定于繞組在運(yùn)行中受到電磁力的作用,當(dāng)出線端發(fā)生突然短路時(shí),電磁力將增大數(shù)十倍。此外高壓電機(jī)的線圈與槽壁如接觸不良,將出現(xiàn)電容放電,產(chǎn)生電腐蝕作用,立式電機(jī)還須防止線棒下沉。因此,定子繞組也必須采取可靠的緊固措施。
1槽內(nèi)線棒所受的電磁力及其緊固
鐵心槽內(nèi)線棒所受的電磁力正比于上、下層線棒電流的乘積及槽內(nèi)線棒長度;而反比于定子槽寬。力的作用方向?yàn)楫?dāng)同槽線棒中的電流方向相同時(shí),電磁力將兩層線棒均壓向槽底;當(dāng)槽內(nèi)兩層線棒中的電流方向相反時(shí),電磁力將上層線棒壓向槽楔,下層線棒壓向槽底。同槽線棒如果是同一相的,則電流方向總是相同的;當(dāng)相電流達(dá)到幅值時(shí),作用于線棒的電磁力達(dá)到最大值;同槽線棒如果是異相的,則電流方向有時(shí)相同,有時(shí)相反,作用于線棒的電磁力總是小于上述的最大值。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,一臺(tái)10萬千瓦的
發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí),作用于下層線棒每厘米長度上的電磁力約為20牛,作用于上層線棒每厘米長度上的電磁力約為15牛。若單相突然短路時(shí),不計(jì)及磁路飽和效應(yīng),該電磁力約可達(dá)正常運(yùn)行時(shí)的120倍;如計(jì)及飽和效應(yīng),約為70倍。
在大型汽輪發(fā)電機(jī)中,定子線棒的槽內(nèi)緊固常采用下列三種結(jié)構(gòu)方式;
(1)槽口用對頭楔楔緊,并墊以彈性波紋墊條,槽底及層間墊以半導(dǎo)體適形材料制成的墊條。槽內(nèi)線棒嵌入后需壓型,并進(jìn)行固化。
(2)采用填料固定,下線前放入薄襯墊,并涂半導(dǎo)體填料,下層線棒嵌入后將填充滿間隙,嵌上層線棒。槽內(nèi)線棒經(jīng)壓緊后,要進(jìn)行固化。
(3)槽口以對頭楔楔緊,側(cè)面采用“擴(kuò)槽斜?!狈椒ㄐňo。即在鐵心壓裝時(shí),每疊夠一定長度(300~500毫米)便疊上一段擴(kuò)大了槽形的鐵心,線圈嵌入槽后,在其側(cè)面打入半導(dǎo)體的斜楔,這種結(jié)構(gòu)不需要固化。
2定子繞組端部緊固
對于高壓、高速的大型電機(jī),一般端部都伸出較長,因而受到較大的機(jī)械力。特別是突然短路所產(chǎn)生的電磁力,可達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)的百倍以上,它使繞組端部承受彎曲力矩,其最大的彎曲力矩產(chǎn)生在繞組出槽口處。不僅是突然短路時(shí),就是在運(yùn)行過程中的負(fù)載變動(dòng),也將對繞組端部產(chǎn)生沖擊應(yīng)力。如果繞組端部未經(jīng)可靠地緊固,則槽口處的繞組絕緣,由于不斷的小沖擊,將會(huì)發(fā)生經(jīng)常性的振動(dòng),使絕緣受傷、脫落、甚至破裂,造成高壓擊穿事故。所以繞組端部在軸向、徑向和切向都必須可靠地緊固。
定子繞組線棒出槽口處可用梳齒形板或?qū)︻^斜楔絕緣塊固定。
對于中小容量汽輪發(fā)電機(jī),繞組端部可以用經(jīng)過浸漬處理的無緯玻璃絲繩、滌玻繩或滌綸帶綁扎在端箍上,線圈之間用墊塊墊實(shí),再用滌綸帶扎緊。為防止渦流發(fā)熱,繞組端部支承件大都采用非磁性材料。
對于大容量發(fā)電機(jī)或線負(fù)荷較高(水內(nèi)冷電機(jī))的發(fā)電機(jī),定子繞組的端部采用絕緣壓板固定在絕緣支架上的結(jié)構(gòu)。
為允許定子繞組線棒對鐵心有相對位移的可能,有些大容量發(fā)電機(jī)采用在軸向能夠隨動(dòng)的端部固定結(jié)構(gòu)。
對于大型水輪發(fā)電機(jī),為防止線棒下沉,對端部的襯塊、間隔塊、端箍、壓板等與線棒的接觸面,以及上、下層線棒之間均采用環(huán)氧滌綸氈適形材料,或用浸環(huán)氧膠粘劑的滌綸氈束加以固定。
新聞標(biāo)題:做高壓電機(jī)必須兼顧到的問題
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