[go: up one dir, main page]

RU2575645C2 - Rotating electric machine, in particular asynchronous double-current machine with power range from 20 mva up to 500 mva - Google Patents

Rotating electric machine, in particular asynchronous double-current machine with power range from 20 mva up to 500 mva Download PDF

Info

Publication number
RU2575645C2
RU2575645C2 RU2014130075/07A RU2014130075A RU2575645C2 RU 2575645 C2 RU2575645 C2 RU 2575645C2 RU 2014130075/07 A RU2014130075/07 A RU 2014130075/07A RU 2014130075 A RU2014130075 A RU 2014130075A RU 2575645 C2 RU2575645 C2 RU 2575645C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
connectors
electric machine
rotating electric
rotor
auxiliary rim
Prior art date
Application number
RU2014130075/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014130075A (en
Inventor
Рикардо Наоки ОКАИ
Александер ШВЕРИ
Ханспетер ВАЛЬЗЕР
Original Assignee
АЛЬСТОМ Риньюэбл Текнолоджиз
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CH02026/11A external-priority patent/CH705931A1/en
Application filed by АЛЬСТОМ Риньюэбл Текнолоджиз filed Critical АЛЬСТОМ Риньюэбл Текнолоджиз
Publication of RU2014130075A publication Critical patent/RU2014130075A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2575645C2 publication Critical patent/RU2575645C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: rotating electric machine, in particular asynchronous double-current machine with power range from 20 MVA up to 500 MVA comprises rotor rotating in regard to the machine axis, stator surrounding the rotor concentrically. The rotor comprises shaft and imbricated core with rotor winding on it, and the above winding is coupled through connectors with contact rings placed from inside at the shaft end. At that connectors include mechanical connectors passing at right angle to the shaft in order to absorb forces occurring in result of centrifugal acceleration, which are connected to the front end of the rotor winding and are supported by auxiliary rim at the rotor imbricated core. The electric machine comprises additional electric connectors for actual current transmission, at that electrical connectors are coupled electrically in parallel to mechanical connectors.
EFFECT: higher reliability.
14 cl, 3 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к области производства электрической энергии. В частности, изобретение относится к вращающейся электрической машине, а именно асинхронной машине двойного питания, имеющей диапазон мощности от 20 МВА до 500 МВА, согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.The present invention relates to the field of electric energy production. In particular, the invention relates to a rotating electric machine, namely an asynchronous dual-power machine having a power range from 20 MVA to 500 MVA, according to the preamble of claim 1.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Асинхронные машины двойного питания с диапазоном мощности от 20 МВА до 500 МВА могут использоваться для производства электроэнергии с переменной скоростью вращения машины. Эти машины отличаются наличием распределенной трехфазной обмотки на роторе. Обмотка ротора содержит отдельные стержни, которые вложены в пазы в пакете пластин сердечника ротора. Эти стержни соединены между собой в лобовой части обмотки, образуя обмотку. Ток подается по меньшей мере через три контактных кольца, которые смонтированы на валу ротора на конце машины. Часть машины показана на фиг. 1 в очень упрощенном виде. Асинхронная машина 10, показанная на фиг. 1, имеет ось 19. Центральный сердечник 11, содержащий вал 11а, на котором скомпонованы контактные кольца 17, может вращаться относительно оси 19. Вокруг центрального сердечника 11 выполнен шихтованный сердечник 12 ротора с вспомогательным ободом 13, примыкающим к шихтованному сердечнику ротора под лобовой частью 14 обмотки ротора. Шихтованный сердечник 12 ротора концентрически окружен шихтованным сердечником 15 статора, в котором размещена обмотка статора, выступающая наружу на конце сердечника 15 с лобовой частью 16 обмотки статора.Dual-supply asynchronous machines with a power range from 20 MVA to 500 MVA can be used to produce electricity with a variable speed of rotation of the machine. These machines are distinguished by the presence of a distributed three-phase winding on the rotor. The rotor winding contains individual rods that are nested in grooves in the rotor core plate package. These rods are interconnected in the frontal part of the winding, forming a winding. Current is supplied through at least three slip rings that are mounted on the rotor shaft at the end of the machine. A part of the machine is shown in FIG. 1 in a very simplified form. The asynchronous machine 10 shown in FIG. 1, has an axis 19. The central core 11, containing a shaft 11a on which the contact rings 17 are arranged, can rotate about the axis 19. Around the central core 11 is a lined rotor core 12 with an auxiliary rim 13 adjacent to the lined rotor core under the frontal part 14 rotor windings. The lined core of the rotor 12 is concentrically surrounded by the lined core of the stator 15, in which the stator winding is located, protruding outward at the end of the core 15 with the frontal part 16 of the stator winding.

Три фазы обмотки ротора должны быть подсоединены к контактным кольцам 17 на конце вала 11а. С этой целью на валу 11а предусмотрены проводники (не показаны), которые подсоединены, во-первых, к контактным кольцам 17, а во-вторых, к лобовым частям 14 обмотки на уровне концов лобовых частей обмоток. Соединители 18 (показанные пунктирными линиями на фиг. 1), установленные под прямыми углами к валу, должны быть изолированы, чтобы была возможность подвести испытательное напряжение ротора. По соединителям 18 протекает номинальный ток ротора, и в этом случае не должно быть превышения требуемого предельного значения температуры. Система соединителей 18 должна быть достаточно гибкой в осевом направлении (в точке соединения с обмоткой) и в радиальном направлении, чтобы компенсировать тепловое расширение обмотки в осевом направлении, и расширение сердечника ротора в радиальном направлении. Наконец, соединители 18 должны быть защищены от больших центробежных усилий.Three phases of the rotor winding should be connected to the contact rings 17 at the end of the shaft 11a. To this end, conductors (not shown) are provided on the shaft 11a, which are connected, firstly, to the contact rings 17, and secondly, to the frontal parts 14 of the winding at the level of the ends of the frontal parts of the windings. Connectors 18 (shown by dashed lines in FIG. 1) installed at right angles to the shaft must be insulated so that it is possible to supply the rotor test voltage. The rated current of the rotor flows through the connectors 18, and in this case, the required temperature limit must not be exceeded. The connector system 18 must be sufficiently flexible in the axial direction (at the point of connection with the winding) and in the radial direction to compensate for the thermal expansion of the winding in the axial direction and the expansion of the rotor core in the radial direction. Finally, connectors 18 must be protected from large centrifugal forces.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Таким образом, задача изобретения состоит в обеспечении вращающейся электрической машины вышеупомянутого типа, которая удовлетворяет сформулированным выше требованиям.Thus, the object of the invention is to provide a rotating electric machine of the aforementioned type, which satisfies the requirements set forth above.

Эта задача решается вращающейся электрической машиной типа, упомянутого в п. 1 формулы изобретения.This problem is solved by a rotating electric machine of the type mentioned in paragraph 1 of the claims.

Согласно настоящему изобретению вращающаяся электрическая машина, в частности асинхронная машина двойного питания с диапазоном мощности от 20 МВА до 500 МВА содержит ротор, который вращается относительно оси машины, причем ротор концентрически окружен статором и содержит шихтованный сердечник ротора, и вал, где шихтованный сердечник ротора несет на себе роторную обмотку, которая расположена снаружи и соединена через соединители с контактными кольцами, расположенными на конце вала. Изобретение отличается тем, что указанные соединители содержат механические соединители, идущие под прямыми углами к валу, для поглощения сил, возникающих в результате центробежного ускорения, причем они подсоединены, во-первых, к лобовой части обмотки ротора, а во-вторых, опираются на вспомогательный обод на шихтованном сердечнике ротора.According to the present invention, a rotating electric machine, in particular a dual-supply asynchronous machine with a power range of 20 MVA to 500 MVA, comprises a rotor that rotates about the axis of the machine, the rotor being concentrically surrounded by a stator and containing a lined rotor core, and a shaft where the lined rotor core carries on itself a rotor winding, which is located outside and connected through connectors to contact rings located on the end of the shaft. The invention is characterized in that these connectors contain mechanical connectors running at right angles to the shaft to absorb forces arising from centrifugal acceleration, and they are connected, firstly, to the frontal part of the rotor winding, and secondly, rely on an auxiliary the rim on the rotor core.

Одна из конфигураций машины согласно настоящему изобретению отличается тем, что механические соединители соединены с лобовой частью обмотки ротора через соединения лобовой части обмотки, и тем, что соединители опираются на вспомогательный обод через расширенный вспомогательный обод, который выступает в осевом направлении, предпочтительно состоит из наслоенных друг на друга пластин и образует замкнутое кольцо.One of the configurations of the machine according to the present invention is characterized in that the mechanical connectors are connected to the frontal part of the rotor winding through the connections of the frontal part of the winding, and in that the connectors are supported on the auxiliary rim through an extended auxiliary rim, which protrudes in the axial direction, preferably consists of layered onto another plate and forms a closed ring.

Другая конфигурация отличается тем, что механические соединители расположены на той же высоте относительно оси, что и соединения лобовых частей обмоток. В результате удается надежно избежать изгибающих механических напряжений в соединителях.Another configuration is characterized in that the mechanical connectors are located at the same height relative to the axis as the connections of the frontal parts of the windings. As a result, it is possible to reliably avoid bending mechanical stresses in the connectors.

Еще одна конфигурация изобретения отличается тем, что механические соединители проходят через расширенный вспомогательный обод в радиальном направлении, причем расширенный вспомогательный обод соединен с вспомогательным ободом болтами, чтобы избежать изгибающих механических напряжений в механических соединителях.Another configuration of the invention is characterized in that the mechanical connectors extend through the extended auxiliary rim in a radial direction, wherein the expanded auxiliary rim is bolted to the auxiliary rim to avoid bending stresses in the mechanical connectors.

Согласно следующей конфигурации механические соединители состоят из электропроводного материала, который выдерживает высокую механическую нагрузку, в частности из стали.According to the following configuration, the mechanical connectors are composed of an electrically conductive material that withstands high mechanical stress, in particular steel.

В частности, механические соединители также могут быть электрически соединены с лобовой частью обмотки ротора или соединениями лобовой части обмотки ротора.In particular, mechanical connectors can also be electrically connected to the front of the rotor winding or to the connections of the front of the rotor winding.

Особенно выгодно, если механические соединители электрически изолированы окружающей их изоляцией, и если центробежные силы, которые поглощаются механическими соединителями, передаются через концы (скомпонованные под прямыми углами) соединителей и через блоки изоляции, скомпонованные на внутренней стороне вспомогательного обода или расширенного вспомогательного обода, на вспомогательный обод или расширенный вспомогательный обод.It is especially advantageous if the mechanical connectors are electrically isolated by the insulation surrounding them, and if the centrifugal forces that are absorbed by the mechanical connectors are transmitted through the ends (arranged at right angles) of the connectors and through the insulation blocks arranged on the inside of the auxiliary rim or extended auxiliary rim to the auxiliary rim or extended auxiliary rim.

Другая конфигурация настоящего изобретения отличается тем, что обеспечены дополнительные электрические соединители для фактической передачи тока, которые электрически соединены параллельно с механическими соединителями.Another configuration of the present invention is characterized in that additional electrical connectors are provided for actual current transmission, which are electrically connected in parallel with the mechanical connectors.

Предпочтительно, чтобы электрические соединители проходили снаружи вспомогательного обода или расширенного вспомогательного обода для улучшения охлаждения.Preferably, the electrical connectors extend outside the auxiliary rim or the expanded auxiliary rim to improve cooling.

В частности, электрические соединители могут состоять из материалов, которые можно подвергать небольшой механической нагрузке, но которые имеют хорошую электропроводность, в частности из меди.In particular, the electrical connectors may consist of materials that can be subjected to a small mechanical load, but which have good electrical conductivity, in particular copper.

Еще одна конфигурация отличается тем, что электрические соединители изогнуты назад под прямыми углами на внутренней стороне для передачи возникающих центробежных усилий через блоки изоляции к внутренней стороне вспомогательного обода или расширенного вспомогательного обода, и отличается тем, что электрические соединители защищены в осевом направлении внешними концевыми пластинами.Another configuration is characterized in that the electrical connectors are bent back at right angles on the inner side to transmit the resulting centrifugal forces through the insulation blocks to the inner side of the auxiliary rim or extended auxiliary rim, and characterized in that the electrical connectors are axially protected by outer end plates.

Следующий вариант воплощения изобретения отличается тем, что электрические и механические соединители электрически соединены соединениями соединителей, и тем, что соединения соединителей электрически соединены с гибкими переходниками, создающими контакт с питающими шинами, расположенными на валу.A further embodiment of the invention is characterized in that the electrical and mechanical connectors are electrically connected by the connections of the connectors, and in that the connections of the connectors are electrically connected with flexible adapters that make contact with the supply buses located on the shaft.

Предпочтительно, чтобы гибкие переходники имели U-образную форму.Flexible adapters are preferably U-shaped.

Однако также возможна конструкция гибких переходников, состоящая из отдельных пластин.However, a flexible adapter design consisting of separate plates is also possible.

Переходники также могут состоять из материала, который нельзя подвергать большой механической нагрузке, но который имеет хорошую электропроводность, в частности из меди.Adapters can also consist of a material that cannot be subjected to high mechanical stress, but which has good electrical conductivity, in particular copper.

Согласно еще одному варианту воплощения настоящего изобретения во избежание разбалансировки ротора соединители размещены по окружности, причем эти соединители не выполняют ни механическую, ни электрическую функцию.According to another embodiment of the present invention, in order to avoid imbalance of the rotor, the connectors are arranged around the circumference, and these connectors do not perform a mechanical or electrical function.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Далее следует более подробное описание примерных вариантов изобретения со ссылками на чертежи, на которых:The following is a more detailed description of exemplary embodiments of the invention with reference to the drawings, in which:

Фиг. 1 - часть асинхронной машины в очень упрощенном виде;FIG. 1 - part of an asynchronous machine in a very simplified form;

фиг. 2 - показанная в продольном разрезе параллельная компоновка механических и электрических соединителей согласно примерному варианту настоящего изобретения; иFIG. 2 is a longitudinal sectional view of a parallel arrangement of mechanical and electrical connectors according to an exemplary embodiment of the present invention; and

фиг. 3 - вид в плане в осевом направлении на компоновку, показанную на фиг. 2.FIG. 3 is an axial plan view of the arrangement shown in FIG. 2.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Основные составные части питающих шин ротора или соединителей 18 согласно примерному варианту настоящего изобретения показаны на фиг. 2 и 3. Ток проходит от контактных колец 17 через вал 11а, через питающие шины 28 на валу на соединения 26 соединителей. Действующие соединители 18а, 18b создают электрический контакт между соединениями 26 соединителей и соединениями 20 лобовой части обмотки, которые соединены с обмоткой ротора (лобовой частью 14 обмотки ротора). Далее описываются подробности функционирования отдельных частей.The main components of the supply lines of the rotor or connectors 18 according to an exemplary embodiment of the present invention are shown in FIG. 2 and 3. The current flows from the contact rings 17 through the shaft 11a, through the supply bus 28 on the shaft to the connection 26 of the connectors. The current connectors 18a, 18b create an electrical contact between the connectors 26 of the connectors and the connections 20 of the frontal part of the winding, which are connected to the rotor winding (frontal part 14 of the rotor winding). The following describes the details of the operation of the individual parts.

Соединения 20 лобовой части обмотки создают контакт между соединителями 18а, 18b и соответствующими соединительными стержнями обмотки ротора; в этом случае они могут быть соединены с множеством соединителей 18а, 18b, распределенных по окружности. Они должны быть сконфигурированы (вместе с соединителями 18а, 18) достаточно гибкими с тем, чтобы дать возможность воспринимать осевое тепловое расширение (в направлении x по фиг. 2) обмотки.Connections 20 of the frontal part of the winding create contact between the connectors 18a, 18b and the corresponding connecting rods of the rotor winding; in this case, they can be connected to a plurality of connectors 18a, 18b distributed around the circumference. They must be configured (together with connectors 18a, 18) flexible enough to allow perception of axial thermal expansion (in the x direction of FIG. 2) of the winding.

Соединители 18а, 18b являются ключевым моментом настоящего изобретения. На фиг. 2 показано базовое разделение на электрические соединители 18а и механические соединители 18b. Задачей механических соединителей 18b является поглощение усилий соединений 20 лобовой части обмотки, которые возникают в результате центробежного ускорения, и передача этих усилий на вспомогательный обод 13. С этой целью вспомогательный обод 13 расширен в осевом направлении расширенным вспомогательным ободом 22. Механические соединители 18b проходят в радиальном направлении (направление r на фиг. 2) через расширенный вспомогательный обод 22, который содержит сложенные друг с другом пластины и образует замкнутое кольцо, соединенное с вспомогательным ободом 13 болтами 23. Чтобы избежать появления изгибающих механических напряжений в соединителях 18а, 18b, механические соединители 18b предпочтительно располагать на той же осевой высоте, что и соединения 20 лобовой части обмотки.Connectors 18a, 18b are a key point of the present invention. In FIG. 2 shows a basic separation into electrical connectors 18a and mechanical connectors 18b. The purpose of the mechanical connectors 18b is to absorb the forces of the connections 20 of the frontal part of the winding that result from centrifugal acceleration, and transfer these forces to the auxiliary rim 13. To this end, the auxiliary rim 13 is axially expanded by the expanded auxiliary rim 22. The mechanical connectors 18b extend radially direction (direction r in FIG. 2) through an expanded auxiliary rim 22, which contains plates folded with each other and forms a closed ring connected to the auxiliary Yelnia rim 13 by bolts 23. In order to avoid bending stresses in the connectors 18a, 18b, mechanical connectors 18b are preferably arranged at the same axial height as the compound 20 the end winding.

Механические соединители 18b состоят из материала, который может выдерживать высокую механическую нагрузку, а также может быть использован в качестве электрического проводника, если это потребуется, например, из стали. Механические соединители 18b также электрически соединены с соединениями 20 лобовой части обмотки, и участвуют в передаче тока, причем эта функция не является обязательной. Если механические соединители 18b находятся в прямом контакте с электрическим соединителями 18а, они должны быть изолированы соответствующим образом. С этой целью, как показано на фиг. 2, используется сначала изоляция 29, которая непосредственно окружает соединители 18а, 18b, а затем блок 25 изоляции, расположенный на внутренней окружности расширенного вспомогательного обода 22. Центробежные силы, которые поглощаются механическими соединителями 18b, передаются указанными механическими соединителями на расширенный вспомогательный обод 22. Передача усилий имеет место через концы соединителей 18а, 18b, которые скомпонованы в виде прямоугольника, на блоки 25 изоляции, то есть на внутреннюю сторону расширенного вспомогательного обода 22.Mechanical connectors 18b consist of a material that can withstand high mechanical stress, and can also be used as an electrical conductor, if necessary, for example, of steel. The mechanical connectors 18b are also electrically connected to the connections 20 of the frontal part of the winding, and are involved in the transmission of current, this function being optional. If the mechanical connectors 18b are in direct contact with the electrical connectors 18a, they must be insulated accordingly. To this end, as shown in FIG. 2, insulation 29 is used first, which immediately surrounds the connectors 18a, 18b, and then the insulation unit 25 located on the inner circumference of the expanded auxiliary rim 22. The centrifugal forces that are absorbed by the mechanical connectors 18b are transmitted by the indicated mechanical connectors to the expanded auxiliary rim 22. Transmission forces takes place through the ends of the connectors 18a, 18b, which are arranged in a rectangle, on the insulation blocks 25, that is, on the inner side of the expanded auxiliary equipment yes 22.

Благодаря этой процедуре удается избежать больших дополнительных радиальных усилий на соединительных болтах 23, причем эти дополнительные радиальные усилия возникают, если соединители 18а, 18b были соединены непосредственно с болтами 23 в результате сдвига. В соответствии с требуемой тангенциальной длиной соединений лобовой части обмотки, соединения обмотки ограничены одним или несколькими механическими соединителями 18b. Во избежание разбалансировки ротора в результате воздействия массы соединителей 18а, 18b могут быть предусмотрены «фиктивные соединители», распределенные по окружности, причем эти фиктивные соединители не выполняют ни механическую, ни электрическую функцию.Thanks to this procedure, it is possible to avoid large additional radial forces on the connecting bolts 23, and these additional radial forces occur if the connectors 18a, 18b were connected directly to the bolts 23 as a result of shear. In accordance with the desired tangential length of the connections of the frontal part of the winding, the connections of the winding are limited by one or more mechanical connectors 18b. In order to avoid unbalancing of the rotor due to the influence of the mass of the connectors 18a, 18b, "dummy connectors" can be provided distributed around the circumference, and these dummy connectors do not perform any mechanical or electrical function.

Если необходимо передавать только малые токи, это можно просто реализовать через вышеописанные механические соединители 18b. Однако в случае больших токов и связанных с ними больших потерь механические соединители будут перегреваться. По этой причине предпочтительно обеспечить электрические соединители 18а для фактической передачи тока. Указанные электрические соединители электрически соединены параллельно с механическими соединителями 18b, если механические соединители также участвуют в передаче тока. Электрические соединители 18а проходят вне расширенного вспомогательного обода 22 (фиг. 2) и, следовательно, эффективно охлаждаются. В результате вращения также появляются механические усилия на этих соединителях 18а. Однако в отличие от механических соединителей 18b электрические соединители 18а не должны амортизировать какие-либо дополнительные усилия, и поэтому они могут быть выполнены из материалов, таких как, например, медь, которые в состоянии выдержать низкую механическую нагрузку, но имеют хорошую проводимость по сравнению с механическими соединителями 18b. Электрические соединители 18а изогнуты назад под прямым углом на внутренней стороне, чтобы передавать центробежные усилия, поступающие через блоки 25 изоляции, на внутреннюю сторону расширенного вспомогательного обода 22. Электрические соединители 18а защищены в осевом направлении наружными концевыми пластинами 24.If only small currents need to be transmitted, this can simply be realized through the mechanical connectors 18b described above. However, in the case of high currents and associated large losses, the mechanical connectors will overheat. For this reason, it is preferable to provide electrical connectors 18a for actual current transmission. These electrical connectors are electrically connected in parallel with the mechanical connectors 18b, if the mechanical connectors are also involved in the transmission of current. Electrical connectors 18a extend outside the expanded secondary rim 22 (FIG. 2) and are therefore effectively cooled. As a result of rotation, mechanical forces also appear on these connectors 18a. However, unlike mechanical connectors 18b, the electrical connectors 18a do not have to absorb any additional forces, and therefore they can be made of materials, such as, for example, copper, which are able to withstand low mechanical stress but have good conductivity compared to mechanical connectors 18b. Electrical connectors 18a are bent backward at right angles on the inside to transmit centrifugal forces through insulation blocks 25 to the inside of the expanded secondary rim 22. Electrical connectors 18a are axially protected by outer end plates 24.

Соединители 18а, 18b электрически соединены с помощью соединений 26 соединителей (фиг. 3) на внутренней стороне расширенного вспомогательного обода 22. Центробежные силы, возникающие в соединениях 26 соединителей, амортизируются расширенным вспомогательным ободом 22. С этой целью они поддерживаются в радиальном направлении посредством дополнительных блоков изоляции. Соединения 26 соединителей электрически соединены с гибкими переходниками 27, которые создают контакт со специальными питающими шинами 28 вала.The connectors 18a, 18b are electrically connected using the connectors 26 of the connectors (Fig. 3) on the inside of the expanded auxiliary rim 22. The centrifugal forces arising in the connections 26 of the connectors are absorbed by the extended auxiliary rim 22. For this purpose, they are supported in the radial direction by means of additional units isolation. Connections 26 of the connectors are electrically connected to flexible adapters 27, which create contact with special supply busbars 28 of the shaft.

Питающие шины 28 вала соединены с проводниками (не показаны) в валу 11а и жестко смонтированы на плечах соединенного звездой ротора асинхронной машины. Поскольку многослойный шихтованный сердечник 12 может расширяться в процессе эксплуатации между питающими шинами 28 вала и соединителями 18а, 18b, необходимо иметь гибкое соединение в радиальном направлении. Эта задача решается путем использования гибких переходников 27. С этой целью указанные переходники могут иметь конструкцию U-образной формы, как показано на фиг. 3. Если необходимо, то гибкие переходники 27 также могут быть сконструированы из отдельных пластин, чтобы обеспечить дополнительную гибкость. Указанные переходники 27 не подвергаются высоким механическим нагрузкам, поскольку питающие шины 28 вала ограничены плечами соединенного звездой ротора, а соединители 26 соединений ограничены расширенным вспомогательным ободом 32. Следовательно, они могут быть выполнены из материала, например, такого как медь, который нельзя подвергать большим механическим нагрузкам, но которые имеют хорошую проводимость.The supply lines 28 of the shaft are connected to conductors (not shown) in the shaft 11 a and are rigidly mounted on the shoulders of a star-connected rotor of an asynchronous machine. Since the multilayer laminated core 12 can expand during operation between the supply busbars 28 of the shaft and the connectors 18a, 18b, it is necessary to have a flexible connection in the radial direction. This problem is solved by using flexible adapters 27. To this end, these adapters may have a U-shape design, as shown in FIG. 3. If necessary, the flexible adapters 27 can also be constructed from separate plates to provide additional flexibility. These adapters 27 are not subjected to high mechanical loads, since the supply busbars 28 of the shaft are limited by the shoulders of the star-connected rotor, and the connectors 26 of the connections are limited by an expanded auxiliary rim 32. Therefore, they can be made of a material, such as, for example, copper, which cannot be subjected to large mechanical loads, but which have good conductivity.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙLIST OF REFERENCE POSITIONS

10 - асинхронная машина10 - asynchronous machine

11 - центральный сердечник11 - central core

11а - вал11a - shaft

12 - шихтованный сердечник ротора12 - lined rotor core

13 - вспомогательный обод13 - auxiliary rim

14 - лобовая часть обмотки ротора14 - the frontal part of the rotor winding

15 - шихтованный сердечник статора15 - charged stator core

16 - лобовая часть обмотки статора16 - the frontal part of the stator winding

17 - контактное кольцо17 - a contact ring

18 - питающая шина (соединитель) ротора18 - supply bus (connector) of the rotor

18а - электрический соединитель18a - electrical connector

18b - механический соединитель18b - mechanical connector

19 - ось машины19 - machine axis

20 - соединение лобовой части обмотки20 - connection of the frontal part of the winding

21 - отходящая шина (к контактным кольцам)21 - the outgoing tire (to the slip rings)

22 - расширенный вспомогательный обод22 - extended auxiliary rim

23 - болт23 - bolt

24 - концевая пластина24 - end plate

25 - блок изоляции25 - insulation block

26 - соединение соединителя26 - connector connection

27 - переходник (гибкий)27 - adapter (flexible)

28 - питающая шина вала28 - shaft supply bus

29 - изоляция29 - insulation

Claims (14)

1. Вращающаяся электрическая машина, в частности асинхронная машина (10) двойного питания с диапазоном мощности от 20 МВА до 500 МВА, содержащая ротор (11, 11а, 12, 14), который вращается относительно оси (19) машины, причем ротор концентрически окружен статором (15, 16) и содержит шихтованный сердечник (12) ротора, и вал (11а), где шихтованный сердечник (12) ротора несет на себе роторную обмотку, которая расположена далее снаружи и соединена через соединители (18) с контактными кольцами (17), расположенными далее изнутри на конце вала (11а), при этом соединители (18) содержат механические соединители (18b), идущие под прямыми углами к валу (11а), для поглощения сил, возникающих в результате центробежного ускорения, и подсоединены, во первых, к лобовой части (14) обмотки ротора, а во вторых, опираются на вспомогательный обод (13, 22) на шихтованном сердечнике (12) ротора, отличающаяся тем, что обеспечены дополнительные электрические соединители (18а) для действительной передачи тока, причем электрические соединители электрически соединены параллельно с механическими соединителями (18b).1. A rotating electric machine, in particular a dual-supply asynchronous machine (10) with a power range from 20 MVA to 500 MVA, containing a rotor (11, 11a, 12, 14) that rotates about the axis (19) of the machine, the rotor being concentrically surrounded the stator (15, 16) and contains the lined core (12) of the rotor, and the shaft (11a), where the lined core (12) of the rotor carries a rotor winding, which is located further outside and connected through connectors (18) to the contact rings (17) ) located further from the inside at the end of the shaft (11a), while the connectors (18) with hold mechanical connectors (18b) running at right angles to the shaft (11a) to absorb forces arising from centrifugal acceleration, and are connected, firstly, to the frontal part (14) of the rotor winding, and secondly, rely on an auxiliary rim (13, 22) on the lined core (12) of the rotor, characterized in that additional electrical connectors (18a) are provided for the actual transmission of current, the electrical connectors being electrically connected in parallel with the mechanical connectors (18b). 2. Вращающаяся электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что механические соединители (18b) соединены с лобовой частью (14) обмотки ротора через соединения (20) лобовой части обмотки, и тем, что они опираются на вспомогательный обод (13) через расширенный вспомогательный обод (22), который расширяет вспомогательный обод (13) в осевом направлении и предпочтительно состоит из наслоенных друг на друга пластин и образует замкнутое кольцо.2. A rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the mechanical connectors (18b) are connected to the frontal part (14) of the rotor winding through the connections (20) of the frontal part of the winding, and that they rely on the auxiliary rim (13) through an expanded auxiliary rim (22), which extends the auxiliary rim (13) in the axial direction and preferably consists of laminated plates on each other and forms a closed ring. 3. Вращающаяся электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что механические соединители (18b) расположены на той же осевой высоте, что и соединения (20) лобовых частей обмоток.3. A rotating electric machine according to claim 1 or 2, characterized in that the mechanical connectors (18b) are located at the same axial height as the connections (20) of the frontal parts of the windings. 4. Вращающаяся электрическая машина по п. 2, отличающаяся тем, что механические соединители (18b) проходят через расширенный вспомогательный обод (22) в радиальном направлении, причем расширенный вспомогательный обод соединен с вспомогательным ободом (13) болтами (23), чтобы избежать изгибающих механических напряжений в механических соединителях (18b).4. A rotating electric machine according to claim 2, characterized in that the mechanical connectors (18b) pass through the expanded auxiliary rim (22) in the radial direction, wherein the expanded auxiliary rim is connected to the auxiliary rim (13) by bolts (23) to avoid bending mechanical stresses in mechanical connectors (18b). 5. Вращающаяся электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что механические соединители (18b) состоят из электропроводного материала, который может подвергаться высоким механическим нагрузкам, в частности из стали.5. A rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the mechanical connectors (18b) consist of an electrically conductive material that can be subjected to high mechanical stresses, in particular steel. 6. Вращающаяся электрическая машина по п. 5, отличающаяся тем, что механические соединители (18b) также электрически соединены с лобовой частью (14) обмотки ротора или соединениями (20) лобовой части обмотки.6. A rotating electric machine according to claim 5, characterized in that the mechanical connectors (18b) are also electrically connected to the frontal part (14) of the rotor winding or the connections (20) of the frontal part of the winding. 7. Вращающаяся электрическая машина по п. 6, отличающаяся тем, что механические соединители (18b) электрически изолированы окружающей их изоляцией (29), и тем, что центробежные силы, которые поглощаются механическими соединителями (18b), передаются через концы, расположенные под прямыми углами, соединителей (18b) и через блоки (25) изоляции, расположенные на внутренней стороне вспомогательного обода (13) или расширенного вспомогательного обода (22), на вспомогательный обод (13) или расширенный вспомогательный обод (22).7. A rotating electric machine according to claim 6, characterized in that the mechanical connectors (18b) are electrically isolated by the insulation surrounding them (29), and in that the centrifugal forces that are absorbed by the mechanical connectors (18b) are transmitted through the ends located under the straight corners, connectors (18b) and through insulation blocks (25) located on the inside of the auxiliary rim (13) or the expanded auxiliary rim (22) to the auxiliary rim (13) or the expanded auxiliary rim (22). 8. Вращающаяся электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что электрические соединители (18а) проходят снаружи вспомогательного обода (13) или расширенного вспомогательного обода (22) для улучшения охлаждения.8. A rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the electrical connectors (18a) extend outside the auxiliary rim (13) or the expanded auxiliary rim (22) to improve cooling. 9. Вращающаяся электрическая машина по п. 8, отличающаяся тем, что электрические соединители (18а) состоят из материалов, которые можно подвергать небольшой механической нагрузке, но которые имеют хорошую электропроводность, в частности из меди.9. A rotating electric machine according to claim 8, characterized in that the electrical connectors (18a) are composed of materials that can be subjected to a small mechanical load, but which have good electrical conductivity, in particular copper. 10. Вращающаяся электрическая машина по п. 8, отличающаяся тем, что электрические соединители (18а) изогнуты назад под прямыми углами на внутренней стороне для передачи возникающих центробежных сил через блоки (25) изоляции к внутренней стороне вспомогательного обода (13) или расширенного вспомогательного обода (22), и тем, что электрические соединители (18а) защищены в осевом направлении внешними концевыми пластинами (24).10. A rotating electric machine according to claim 8, characterized in that the electrical connectors (18a) are bent back at right angles on the inner side to transmit the resulting centrifugal forces through the insulation blocks (25) to the inner side of the auxiliary rim (13) or extended auxiliary rim (22), and the fact that the electrical connectors (18a) are axially protected by external end plates (24). 11. Вращающаяся электрическая машина по п. 9 или 10, отличающаяся тем, что электрические и механические соединители (18а, 18b) электрически соединены соединениями (26) соединителей, и тем, что соединения (26) соединителей электрически соединены с гибкими переходниками (27), создающими контакт с питающими шинами (28), расположенными на валу (11а).11. A rotating electric machine according to claim 9 or 10, characterized in that the electrical and mechanical connectors (18a, 18b) are electrically connected by the connectors (26) of the connectors, and the fact that the connections (26) of the connectors are electrically connected to the flexible adapters (27) creating contact with the supply tires (28) located on the shaft (11a). 12. Вращающаяся электрическая машина по п. 11, отличающаяся тем, что гибкие переходники (27) имеют U-образную форму.12. A rotating electric machine according to claim 11, characterized in that the flexible adapters (27) are U-shaped. 13. Вращающаяся электрическая машина по п. 11, отличающаяся тем, что гибкие переходники (27) сконструированы из отдельных пластин.13. A rotating electric machine according to claim 11, characterized in that the flexible adapters (27) are constructed of individual plates. 14. Вращающаяся электрическая машина по п. 11, отличающаяся тем, что переходники (27) состоят из материала, который нельзя подвергать большой механической нагрузке, но который имеет хорошую электропроводность, в частности из меди. 14. A rotating electric machine according to claim 11, characterized in that the adapters (27) consist of a material that cannot be subjected to high mechanical stress, but which has good electrical conductivity, in particular copper.
RU2014130075/07A 2011-12-22 2012-12-21 Rotating electric machine, in particular asynchronous double-current machine with power range from 20 mva up to 500 mva RU2575645C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH2026/11 2011-12-22
CH02026/11A CH705931A1 (en) 2011-12-22 2011-12-22 A rotating electric machine, especially double-fed asynchronous in the power range between 20 MVA and 500 MVA.
PCT/EP2012/076633 WO2013093000A1 (en) 2011-12-22 2012-12-21 Rotating electric machine, in particular doubly-fed induction machine in the power range between 20 mva and 500 mva

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014130075A RU2014130075A (en) 2016-02-10
RU2575645C2 true RU2575645C2 (en) 2016-02-20

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191014680A (en) * 1910-06-17 1911-06-15 Charles Algernon Parsons Improvements in Dynamo Electric Machinery.
SU1617538A1 (en) * 1988-02-08 1990-12-30 Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им.В.И.Ленина Electric machine rotor
DE19519127C1 (en) * 1995-05-16 1996-09-12 Siemens Ag Dynamoelectric machine with wound stator for pumped-storage power plant
RU2174278C2 (en) * 1995-04-08 2001-09-27 Асеа Браун Бовери АГ Electrical machine rotor
DE102009037989A1 (en) * 2009-08-20 2011-03-03 Alstom Technology Ltd. Electric machine with rotor winding head

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191014680A (en) * 1910-06-17 1911-06-15 Charles Algernon Parsons Improvements in Dynamo Electric Machinery.
SU1617538A1 (en) * 1988-02-08 1990-12-30 Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им.В.И.Ленина Electric machine rotor
RU2174278C2 (en) * 1995-04-08 2001-09-27 Асеа Браун Бовери АГ Electrical machine rotor
DE19519127C1 (en) * 1995-05-16 1996-09-12 Siemens Ag Dynamoelectric machine with wound stator for pumped-storage power plant
DE102009037989A1 (en) * 2009-08-20 2011-03-03 Alstom Technology Ltd. Electric machine with rotor winding head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8749107B2 (en) Spacer for supporting conductors in an electric machine
CN101009441B (en) Connection arrangement for the stator winding of a turbo machine having two or more parallel circuits
CA2982666C (en) Slip ring unit for a rotor in an electrically excited rotary dynamo-electric machine
EP2662961B1 (en) Dynamo-electric machine
CA2770559C (en) Slip-ring arrangement for a rotating electrical machine
US9035507B2 (en) Electric machine and rectifier assembly therefor
EP3826147A1 (en) Multiple winding electrical machine for an aircraft
EP3116104B1 (en) Slot insulation for electrical machines
EP2536004B1 (en) Stator of rotating electrical machine, and rotating electrical machine
EP1914865A2 (en) Electric rotating machine
CN111919363B (en) Combination of AC motor and converter unit and wind power generation equipment
JP6103558B1 (en) Rotating electric machine
KR20150082398A (en) A power generator for a hydro turbine
EP2571145A2 (en) Connection arrangement for windings of electric machines
US9525328B2 (en) Rotating electric machine, in particular double-fed asynchronous machine with a power range of between 20 MVA and 500 MVA
RU2575645C2 (en) Rotating electric machine, in particular asynchronous double-current machine with power range from 20 mva up to 500 mva
US11777358B2 (en) Interconnection unit and method for producing a winding system
RU2313170C2 (en) Heavy-power rotary converter incorporating busduct assembly
US7880350B2 (en) Multi phase generator arrangement
JP6804415B2 (en) Manufacture method of stator, manufacturing method of rotary electric machine
CN223066871U (en) Stator assembly, motor, electric drive system and aircraft
EP2624418B1 (en) Electric machine
EP2571144B1 (en) Electric connector
JP2022178242A (en) stator and motor
GB2549241A (en) Rotating electric machine system or wind power generation system