовая токарная обработка и фрезерование пазов. Такая технология трудно осуществима применительно к роторам мощных турбогенераторов, имеющих большой диаметр бочки ротора. За прототип взята конструкция ротора электрической машины, у которой бандажное кольцо удерживается от осевых смещений посредством кольцевой гайки с наружной резьбой, размещенной на наружной поверхности бочки ротора и упирающейся своей торцовой поверхностью в разрезную шпонку, установленную в кольцевой канавке бочки ротора [5]Однако такая конструкция не исключает возможности сползания бандажного кольца с перекосом при исчезновении остаточного натяга, что отрицательно сказывается на вибрационной стабильности ротора в процессе эксплуатации и снижает его надежность. При этом шпонка не является короткозамыкающим элементом, по крайней мере, из-за того, что выполнена разрезной. Кроме того, при перекосе бандажного кольца площадь контакта шпонки с бочкой резко уменьшается, что увеличивает переходное сопротивление между шпонкой и бочкой и приводит к местным подгарам. Задачей изобретения является повышение надежности ротора электрической машины и упрощение его конструкции, а также защита от местных подгаров посадочных поверхностей. Задача решается тем, что в роторе электрической машины, содержащем обмотку возбуждения, закрепленную в лобовых частях бандажными кольцами посредством гайки, упирающейся в кольцевую разрезную шпонку, установленную в кольцевой канавке бочки ротора, кольцевая шпонка выполнена из материала с высокой электропроводностью и имеет коническую форму, а торец гайки со стороны шпонки имеет скос, соответствующий профилю шпонки, причем шпонка снабжена электрически замыкающим элементом, образуя короткозамыкающее кольцо, имеющее постоянный центробежный контакт с поверхностью бочки ротора, в непосредственной близости перед посадкой бандажного кольца. За счет выполнения разрезной хорошо электропроводящей конической шпонки с замыкающей накладкой, одновременно предотвращающей осевые смещения бандажного кольца и образующей короткозамыкающее кольцо, контактирующее с поверхностью бочки ротора, обеспечиваются вибрационная стабильность ротора в процессе эксплуатации и шунтирование в отношении токов обратной последовательности зоны бандажной посадки. Таким образом, предложенная конструкция отличается надежностью и простотой фиксирует бандажную посадку и предохраняет ее от подгаров. На фиг. 1 показано крепление бандажного кольца на роторе; на фиг. 2 представлена шпонка с замыкающим элементом, поперечный разрез. Ротор электрической машины (фиг. 1) содержит бандажное кольцо 1, которое насажено на бочку 2 ротора в горячем состоянии. Разрезная коническая шпонка 3, выполненная из материала с высокой электропроводностью, например из хромистой бронзы, предварительно заводится в кольцевую канавку 4 бочки 2 ротора. Гайка 5 заворачивается на резьбу в бандажном кольце 1, плотно прилегая своей скошенной поверхностью к шпонке 3 так, что другая грань шпонки упирается в стенку кольцевой канавки 4. На разрезной шпонке 3 (фиг. 2) имеются выступы 6, под которыми расположен короткозамыкающий элемент накладка 7 из материала с высокой электропроводностью. При вращении ротора под действием центробежных сил разрезная шпонка 3 конической формы, действуя на гайку 5, оказывает осевое усилие на бандажное кольцо 1, противодействующее осевому усилию, стремящемуся стянуть бандаж с посадки, прижимая бандажное кольцо к торцу бочки 2 ротора. Шпонка 3 оказывается распертой в кольцевой канавке 4 бочки ротора, что обеспечивает хороший контакт между шпонкой 3 и бочкой ротора. Короткозамыкающий элемент накладка 7, перекрывающая разрез шпонки 3 и плотно прижимающаяся к ней, обеспечивает замыкание по шпонке токов обратной последовательности. Предложенная конструкция опробована в опытном порядке на одном из действующих турбогенераторов, подтвердила высокую надежность в различных режимах и готовится к внедрению на ряде турбогенераторов.

Формула изобретения

РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий обмотку возбуждения, закрепленную в лобовых частях бандажными кольцами посредством гайки, упирающейся в кольцевую разрезную шпонку, установленную в кольцевой канавке бочки ротора, отличающийся тем, что кольцевая шпонка выполнена из материала с высокой электропроводностью и имеет коническую форму, а торец гайки со стороны шпонки имеет скос, соответствующий ее профилю, причем шпонка в зоне разреза снабжена электрически замыкающим ее элементом, образуя короткозамыкающее кольцо, имеющее постоянный центробежный контакт с поверхностью бочки ротора в непосредственной близости от бандажного кольца.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 24-2000

Извещение опубликовано: 27.08.2000        

bankpatentov.ru

бочка ротора (турбины) - это... Что такое бочка ротора (турбины)?

Все языкиАбхазскийАдыгейскийАзербайджанскийАймараАйнский языкАканАлбанскийАлтайскийАнглийскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИспанскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийРусскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиАбхазскийАварскийАдыгейскийАзербайджанскийАймараАйнский языкАлбанскийАлтайскийАнглийскийАрабскийАрмянскийАфрикаансБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийВенгерскийВепсскийВодскийВьетнамскийГаитянскийГалисийскийГреческийГрузинскийДатскийДревнерусский языкИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИрландскийИсландскийИспанскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКитайскийКлингонскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛожбанМайяМакедонскийМалайскийМальтийскийМаориМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийПуштуРумынский, МолдавскийРусскийСербскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТамильскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧаморроЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

technical_translator_dictionary.academic.ru

Материал - ротор - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Материал - ротор

Cтраница 1

Материал ротора следует выбирать применительно к условиям эксплуатации и свойствам обрабатываемого на центрифуге продукта.  [1]

Материал роторов ЦНД должен обладать другими качествами: высокой статической прочностью, обеспечивающей надежную работу при высоких напряжениях, создаваемых центробежными силами лопаток и самого ротора, высокой вязкостью разрушения, препятствующей хрупкому разрушению при наличии дефектов, и высоким сопротивлением коррозионному растрескиванию.  [2]

Материал ротора гистерезисного двигателя намагничивается обмоткой статора в процессе пуска, при этом рабочая петля материала находится внутри предельной петли гистерезиса. Рабочая точка, определяющая максимальное значение индукции в роторе в асинхронном режиме, находится не на спинке петли, а в ее вершине. Распределение индукции в роторе зависит от формы рабочей петли гистерезиса.  [3]

Материал ротора гистерезисного двигателя намагничивается обмоткой статора в процессе пуска, при этом рабочая петля материала находится внутри предельной петли гистерезиса. Рабочая точка, определяющая максимальную индукцию в роторе в асинхронном режиме, находится не на спинке петли, а в ее вершине. Распределение индукции в роторе зависит от формы рабочей петли гистерезиса.  [5]

Материал роторов высокого и среднего давления паровых турбин при пусках и остановках, разгрузках - нагрузках в местах концентрации напряжений может подвергаться циклическому упругопластическо-му деформированию. Если переменные режимы сопровождаются вибрацией, то материал подвергается двухчастотному нагружению. Изменение температуры во время пусков вызывает низкочастотное циклическое нагружение, а динамические нагрузки от вибрации - высокочастотное.  [6]

Выбор материала роторов зависит от назначения гидромашины, свойств перекачиваемой среды, а также способа образования и упрочнения винтовой поверхности. В качестве материала в большинстве случаев применяются углеродистые и легированные стали с последующим твердостным хромированием толщиной 0 15 - 0 25 мм.  [8]

В материале ротора турбогенератора ввиду большой частоты вращения возникают значительные механические напряжения. Поэтому роторы крупных турбогенераторов ( рис. 1 - 4) изготавливают из цельной поковки высоколегированной стали, обладающей высокими механическими ( и магнитными) свойствами, а роторы турбогенераторов малой мощности - из углеродистой стали. На поверхности бочки ротора фрезеруют пазы ( рис. 1 - 3 0 и г), в которые укладывают обмотку возбуждения. Пазы закрывают клиньями, выполняемыми из прочных немагнитных ( для уменьшения потока рассеяния ротора) материалов: немагнитной стали, бронзы, дюралюминия. В них возникают еще большие механические напряжения, чем в теле ротора, так как диаметр бандажного кольца больше диаметра ротора. Кроме того, в бандажах возникают вихревые токи, которые могут создать опасные нагревы. В связи с этим у крупных турбогенераторов бандажные кольца выполняют из немагнитной высокопрочной ( аусте-нитной) стали, а в дальнейшем предполагается использование и титана. Место посадки бандажа на ротор защищено изоляцией, которая препятствует замыканию через бандаж токов, возникающих в бочке ротора при несимметричных и асинхронных режимах работы генератора.  [10]

Так, исследование материала ротора, изготовленного из стали типа 25ХНЗМФА, выплавленной по такой технологии, показало [258], что в результате охрупчивающей обработки ( ступенчатым охлаждением) повышение температуры хладноломкости не превь ( - шает 16 С, т.е. сталь практически не склонна к отпускной хрупкости.  [11]

В общем случае перемагничивание материала ротора в электрической машине носит эллиптический характер.  [12]

В разработанной методике поврежденность материала ротора при пусках в условиях вибрации предлагается оценивать через поврежденное от каждого полуцикла низкочастотного нагружения с учетом эффекта снижения долговечности от вибрации. При этом определение коэффициента относительного изменения долговечности низкочастотного нагружения проводится с учетом неизотермичности и асимметричности для циклов нагружения высокой частоты. Причем температура и коэффициенты асимметрии цикла определяются параметрами полупетли основного нагружения.  [13]

Напряжение тахогенератора зависит от сопротивления материала ротора и, следовательно, от температуры. Для уменьшения погрешности роторы асинхронных тахогенераторов изготовляются из материалов с малым температурным коэффициентом сопротивления.  [14]

Аналогичные требования предъявляются и к материалу ротора; у него стенки пазов под пластины должны быть шлифованными. Толщина графитовых пластин зависит от размеров машины и перепада давлений и равняется 3 - 10 мм. В этом случае вследствие относительно небольшого удельного веса и невысокой допустимой окружной скорости установки разгрузочных колец не требуется.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

www.ngpedia.ru

Способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины (варианты)

Изобретение относится к технологии электромашиностроения. Способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины с газовым или жидкостно-газовым охлаждением, содержащей ротор с концевыми частями, опирающимися на подшипники, и центральной частью - бочкой с пазами под обмотку, удерживаемую в пазах клиньями, лобовые части которой удерживаются бандажными кольцами, включает выявление дефекта ротора методами вибродиагностики с замерами величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора. Этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрева составных частей ротора электрической машины по сравнению с теми же показателями, при работе электрической машины в режиме, при котором бандажные кольца имеют наименьшую температуру (базовый режим). В другом варианте способа диагностики этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до номинального при работе электрической машины с номинальным давлением газа по сравнению с теми же показателями, при работе электрической машины в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до максимально допускаемой при минимальном давлении газа (базовый режим). В третьем варианте используется и газовое и водяное охлаждение, при этом этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до номинального, при работе электрической машины с нормальным функционированием жидкостной системы охлаждения составных частей ротора по сравнению с теми же показателями при работе электрической машины в режиме с минимальной нагрузкой и без циркуляции либо с минимальной циркуляцией охлаждающей жидкости (базовый режим). В результате можно провести диагностику состояния посадочного натяга в бандажном узле без его разборки. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к технологии электромашиностроения, в частности к контролю величин натяга горячей посадки бандажных колец роторов крупных электрических машин, например турбогенераторов.

Известен способ диагностики состояния посадочного натяга, описанный в [1]. Диагностика по этому способу требует полной разборки бандажного узла, измерения диаметров сопрягаемых деталей и сравнения полученных результатов с заводскими размерами. Способ весьма трудоемкий и не всегда осуществим по условиям эксплуатации электрической машины и экономическим возможностям.

Наиболее близким аналогом-прототипом является способ диагностики, отраженный в [2], который позволяет обеспечить возможность диагностики состояния посадочных натягов в бандажном узле ротора электрической машины без его разборки. Способ включает оценку изменения натягов в местах посадки бандажного кольца на бочку ротора и на центрирующее кольцо. При этом изменение натягов определяется путем сравнительных измерений диаметра бандажного кольца в местах его посадки до пуска электрической машины в эксплуатацию и после ее останова. Этим способом невозможно оценить достаточность нормативной, например, установленной заводом-изготовителем величины посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора.

Однако указанный способ диагностики не всегда способен уловить ослабление посадочного натяга в процессе эксплуатации электрической машины, в том числе и при ее пуске и изменении теплового состояния, если этот натяг восстанавливается после останова и не создает достаточного эксцентриситета бандажного узла относительно продольной оси ротора.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является диагностика состояния посадочного натяга в бандажном узле без его разборки, включая фиксацию недопустимого изменения посадочного натяга бандажного кольца в процессе эксплуатации электрической машины при номинальном числе оборотов ротора и различных условиях нагрузки электрической машины.

На фиг.1 схематически изображен ротор электрической машины с концевыми частями 1, опирающимися на подшипники 2, и центральной частью-бочкой 3 с пазами 4 под обмотку 5, удерживаемую в пазах клиньями 6, а в лобовые частях бандажными кольцами 7.

На фиг.2 изображено поперечное сечение ротора в месте посадки бандажного кольца на бочку с пазами 4 под обмотку 5 и малыми зубцами 8 между ними, вентиляционными пазами 9 в больших зубцах 10, образующих совместно в данном случае двухполюсную электрическую машину с неявно выраженными полюсами. На фиг.2 и 3 изображено поперечное сечение АА бандажного узла соответственно в положении ротора, когда ось его полюсов расположена вертикально и горизонтально, а на фиг.3 показано также смещение центра тяжести бандажного узла на величину ν. Пазы в бочке ротора с обмоткой обозначены порядковыми цифрами по направлению движения часовой стрелки, а стрелками указаны направления действия центробежных сил массы обмотки на бандажное кольцо, возникающих при вращении ротора.

На фиг.4 схематически изображен ротор электрической машины с бандажным узлом в двухпосадочном исполнении, когда бандажное кольцо 7 помимо посадки на торцевую часть бочки ротора имеет также жесткое соединение с концевой частью ротора 1 через центрирующее кольцо 11, посаженное на эту концевую часть.

Известно, что наиболее нагруженным в механическом отношении узлом в такой электрической машине, как турбогенератор, является бандажный узел, удерживающий лобовые части обмотки, закрепленные на вращающейся бочке ротора в радиальном направлении от действия центробежных сил за счет бандажного кольца, соединенного с бочкой ротора горячей посадкой с натягом. Применение горячей посадки обусловлено необходимостью плотного соединения деталей бандажного узла, прежде всего, на рабочей частоте вращения. Нарушение плотности соединения деталей бандажного узла при вращении ротора может привести к повреждению мест соединения в узле, а также к смещению обмоток и, как следствие, к изменению вибрационного состояния машины.

Последнее наиболее существенно для бандажных узлов консольного исполнения, когда тыльная часть бандажного кольца жестко не центрируется (центрирующим кольцом) относительно концевой части бочки ротора.

В консольной конструкции бандажного узла горячая посадка бандажного кольца предназначена для закрепления лобовой части обмотки в радиальном и осевом направлениях, которое может быть успешно реализовано только при посадке бандажного кольца на торцевую часть бочки ротора с гарантированным натягом, создающим монолитное соединение, не позволяющим превратить эту посадку в скользящую при любом, в том числе и анормальном режиме работы турбогенератора.

Известно, что бандажное кольцо, посаженное на бочку ротора с натягом, создает на обжимающей посадочной поверхности усилие, которые зависят от частоты вращения ротора и соотношения температур бочки ротора и бандажного кольца. В результате этого обжатия на посадочной поверхности бандажного кольца возникают силы трения, определяющие удерживающий момент, препятствующий его перекосу. Поскольку сопрягаемые детали имеют правильную цилиндрическую форму, удельное давление бандажного кольца на посадочную поверхность бочки ротора одинаково по всей окружности посадки, а следовательно, и удерживающий момент одинаков для любого направления действия перекашиваюшего момента. При вращении ротора положение изменяется. Несимметричная относительно оси полюсов и нейтральной оси ротора конфигурация лобовых частей обмотки при вращении ротора вызывает несимметричную нагрузку на бандажное кольцо, особенно в зоне его посадки на бочку ротора. В этой зоне нагрузка изменяется по форме эллипса (фиг.2), малая ось которого направлена вдоль оси полюсов. Бандажное кольцо, деформируясь под действием появившихся в нем тангенциальных напряжений, также стремится принять форму эллипса. При этом в соответствии с характером нагрузки от лобовых частей обмотки ротора большая ось эллипса бандажного кольца будет совпадать с нейтральной осью ротора, перпендикулярной оси полюсов, в зоне которой натяг бандажного кольца на бочку ротора окажется минимальным, а при первоначальной недостаточности натяга в этой зоне может образоваться зазор между посадочными поверхностями бочки ротора и бандажного кольца.

Для каждого ротора при определенном состояния уравновешенности бандажного узла и степени неравномерности распределения нагрузки от действия центробежных сил массы лобовых частей обмотки ротора на бандажное кольцо в месте его посадки на бочку ротора существует частота вращения, при которой посадочный натяг бандажного кольца на бочку ротора ослабляется настолько, что бандаж находится в состоянии неустойчивого равновесия. При дальнейшем увеличении оборотов величина перекашиваемого момента может превысить стабилизирующий момент от действия посадочного натяга и бандаж начнет перекашиваться относительно начального соосного положения на угол ϕ (фиг.1).

Если учесть, что нагрузка от действия центробежных сил массы лобовых частей обмотки ротора в месте посадки бандажного кольца на бочку ротора в момент неустойчивого равновесия распределяется по окружности (фиг.3) так, что уменьшает значение посадочного натяга до нуля (большая ось эллипса деформации бандажного кольца) в направлении нейтральной оси обмотки ротора, а в направлении оси полюсов ротора (малая ось эллипса деформации бандажного кольца) наоборот увеличивает величину посадочного натяга, то можно сделать вывод о том, что в момент появления неустойчивого равновесия бандажный узел под воздействием своей массы начнет колебательный процесс второго рода относительно продольной оси бочки ротора с двойной оборотной частотой, следствием которого явится возрастание вибросмещения вала ротора и подшипников также с двойной оборотной частотой.

Несколько иной характер воздействия на колебательный процесс ротора электрической машины имеет ослабление посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора в двухпосадочной конструкции бандажного узла (фиг.4). В двухпосадочном исполнении бандажного узла бандажное кольцо плотно посажено с одной стороны на бочку ротора, а через центрирующее кольцо 11 на концевую часть вала ротора. Весь физический процесс деформации бандажного кольца в месте его посадки на бочку ротора и взаимодействия перекашивающего и удерживающего моментов аналогичен описанному для бандажного узла консольного исполнения. При плотной посадке бандажного кольца на бочку ротора все его составные части, включая бандажный узел, под воздействием массы ротора участвуют в колебательном процессе, как единое целое. При этом жесткость ротора за счет укрепления концевых частей вала монолитным бандажным узлом увеличивается, а прогиб вала соответственно уменьшается. При ослаблении посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора происходит снижение жесткости ротора за счет уменьшения момента инерции фактического поперечного сечения концевой части вала с бандажным узлом, которые перестают препятствовать увеличению прогиба ротора. Ослабление посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора происходит главным образом в области расположения малых зубцов, т.е. в области, перпендикулярной оси большого зуба. Поэтому упомянутое изменение момента инерции ротора и соответствующее максимальное увеличение прогиба вала ротора на угол ϕ (фиг.4) будет происходить в направлении, перпендикулярном оси большого зуба, в момент, когда в процессе вращения ротора эта ось занимает вертикальное положение. Поскольку посадочный натяг бандажного кольца на бочку ротора в зоне большого зуба уменьшается менее интенсивно, чем в зоне, перпендикулярной оси большого зуба, то это вызовет увеличение вибросмещения, виброскорости подшипников в колебательном процессе второго рода с двойной оборотной частотой. Причем это увеличение параметров вибросмещения и виброскорости, как правило, совпадает по направлению с вибросмещением и виброскоростью вала ротора и подшипников, являющихся следствием неравножесткости ротора из-за несимметричного расположения пазов под обмотку и в большом зубе.

Упомянутые выше проявления ослабления посадки бандажного кольца на бочку ротора можно обнаружить методом вибродиагностики, для чего необходимо отделить признаки, присущие ослаблению посадочного натяга, от параметров вибродиагностики, характерных для других дефектов ротора. Так как колебания роторов второго рода с двойной оборотной частотой вращения от воздействия сил притяжения массы ротора к земле вызываются главным образом асимметрией поперечного сечения бочки ротора, которая не зависит от изменения нагрузки электрической машины и ее теплового состояния, то основные диагностические признаки проявления ослабления посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора могут быть основаны на выявлении зависимости вибросмещения, виброскорости и фазы вибрации вала и подшипников с двойной оборотной частотой вращения от нагрузки и теплового состояния составных частей ротора и, в первую очередь, от теплового состояния бандажного узла. Кроме того, следует иметь в виду, что ослабление посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора происходит, при прочих равных условиях, тем медленнее и на более поздней стадии тогда, когда имеет место меньшая разница нагрева бандажного кольца в месте посадки по отношению к усредненному нагреву бочки ротора в этом месте.

Именно эти режимы работы электрической машины можно назвать "базовыми режимами", то есть режимами, при которых показатели вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения становятся базовыми для сравнения с измерениями вибродиагностических показателей, характеризующими состояние посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора в менее благоприятных условиях эксплуатации при больших значениях разности нагрева бандажного кольца и металла бочки ротора.

Таким образом, для раннего выявления недостаточности посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора этот факт можно диагностировать при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения или виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора или подшипников, колеблющихся с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрева составных частей ротора, например, за счет увеличение или снижение нагрузки электрической машины по сравнению с теми же показателями, при работе электрической машины в режиме, при котором бандажные кольца имеют наименьшую температуру (базовый режим).

Ослабление посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора не обязательно происходит на обоих бандажных кольцах одновременно в связи с имеющимися допусками на обработку посадочных поверхностей бандажных колец при их изготовлении, различному износу, а также не всегда симметричным температурным режимом. Поэтому ослабление посадочного натяга каждого из бандажных колец, установленных на бочке ротора с двух сторон, можно диагностировать дифференцированно по интенсивности изменения вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения в колебательном процессе вала ротора или подшипников с двойной оборотной частой соответствующих сторон по сравнению с базовым режимом.

Если в электрической машине в качестве охлаждающей среды используется газ, например водород, за базовый режим принимается режим работы электрической машины с изменением нагрузки электрической машины от режима холостого хода до максимально допускаемой при низком давлении газа, а ослабление посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора можно диагностировать по увеличению вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения колебаний вала ротора или подшипников с двойной оборотной частотой при работе электрической машины с максимальным, как правило, номинальным давлением газа и изменении нагрузки электрической машины от режима холостого хода до номинального.

Если же в электрической машине для охлаждения каких-либо составных частей ротора (обмотки, бочки, пазовых клиньев) используется жидкость, за базовый режим при диагностике состояния посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора принимается работа электрической машины при номинальной частоте вращения без циркуляции либо с минимальной циркуляцией охлаждающей жидкости, а ослабление посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора можно диагностировать по увеличению вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора или подшипников с двойной оборотной частотой при работе электрической машины с минимальной нагрузкой и нормальным функционированием жидкостной системы охлаждения составных частей ротора

Так как различная жесткость бочки ротора с неявно выраженными полюсами во взаимно перпендикулярных осях, вызывающая колебательный процесс ротора второго рода с двойной оборотной частой вращения, отличается от жесткости бандажного узла с отделившимся бандажным кольцом в направлении вдоль и поперек полюсов ротора, то очевидно, что каждому из этих колебательных процессов свойственна своя критическая частота вращения. Если учесть также то обстоятельство, что в процессе прохождения критических чисел оборотов фаза вибросмещения меняется на 180 градусов, то ослабление посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора можно диагностировать также по изменению фазы вибросмещения или виброскорости вала ротора или подшипников, колеблющихся с двойной оборотной частотой в диагностируемом режиме работы электрической машины по сравнению с базовыми.

При этом для любого варианта способа диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора диагностирование выполняют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора или подшипников, колеблющихся с двойной оборотной частотой, в процессе изменения нагрузки электрической машины, ее систем вентиляции и жидкостного охлаждения, что в конечном итоге приводит к изменению нагрева составных частей ротора по сравнению с теми же параметрами колебаний вала ротора или подшипников в базовых режимах, при которых бандажные кольца имеют наименьшую температуру, а бочка ротора в месте посадки наибольшую. Это обеспечивает максимальную монолитность бандажного узла в базовых режимах. Следует также иметь в виду, что большая интенсивность изменения величин вибросмещения и фазы вибросмещения подшипников не обязательно вызывается у подшипника, расположенного вблизи бандажного узла с ослабленным натягом. В некоторых случаях больший рост вибросмещения с двойной оборотной частотой может возникнуть у подшипника, расположенного на противоположной стороне от бандажного узла с ослабленным натягом, а при сопряжении электрической машины с другими агрегатами также на подшипниках этих агрегатов в том случае, если собственная частота колебаний этих подшипников будет близка к критической частоте колебаний ротора с бандажным узлом, в котором ослаблены посадочные натяги.

Кроме того, в процессе диагностирования изменения посадочного натяга бандажного кольца на бочку ротора следует иметь также в виду, что при определенных условиях, например при эксплуатации турбогенераторов в анормальных режимах работы (асинхронный, несимметричная нагрузка и т.д.), возможен значительный нагрев зоны посадки бандажного кольца, при котором ослабление посадочного натяга будет настолько значительным, что произойдет снижение обжимающих усилий бандажного кольца по всей посадочной поверхности бочки ротора так и на столько, что появится односторонний перекашивающий момент значительно более высокий, чем удерживающий момент в плоскости оси полюсов, что будет сопровождаться ростом вибросмещения, виброскорости вала ротора и подшипников с оборотной частотой вращения в колебательном процессе первого рода, что может одновременно также привести к снижению величин вибросмещения вала ротора и подшипников с двойной оборотной частотой в колебательном процессе второго рода.

При диагностировании состояние посадочных натягов бандажного кольца на бочку ротора электрической машины по предлагаемому способу можно использовать как отдельные диагностические признаки проявления ослабления натяга, так и комплекс диагностических признаков, изложенных в четырех пунктах формулы изобретения, что повысит достоверность диагностики посадочного натяга и позволит оценить степень этого ослабления в различных режимах эксплуатации электрической машины, а отсутствие каких-либо признаков формулы изобретения при диагностировании посадочного натяга может лишь свидетельствовать о недостаточности проявления показателей вибродиагностики в базовом либо в диагностируемом режиме.

Источники информации

1. Справочник по ремонту турбогенераторов, (под редакцией П.И.Устинова), М., Энергия, 1978, с.258.

2. Аврух В.Ю. и Ростик Г.В. Патент на изобретение России №2145144. Способ диагностики состояния посадочных натягов бандажных колец на составные части ротора электрической машины (варианты)" 09.02.1999.

1. Способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины с газовым или жидкостно-газовым охлаждением, содержащей ротор с концевыми частями, опирающимися на подшипники, и центральной частью - бочкой с пазами под обмотку, удерживаемую в пазах клиньями, лобовые части которой удерживаются бандажными кольцами, включающий выявление дефекта ротора методами вибродиагностики с замерами величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, отличающийся тем, что этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрева составных частей ротора электрической машины по сравнению с теми же показателями, при работе электрической машины в режиме, при котором бандажные кольца имеют наименьшую температуру (базовый режим).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ослабление посадочного натяга каждого из бандажных колец, установленных на бочке ротора с двух сторон, диагностируют дифференцировано по интенсивности изменения вибросмещения, виброскорости и фазы в колебательном процессе вала ротора с двойной оборотной частотой соответствующих сторон по сравнению с базовым режимом.

3. Способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины с газовым охлаждением, содержащей ротор с концевыми частями, опирающимися на подшипники, и центральной частью - бочкой с пазами под обмотку, удерживаемую в пазах клиньями, лобовые части которой удерживаются бандажными кольцами, включающий выявление дефекта ротора методами вибродиагностики с замерами величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, отличающийся тем, что этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до номинального при работе электрической машины с номинальным давлением газа по сравнению с теми же показателями, при работе электрической машины в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до максимально допускаемой при минимальном давлении газа (базовый режим).

4. Способ диагностики состояния посадочного натяга бандажных колец на бочку ротора электрической машины, содержащей ротор с концевыми частями, опирающимися на подшипники, и центральной частью - бочкой с пазами под обмотку, удерживаемую в пазах клиньями, лобовые части которой удерживаются бандажными кольцами, с газовым охлаждением и жидкостным охлаждением некоторых составных частей ротора (обмотки, бочки, пазовых клиньев), включающий выявление дефекта ротора методами вибродиагностики с замерами величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, отличающийся тем, что этот факт диагностируют при номинальной частоте вращения электрической машины по изменению величин вибросмещения, виброскорости и фазы вибросмещения вала ротора, колеблющегося с двойной оборотной частотой в процессе изменения нагрузки электрической машины от режима холостого хода до номинального, при работе электрической машины с нормальным функционированием жидкостной системы охлаждения составных частей ротора, по сравнению с теми же показателями при работе электрической машины в режиме с минимальной нагрузкой и без циркуляции, либо с минимальной циркуляцией охлаждающей жидкости (базовый режим).

www.findpatent.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта