Синхронды компенсаторлар мен генераторлардың қажетті жүктемелері, негізгі параметрлері

онда р – генератордың статорларының орама полюстерінің жұбының саны.

Бу және газ турбиналары үлкен айналым жиіліктерін шығарады (3000 және 1500 айн/мин), өйткені бұл жағдайда турбоагрегаттардың технико-экономикалық көрсеткіштері өте жақсы болады. Жылу электр стансаларында (ЖЭС) әдеттегі отынды жағады, агрегаттар айналымының жиілігі 3000 айн/мин құрайды, ал синхронды турбогенераторлардың екі полюсі болады. АЭС-да 1500 и 3000 айн/мин айналым жиілігіндегі агрегаттарды пайдаланады.

Турбогенератордағы жылдамдылық оның құралымындағы ерекшеліктерін анықтайды. Үлкен механикалық және жылулық жүктемеде жұмыс істейтін турбогенератордың роторы арнайы болаттан жасалған толық поковкадан жасалады (хромоникельді немесе хромоникельмолибденді), олар жоғарғы магнитті және механикалық қасиеттерге ие.

Ротор анық емес полюспен жасалады. Белгілі айналым жиілігінің салдарынан ротордың диаметрі механикалық мықтылығының ойынша 1,3 - 1,2 м при 3000 айн/мин шектеледі. Ротор бөшкесінің ұзындығының да шектеулі маңызы бар, ол 6 - 6,5 м тең. Ол валдың мүмкін статистикалық июілінен және тиісті вибрациондық сипаттамалар алумен анықталады.

Ротордың магнитті ағым өтетін белсенді бөлігінде қозу орамасының орауышымен толықтырылған ойықтар фрезерленеді (сурет 1.3). Ораманың ойықты бөлігі магнитті емес жеңіл, бірақ берік дюралюминийден жасалған клиньялармен бекітіледі. Ойықта жатпаған ораманың бет бөлігі ығысудан бандаждың көмегімен жасалған орталықтан өтетін қуаттардың әркетімен сақтандырылады. Бандаждар ротордың бөліктерімен механикалық түйіспеде өте күшті болып табылады және әдетте магнитті емес, жоғарғы сапалы болаттан жасалады. Ротордың екі жағында да, валына машинеде салқын ауа циркуляциясын қамтамасыз ететін желдеткіштер орнатылады (жиі пропеллерлік типтегі).

Турбогенератордың статоры корпустан және өзекшеден тұрады. Корпус балқытылып жасалады, торцтарынан басқа бөліктерімен жіктескен жерлері тығыздалған қалқанмен жабылады (сурет 1.3). Статордың өзекшесі электртехникалық 0,5 мм қалыңдықтағы болат табақтармен жинақталады. Листтарды желдеткіш каналдар қалдырған пакеттермен жинақталады. Өзекшенің ішкі ұштауында болатын ойықтар әдетте екі қабатты үш фазалық орамаға реттеледі.

Гидравликалық турбиналардың әдетте айналым жиілігі аз болады (60 - 600 айн/мин). Айналым жиілігі неғұрлым аз болған сайын, соғұрлым судың арыны аз болады және турбинаның қуаты көп болады. Сондықтан генераторлар жәй жүретін макшиналар болып табылады және өлшемі мен массасы үлкен болады, сондай-ақ полюстерінің саны да көп болады.

Гидрогенераторлар айқын полюсті роторлармен және валдық вертикалдық орналасуда орындалады. Күшті гидрогенераторлардың роторларының диаметрлері 14- 16 м, ал статорлардың диаметрлері - 20-22 м-ге жетеді.

Үлкен диаметрлі роторлы машинаның өзекшісі қызметін спицлармен жиналатын, ротордың төлкесіне бекітілетін тоғыны атқарады. Полюстерді обод сияқты болат листыларынын жинақтап жасайды және Т-сияқты шығып тұрушылардың көмегімен ротордың тоғыныда құрастырылады (сурет 1.2). Полюстерде қозу орамасынан басқа да демпферлі орама деп аталатын орналастырылады, ол

Сурет 1.3. Заманауия турбогенераторлардың жалпы түрі:

Сурет 1.4. Заманауия көлденен гидрогенератордың жалпы түрі

Турбогенераторлардағы бәсендету орамаларының ролін ойықтардағы қозу орамасын жабатын ротордың массивті бөшкесі және металлдық клиньялары атқарады.

Негізінен гидрогенератордың статорының да құралымы осындай, турбогенератор статоры сияқты, бірақ ол соңғысына қарағанда ажырамалы болып орындалады. Ол аумағына қарай екі-алты тең бөлікке бөлінеді, ол оны тасымалдау мен монтаждауға ыңғайлы.

Соңғы жылдарда горизонталдық валы бар капсулалық гидрогенераторлады қолдануда. Мұндай генераторлар су кірмейтін бет пердесіне (капсулаға) тұйықталады, ол ішкі жағынан турбинадан ағып өтетін су ағымымен ағымдалады. Капсулалық генераторлар бірнеше ондық мегавольт-ампер қуатын шығарады. Ол жәй жүретін (n = 60 ÷150 айн/мин) айқын полюсті роторлармен салыстырмалы.

Электр стансаларында қолданылатын синхрондық генераторлардың өзге типтерінің арасында ішкі жану дизельді қозғалтқышымен қосатын дизель-генераторды атап кеткен жөн. Бұл горизонталды валдық айқын полюсті машиналар. Дизельдің поршндық машина сияқты тегіс емес айналмалы моменті бар, сондықтан дизель-генератор маховикпен жабдықталады немесе ротор жоғарғы махтық моментпен жасалады.