Роторные бандажи

Роторные бандажи конструктивно выполняются с двумя посадками либо с одной посадкой на вал. Бандажные кольца с двумя жесткими посадками (на бочку ротора и на центрирующее кольцо, посаженное в свою очередь на вал ротора) удовлетворительно работают на турбогенераторах мощностью не выше 30 Мет, имеющих сравнительно короткие роторы.
На турбогенераторах большой мощности с увеличением статического прогиба ротора на вращающийся бандаж действуют значительные знакопеременные усилия, приводящие вместе с воздействием вибрации к ослаблению натяга бандажа на посадочных местах. Через бандажное кольцо замыкаются поверхностные токи, циркулирующие в бочке ротора при несимметричных и асинхронных режимах работы генератора. В результате этих явлений появляются подгары и трещины в носике бандажа и зубцах бочки ротора.
У турбогенераторов ТВ-100-2 (рис. 3-11,6) для устранения указанных недостатков была применена посадка центрирующего кольца на промежуточную втулку, у некоторых других конструкций применяются полу эластичные центрирующие кольца с Z-образной выточкой в центрирующем кольце или с выточкой в виде диафрагмы. Опыт эксплуатации показал, что применение полу эластичных центрирующих колец при сохранении жесткой посадки бандажа на бочку ротора не предотвращает разрушения посадочного места на бочке ротора и носика бандажа. Поэтому жесткая посадка сохранена в месте посадки бандажа на центрирующее кольцо, а на бочку ротора бандаж посажен через изоляционную прокладку (рис, 3-11,в). Такая конструкция бандажного узла принята заводом «Электросила» для турбогенераторов типа ТВФ и ТВВ. У турбогенераторов типа ТГВ («Электротяжмаш») применена посадка немагнитного бандажа с посадкой только на бочку ротора (консоль), указанной на рис. 3-11,2.
При посадке бандажа только на центрирующее кольцо, если клинья ротора исправны, подгар бандажа и бочки ротора исключается, однако прогиб конца вала вызывает все-таки перемещения бандажа. При консольной посадке бандажа только на бочку ротора влияние прогиба конца вала практически исключается. Опасность подгара бочки ротора и носика бандажа остается, но значительно меньшая, чем при двух посадочном бандаже.
Непосредственное охлаждение обмоток ротора конструктивно у разных типов турбогенераторов выполнено по-разному. У турбогенераторов типа ТВФ и ТВВ (завод «Электросила») в основу конструкции ротора положен принцип само вентилирования с распределением по длине бочки ротора захвата и выброса охлаждающего газа. В пазовой части катушки ротора состоят из проводников обычного прямоугольного сечения, по боковым поверхностям катушек, вдоль всей длины пазовой части ротора, профрезерованы наклонные каналы. Газ поступает через отверстие клина в канал, проходит вдоль катушки до дна паза, обтекает катушку снизу, проходит по каналу на другой стороне катушки и выходит в зазор через выпускные отверстия клиньев. Зоны впуска и выпуска газа на каждой боковой поверхности катушки чередуются. В этом случае достигается равномерное распределение температуры меди по длине машины.
Лобовые части катушек выполняются из меди коробчатого сечения. Каждый проводник состоит из двух коробчатых стержней, образующих внутрипроводниковый канал, соединенный с наклонным каналом в пазовой части. Прошедший по каналу в лобовой части газ выпускается через боковой наклонный канал в зазор. Скорость газа в канале в среднем составляет 20—25% окружной скорости ротора. Ротор такой конструкции обладает повышенной жесткостью по сравнению с ротором, имеющим поверхностное охлаждение (уменьшается вес обмотки ротора, снижается вылет лобовых частей катушек ротора).
У турбогенераторов типа ТГВ (завод «Электротяжмаш») каждый проводник обмотки ротора состоит из двух половин корытообразной формы. В полые проводники обмотки ротора охлаждающий газ нагнетается с двух сторон лобовых частей высоконапорным компрессором и выпускается в середине бочки ротора в зазор.
Ввиду того что виток обмотки ротора в лобовой части составлен из стержней коробчатого сечения и имеет увеличенную высоту, общее число витков на полюс получается меньше, чем в обычной конструкции ротора, и ток возбуждения у машин с непосредственным охлаждением обмоток ротора возрастает в 2,5—3 раза. С увеличением мощности токосъема увеличивается ширина рабочей зоны контактных колец, и для улучшения их охлаждения выполнены специальные прорези и вентиляционные отверстия для циркуляции газа.