RU2298274C1 - Electrical machine rotor - Google Patents
Electrical machine rotor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2298274C1 RU2298274C1 RU2005136138/09A RU2005136138A RU2298274C1 RU 2298274 C1 RU2298274 C1 RU 2298274C1 RU 2005136138/09 A RU2005136138/09 A RU 2005136138/09A RU 2005136138 A RU2005136138 A RU 2005136138A RU 2298274 C1 RU2298274 C1 RU 2298274C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- slots
- rings
- ring
- row
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к роторам крупных электрических машин, например к турбогенераторам.The invention relates to electrical engineering, in particular to the rotors of large electrical machines, for example, turbogenerators.
Известен ротор электрической машины с обмоткой, закрепленной в лобовой части массивными металлическими бандажными кольцами, надетыми одной стороной на торцовые части сердечника ротора горячей посадкой, а другой тыльной стороной, через центрирующие кольца в поперечном разрезе Z-образной формы, которая выполняет функцию эластичных элементов. Однако такая форма эластичных элементов, обеспечивая хорошую податливость бандажного узла в аксиальном направлении, не обеспечивает его достаточной гибкостью в радиальном направлении [1].A rotor of an electric machine is known with a winding fixed in the frontal part by massive metal retaining rings, worn on one side on the end parts of the rotor core by a hot fit, and on the other side, through the centering rings in a Z-shaped cross section, which performs the function of elastic elements. However, this form of elastic elements, providing good flexibility of the retaining assembly in the axial direction, does not provide it with sufficient flexibility in the radial direction [1].
Наиболее близким аналогом-прототипом изобретения является другая известная конструкция ротора электрической машины [2] с двухпосадочным исполнением бандажного узла, в которой бандажные кольца закрепляются с тыльной стороны через центрирующие кольца, с тангенциальными прорезями, на концевых частях вала ротора. Однако использование этого изобретения лишь уменьшает знакопеременные напряжения в зоне посадки бандажных колец на сердечник ротора, возникающие при прогибе вала ротора в процессе эксплуатации электрической машины и не всегда может быть использовано по условиям прочности центрирующего кольца.The closest analogue to the prototype of the invention is another known design of the rotor of an electric machine [2] with a two-seat design of the retaining assembly, in which the retaining rings are fixed on the back through the centering rings, with tangential slots, on the end parts of the rotor shaft. However, the use of this invention only reduces the alternating stresses in the area of the retaining rings on the rotor core, arising from the deflection of the rotor shaft during operation of the electric machine and can not always be used according to the strength conditions of the centering ring.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение - это повышение надежности ротора электрической машины за счет дополнительного снижения знакопеременных напряжений в зоне посадки бандажных колец на сердечник ротора.The technical result to which this invention is directed is to increase the reliability of the rotor of an electric machine by additionally reducing alternating stresses in the area where the retaining rings fit onto the rotor core.
На Фиг.1 изображен ротор электрической машины, содержащей массивный сердечник (1) с катушечной обмоткой (2), закрепленной в лобовых частях (3) в радиальном направлении с помощью массивных металлических бандажных колец (4), надетых одной стороной на торцовые части сердечника горячей посадкой, а другой тыльной частью через центрирующие кольца (5) с эластичными элементами (6), на концевые части вала (7) ротора. Обозначения: υмакс.- максимальный статический прогиб вала ротора в центральной части сердечника.Figure 1 shows the rotor of an electric machine containing a massive core (1) with a coil winding (2), mounted in the frontal parts (3) in the radial direction using massive metal retaining rings (4), worn on one side of the end parts of the hot core landing, and the other back through the centering rings (5) with elastic elements (6), on the end parts of the shaft (7) of the rotor. Designations: υ max. - maximum static deflection of the rotor shaft in the central part of the core.
На Фиг.2 приведен поперечный разрез центрирующего кольца выполняются из двух соединенных горячей посадкой наружного (8) и внутреннего (9) колец, в котором выполнены два ряда тангенциально расположенных прорезей (10). Позициями (11) и (12) обозначены соответственно наружная поверхность внешнего кольца и внутренняя поверхность второго кольца, на которой выполнен один из рядов прорезей корытообразной формы.Figure 2 shows a cross section of the centering ring is made of two hot-connected outer (8) and inner (9) rings, in which two rows of tangentially located slots (10) are made. Positions (11) and (12) indicate the outer surface of the outer ring and the inner surface of the second ring, respectively, on which one of the rows of trough-shaped slots is made.
На Фиг.3 приведен разрез по А-А центрирующего кольца, на котором отображено только внутреннее кольцо на наружной и внутренней цилиндрических поверхностях которого выполнены прорези корытообразной формы, ограниченные перемычками (13).Figure 3 shows a section along AA of the centering ring, on which only the inner ring is displayed on the outer and inner cylindrical surfaces of which trough-shaped slots are made, limited by jumpers (13).
Бандажный узел, являющийся наиболее нагруженным в механическом отношении узлом ротора электрической машины, удерживает лобовые части обмотки, закрепленные на вращающемся сердечнике, в радиальном направлении от действия центробежных сил за счет бандажного кольца, а в осевом направлении от действия сил, возникающих в результате теплового расширения обмотки, с помощью центрирующего кольца.The bandage unit, which is the most mechanically loaded node of the rotor of an electric machine, holds the frontal parts of the windings mounted on a rotating core in the radial direction from the action of centrifugal forces due to the retaining ring, and in the axial direction from the forces resulting from thermal expansion of the winding using a centering ring.
В двухпосадочном исполнении бандажного узла, с закрепленными с обеих сторон бандажными кольцами, наиболее опасны знакопеременные напряжения, которые возникают в процессе эксплуатации электрической машины, от прогиба вала ротора в зоне посадки бандажных колец на сердечник, величина которого достигает максимального значения в срединной части ротора (υмакс). Такие же напряжения возникают и в однопосадочной конструкции бандажного узла от воздействия массы бандажного кольца и подбандажного содержимого при вращении ротора.In the two-seat design of the retaining assembly, with retaining rings fixed on both sides, alternating stresses that occur during operation of the electric machine from the deflection of the rotor shaft in the area of the retaining rings on the core, the value of which reaches its maximum value in the middle part of the rotor (υ max ). The same stresses arise in the single-seat design of the retainer assembly from the influence of the mass of the retainer ring and the retainer contents during rotation of the rotor.
Устранить или, по крайней мере, максимально снизить эти знакопеременные напряжения в зоне посадки бандажных колец на сердечник ротора и являются целью изобретения.Eliminate or at least minimize these alternating stresses in the area of the retaining rings on the core of the rotor and are the purpose of the invention.
Это достигается тем, что центрирующее кольцо выполняется из двух соединенных горячей посадкой наружного и внутреннего колец, в одном из которых выполняются несколько рядов тангенциально расположенных прорезей так, чтобы перемычки между прорезями одного ряда располагались напротив срединной части прорезей другого ряда. В этом случае открывается возможность, с одной стороны, целенаправленно выполнять одно из колец как эластичную вставку в центрирующее кольцо, например, изготовив ее из пружинной стали, а с другой стороны открывается возможность вариантного конструктивного решения бандажных узлов роторов, например, превращение однопосадочного консольного исполнения бандажного узла в двухпосадочное, путем установки вставки - внутреннего эластичного кольца и наоборот.This is achieved by the fact that the centering ring is made of two outer and inner rings connected by a hot fit, in one of which several rows of tangentially arranged slots are made so that the jumpers between the slots of one row are located opposite the middle part of the slots of the other row. In this case, the opportunity arises, on the one hand, to purposefully perform one of the rings as an elastic insert in the centering ring, for example, having made it from spring steel, and on the other hand, the possibility of a variant constructive solution of the retaining elements of the rotors, for example, the transformation of a single-seat cantilever execution of the retaining node in a two-seat, by installing the insert - the inner elastic ring and vice versa.
При этом представляется целесообразным тангенциальные прорези, по крайней мере, одного из верхнего и нижнего рядов прорезей размещать на наружных и внутренних поверхностях одного из колец, предназначенном стать эластичным элементом в центрирующем кольце, а сами прорези выполнены корытообразной формы. Такая конструкция прорезей, наиболее близкая по своей форме листовой рессоре, помимо всего прочего, значительно надежней и проще в изготовлении, чем эластичные элементы в центрирующем кольце в виде прорезей замкнутой формы.Moreover, it seems appropriate to place the tangential slots of at least one of the upper and lower rows of slots on the outer and inner surfaces of one of the rings, intended to become an elastic element in the centering ring, and the slots themselves are made of a trough-like shape. This design of the slots, the closest in shape to the leaf spring, among other things, is much more reliable and easier to manufacture than the elastic elements in the centering ring in the form of closed slots.
В некоторых случаях оказывается невозможным выполнить эластичные элементы в виде прорезей корытообразной формы, например, по условиям прочности сопрягаемых составных частей, тогда при размещении тангенциальных прорезей во внутреннем кольце, нижний ряд прорезей, выполняется на внутренней поверхности корытообразной формы, а остальные ряды в форме удлиненного эллипса.In some cases, it is impossible to make elastic elements in the form of trough-shaped slots, for example, according to the strength conditions of the mating components, then when placing tangential slots in the inner ring, the lower row of slots is performed on the inner surface of the trough-like shape, and the remaining rows are in the form of an elongated ellipse .
Источники информацииInformation sources
1. Титов В.В. и др. Турбогенераторы. Расчет и конструкция. Л.: Энергия, 1959 г., стр.18, рис.1-10 (б) - 895 стр.1. Titov V.V. and other turbogenerators. Calculation and design. L .: Energy, 1959, p. 18, fig. 1-10 (b) - 895 p.
2. Авторское свидетельство, на изобретение СССР "Ротор электрической машины", №792491, 01.09.1980 г.2. Copyright certificate for the invention of the USSR "Rotor of an electric machine", No. 792491, 09/01/1980
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005136138/09A RU2298274C1 (en) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | Electrical machine rotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005136138/09A RU2298274C1 (en) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | Electrical machine rotor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2298274C1 true RU2298274C1 (en) | 2007-04-27 |
Family
ID=38107045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005136138/09A RU2298274C1 (en) | 2005-11-22 | 2005-11-22 | Electrical machine rotor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2298274C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4365177A (en) * | 1980-04-02 | 1982-12-21 | Asea Aktiebolag | Gas-cooled rotor for a turbo-generator |
| SU1292114A1 (en) * | 1984-09-14 | 1987-02-23 | Центральное Конструкторское Бюро Союзэнергоремонта | Rotor for synchronous nonsalient-pole electric machine |
| SU1543497A1 (en) * | 1987-09-30 | 1990-02-15 | Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Завода "Сибэлектротяжмаш" | Rotor of synchronous electric machine with non-salient poles |
| US6252318B1 (en) * | 2000-02-09 | 2001-06-26 | General Electric Co. | Direct gas cooled longitudinal/cross-flow rotor endwinding ventillation scheme for rotating machines with concentric coil rotors |
| RU2253935C1 (en) * | 2003-10-28 | 2005-06-10 | Аврух Владимир Юрьевич | Rotor for synchronous electric machine without predetermined poles (variants) |
-
2005
- 2005-11-22 RU RU2005136138/09A patent/RU2298274C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4365177A (en) * | 1980-04-02 | 1982-12-21 | Asea Aktiebolag | Gas-cooled rotor for a turbo-generator |
| SU1292114A1 (en) * | 1984-09-14 | 1987-02-23 | Центральное Конструкторское Бюро Союзэнергоремонта | Rotor for synchronous nonsalient-pole electric machine |
| SU1543497A1 (en) * | 1987-09-30 | 1990-02-15 | Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Завода "Сибэлектротяжмаш" | Rotor of synchronous electric machine with non-salient poles |
| US6252318B1 (en) * | 2000-02-09 | 2001-06-26 | General Electric Co. | Direct gas cooled longitudinal/cross-flow rotor endwinding ventillation scheme for rotating machines with concentric coil rotors |
| RU2253935C1 (en) * | 2003-10-28 | 2005-06-10 | Аврух Владимир Юрьевич | Rotor for synchronous electric machine without predetermined poles (variants) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТИТОВ В.В. и др. Турбогенераторы. Расчет и конструкция. - Л.: Энергия, 1959, с.18, рис.1-10(б). * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10505433B2 (en) | Squirrel-cage rotor, and asynchronous motor comprising such a rotor | |
| CN102575524B (en) | Turbine wheel having an axial retaining ring locking the blades in relation to a disc | |
| CN103248152A (en) | Rotor assembly for electric motor and method for manufacturing same | |
| JP2004052773A (en) | Endface gap seal of packing seal segment for steam turbine, and its retrofitting method | |
| US20130249342A1 (en) | Cantilevered Rotor Magnet Support | |
| US10546091B2 (en) | Magnetic mass for rotor, and corresponding rotor, electric machine and manufacturing method | |
| EP2576998B1 (en) | Steam turbine assembly and method of assembling a steam turbine | |
| RU2298274C1 (en) | Electrical machine rotor | |
| JPH01300001A (en) | Rotor for turbine | |
| JP2012052523A (en) | Turbine blade assembly | |
| US10243435B2 (en) | Electric motor rotor optimized for great powers | |
| JP2014040829A (en) | Turbine bucket including integral rotation controlling feature | |
| EP3192967B1 (en) | Gas turbine rotor assembly with improved shaped torque pin | |
| EP2272151B1 (en) | Electric machine having electrically conductive member and associated insulation assembly and related methods | |
| RU2296410C1 (en) | Electrical machine rotor | |
| RU2253935C1 (en) | Rotor for synchronous electric machine without predetermined poles (variants) | |
| JP6995217B2 (en) | Rotor with contact surface optimized for centrifugal force | |
| US10156141B2 (en) | Rotor heat shield and method for securing the same into a rotor assembly | |
| CN117957748A (en) | Rotors for electric motors | |
| RU2659796C1 (en) | Flexible rotor with constant magnets | |
| SU792491A1 (en) | Electric machine rotor | |
| RU2273940C1 (en) | Rotor of high-speed electric machine | |
| CN112042079B (en) | Rotary electric machine | |
| CN112534119A (en) | Rotor with a rotor component arranged between two rotor disks | |
| RU2270512C2 (en) | High-speed electrical machine rotor (alternatives) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20071017 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071123 |