節能新型阻尼環拉片結構

王海龍，苗彩鳳，王書楓，王艷武

(1哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江哈爾濱150040；2官地水力發電廠，四川成都610051)

節能新型阻尼環拉片結構

王海龍1，苗彩鳳2，王書楓1，王艷武1

(1哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江哈爾濱150040；2官地水力發電廠，四川成都610051)

重點闡述這種新型的阻尼環拉片的結構以及其優點。水輪發電機阻尼環設置在磁極鐵心上，相鄰的阻尼環采用連接片連接。對阻尼環進行應力計算時，如果阻尼環伸出磁極鐵心的部分自身無法承受自身的離心力，就需要采用阻尼環限位結構，保證阻尼環不會因為離心力的作用而破壞。傳統結構采用圓鋼或者鍛件生產阻尼環拉桿用于阻尼環限位。為此，我們研究了一種節能新型的阻尼環拉片結構，采用高強度磁軛沖片鋼板邊角余料制作。

水輪發電機；阻尼環；磁軛鋼板余料

0 引言

水輪發電機設置阻尼繞組可以提高電力系統運行穩定性、削弱過電壓的影響、抑制轉子自有振蕩、提高發電機承擔不對稱負荷的能力和加速發電機自同期并入系統。水輪發電機阻尼環設置在磁極鐵心上，相鄰的阻尼環采用連接片連接，因此阻龍環的結構及質量也成為水輪發電機磁極鐵心正常工作的重要部件。傳統結構采用圓鋼或者鍛件生產阻尼環拉桿,因此我公司采用磁軛沖片鋼板邊角余料制作了節能新型阻尼環拉片結構，不但有效降低了成本，同時也達到了滿意的效果。

1 阻尼環拉片結構

水輪發電機的阻尼繞組包括阻尼環和阻尼條，水輪發電機阻尼環設置在磁極鐵心上，相鄰的阻尼環采用連接片連接。

阻尼環在機組運行時會受到離心力的作用，而阻尼環又在轉子外圓側，如阻尼環在離心力的作用下變形或斷裂，可能會對磁極、定子線棒、定子鐵心等部件造成損傷，產生巨大經濟損失。阻尼環采用銅質材料制成，比較容易在發電機組運行時離心力的作用下變形，因此需要對阻尼環進行應力計算，如果阻尼環伸出磁極鐵心的部分自身能夠承受自身的離心力，則不需要限位結構。如果阻尼環伸出磁極鐵心的部分自身無法承受自身的離心力，就需要增加一種阻尼環限位結構，限制阻尼環的移動，保證阻尼環不會因為離心力的作用而破壞。傳統阻尼環限位結構采用圓鋼或者鍛件生產的阻尼環拉桿來對阻尼環進行限位。此次，我們研制了一種新型的阻尼環拉片結構，采用高強度磁軛沖片鋼板邊角余料制作。相鄰阻尼環采用連接片如圖1所示。

圖1 轉子阻尼環及連接結構俯視圖

2 新型阻尼環拉片結構特點

2.1 材料選擇

水輪發電機磁軛沖片鋼板一般為3～4mm高強度薄鋼板沖制或激光切割而成。原材料鋼板為矩形鋼板，磁軛沖片為扇形，所以在沖制或激光切割后會產生部分較大的邊角余料(如圖2的網狀區域)，這些邊角余料如果不再次利用將成為廢料。

圖2 磁軛沖片原材料鋼板圖

2.2 新型阻尼環的結構特點

新型阻尼環限位結構在工地安裝時，需要在磁極、阻尼環安裝好之后，將鴿尾塊先放入磁軛的鴿尾槽內，再將阻尼環拉片與阻尼環上的相應位置對齊后將拉片與鴿尾塊把緊，確定位置后，在鴿尾塊和拉片上同鉆銷孔，放入受力銷釘用于承受拉片和阻尼環端部產生的離心力。當確定好最終位置后，在磁軛上的鴿尾塊預留螺孔位置鉆一個孔，最后用軸向限位螺釘擰入鴿尾塊，并使軸向限位螺釘前段進入孔內起到軸向限位作用，同時徑向頂緊。

新型的阻尼環拉片結構包括由高強度磁軛沖片薄鋼板邊角余料生產的單片拉片、用于將多層拉片把合成一體的緊固件、受力銷釘、鴿尾塊、把合拉片和鴿尾塊的螺栓及用于軸向限位的銷釘組成(如圖3)。

圖3 新型的阻尼環拉片結構圖

2.3 新型阻尼環拉片結構使用優點

從強度角度分析，新型的阻尼環拉片結構采用高強度薄鋼板生產，經過應力計算，選取強度完全滿足應力要求的磁軛沖片余料制成，滿足結構需要。從經濟性角度分析，新型的阻尼環拉片完全采用將成為廢料的磁軛沖片鋼板的邊角余料生產，沒有材料成本，僅有加工成本，比傳統結構采用圓鋼或者鍛件生產阻尼環拉桿的成本要小很多。其他方面，采用磁軛沖片余料生產的新型阻尼環拉片結構節省了采購原材料的環節，對于生產周期較短的項目來說，此新型阻尼環拉片結構解決了生產周期短的問題。綜上幾個方面的分析，新型阻尼環拉片結構較傳統阻尼環限位結構有很大優勢。

3 結語

在新的經濟形勢下，確保質量，降低生產成本是設計人員的首要任務。而設計創新必然能將知識轉化成經濟效益，從而增加企業的市場競爭力，新型的阻尼環拉片結構充分考慮了以上因素，必將替代傳統結構，因而適合推廣。

[1] 哈爾濱電工學院電機教研室.水輪發電機的振動.大電機技術，1974.1.

[2] GB/ 8564—2003水輪發電機組安裝技術規范.

[3] 哈爾濱大電機研究所.大電機,1973.4.

New Structure of Damping Ring Pull Piece Manufactured withResidual Part of Magnet Yoke Punching Steel Sheet

WangHailong,MiaoCaifeng,WangShufeng,andWangYanwu

(1.Harbin Electric Machinery Company Limited, Harbin 150040, China；2.Guandi Hydropower Plant, Chengdu, 610051，China)

Damping ring of hydro-generator is equipped on iron core of magnetic pole, and adjacent damping rings are connected with connecting pieces. When stress of the damping ring is calculated, the limiting structure of damping ring will be adopted to ensure that it will not be damaged by centrifugal force, if damping ring overhang out of magnetic pole core cannot withstand centrifugal force of their own. The damping ring pull rod is generally used to limit displacement of damping ring, material of which adopts round steel or forgings. In this paper, we studied a new structure of damping ring pull piece, which is made with residual part of high-strength magnet yoke punching steel sheet. This paper chiefly expounds structure and advantage of the new damping ring pull piece.

Hydro-generator；damping ring；residual part of magnet yoke steel sheet

10.3969/J.ISSN.1008-7281.2017.02.15

TM304

B

1008-7281(2017)02-0049-002

王海龍 男 1984年生；畢業于哈爾濱理工大學，現從事水輪發電機的設計工作.

2016-08-22