节能新型阻尼环拉片结构

王海龙，苗彩凤，王书枫，王艳武

(1哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150040；2官地水力发电厂，四川成都610051)

节能新型阻尼环拉片结构

王海龙1，苗彩凤2，王书枫1，王艳武1

(1哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150040；2官地水力发电厂，四川成都610051)

重点阐述这种新型的阻尼环拉片的结构以及其优点。水轮发电机阻尼环设置在磁极铁心上，相邻的阻尼环采用连接片连接。对阻尼环进行应力计算时，如果阻尼环伸出磁极铁心的部分自身无法承受自身的离心力，就需要采用阻尼环限位结构，保证阻尼环不会因为离心力的作用而破坏。传统结构采用圆钢或者锻件生产阻尼环拉杆用于阻尼环限位。为此，我们研究了一种节能新型的阻尼环拉片结构，采用高强度磁轭冲片钢板边角余料制作。

水轮发电机；阻尼环；磁轭钢板余料

0 引言

水轮发电机设置阻尼绕组可以提高电力系统运行稳定性、削弱过电压的影响、抑制转子自有振荡、提高发电机承担不对称负荷的能力和加速发电机自同期并入系统。水轮发电机阻尼环设置在磁极铁心上，相邻的阻尼环采用连接片连接，因此阻龙环的结构及质量也成为水轮发电机磁极铁心正常工作的重要部件。传统结构采用圆钢或者锻件生产阻尼环拉杆,因此我公司采用磁轭冲片钢板边角余料制作了节能新型阻尼环拉片结构，不但有效降低了成本，同时也达到了满意的效果。

1 阻尼环拉片结构

水轮发电机的阻尼绕组包括阻尼环和阻尼条，水轮发电机阻尼环设置在磁极铁心上，相邻的阻尼环采用连接片连接。

阻尼环在机组运行时会受到离心力的作用，而阻尼环又在转子外圆侧，如阻尼环在离心力的作用下变形或断裂，可能会对磁极、定子线棒、定子铁心等部件造成损伤，产生巨大经济损失。阻尼环采用铜质材料制成，比较容易在发电机组运行时离心力的作用下变形，因此需要对阻尼环进行应力计算，如果阻尼环伸出磁极铁心的部分自身能够承受自身的离心力，则不需要限位结构。如果阻尼环伸出磁极铁心的部分自身无法承受自身的离心力，就需要增加一种阻尼环限位结构，限制阻尼环的移动，保证阻尼环不会因为离心力的作用而破坏。传统阻尼环限位结构采用圆钢或者锻件生产的阻尼环拉杆来对阻尼环进行限位。此次，我们研制了一种新型的阻尼环拉片结构，采用高强度磁轭冲片钢板边角余料制作。相邻阻尼环采用连接片如图1所示。

图1 转子阻尼环及连接结构俯视图

2 新型阻尼环拉片结构特点

2.1 材料选择

水轮发电机磁轭冲片钢板一般为3～4mm高强度薄钢板冲制或激光切割而成。原材料钢板为矩形钢板，磁轭冲片为扇形，所以在冲制或激光切割后会产生部分较大的边角余料(如图2的网状区域)，这些边角余料如果不再次利用将成为废料。

图2 磁轭冲片原材料钢板图

2.2 新型阻尼环的结构特点

新型阻尼环限位结构在工地安装时，需要在磁极、阻尼环安装好之后，将鸽尾块先放入磁轭的鸽尾槽内，再将阻尼环拉片与阻尼环上的相应位置对齐后将拉片与鸽尾块把紧，确定位置后，在鸽尾块和拉片上同钻销孔，放入受力销钉用于承受拉片和阻尼环端部产生的离心力。当确定好最终位置后，在磁轭上的鸽尾块预留螺孔位置钻一个孔，最后用轴向限位螺钉拧入鸽尾块，并使轴向限位螺钉前段进入孔内起到轴向限位作用，同时径向顶紧。

新型的阻尼环拉片结构包括由高强度磁轭冲片薄钢板边角余料生产的单片拉片、用于将多层拉片把合成一体的紧固件、受力销钉、鸽尾块、把合拉片和鸽尾块的螺栓及用于轴向限位的销钉组成(如图3)。

图3 新型的阻尼环拉片结构图

2.3 新型阻尼环拉片结构使用优点

从强度角度分析，新型的阻尼环拉片结构采用高强度薄钢板生产，经过应力计算，选取强度完全满足应力要求的磁轭冲片余料制成，满足结构需要。从经济性角度分析，新型的阻尼环拉片完全采用将成为废料的磁轭冲片钢板的边角余料生产，没有材料成本，仅有加工成本，比传统结构采用圆钢或者锻件生产阻尼环拉杆的成本要小很多。其他方面，采用磁轭冲片余料生产的新型阻尼环拉片结构节省了采购原材料的环节，对于生产周期较短的项目来说，此新型阻尼环拉片结构解决了生产周期短的问题。综上几个方面的分析，新型阻尼环拉片结构较传统阻尼环限位结构有很大优势。

3 结语

在新的经济形势下，确保质量，降低生产成本是设计人员的首要任务。而设计创新必然能将知识转化成经济效益，从而增加企业的市场竞争力，新型的阻尼环拉片结构充分考虑了以上因素，必将替代传统结构，因而适合推广。

[1] 哈尔滨电工学院电机教研室.水轮发电机的振动.大电机技术，1974.1.

[2] GB/ 8564—2003水轮发电机组安装技术规范.

[3] 哈尔滨大电机研究所.大电机,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

王海龙 男 1984年生；毕业于哈尔滨理工大学，现从事水轮发电机的设计工作.

2016-08-22