[实用新型]大型发电机端部绕组的无源磁流变减振装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及火电、核电、联合循环发电机组中大型发电机定子端部绕组减振设备，具体是指一种大型发电机端部绕组的无源磁流变减振装置。

技术背景

在火电、核电以及联合循环发电机组中都采用了大型发电机。为使感应线圈连续，及散热等功能需要，大型发电机定子端部通常具有一个称之为端部绕组的结构。发电机工作时，励磁电流通过转子绕组形成旋转的感应磁场，定子绕组在此感应磁场作用下产生感应电流，感应电流也会形成一个磁场。不论是转子磁场还是定子磁场都会在电机的端部产生一个漏磁场。在漏磁场作用下端部绕组会受到一个交变的电动力作用。两极发电机端部绕组所受电动力空间分布近似为椭圆，其频率为2倍的转速频率。端部绕组通常为轴对称结构，其第1、2阶固有振型为椭圆型。当电动力频率等于或接近端部绕组固有频率时，端部绕组会发生较大幅值的强迫振动，甚至共振。端部振动导致定子绕组绑扎、支架固定螺栓、槽内紧固件等松动和线棒绝缘磨损等故障，甚至引起电机严重事故。在国产和进口的大型发电机中，由于端部绕组振动产生的事故都时有发生。

目前，为了防止端部绕组发生振动，常用的方法主要是加强端部绕组的固定。不同企业的固定方案有所不同，总体上可分成绑扎式、压板式和灌注式，也有将绑扎式和压板式结合起来的。135MW、150MW、200MW等汽轮发电机大多采用绑扎式固定结构，200MW、300MW等汽轮发电机定子绕组端部采用压板式固定方式，更高电压和容量的电机则采用整体性好和强度高的灌注式固定结构。但是加固之后电机端部绕组的散热性能降低，维护和检修变得困难。因此，如何控制大型发电机端部绕组的振动一直是设计和运行部分持续关注重要问题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大型发电机端部绕组的无源磁流变减振装置，该减振装置利用发电机端部绕组的端部漏磁场，能够有效抑制大型发电机的端部绕组振动，并且具有自适应性。

本实用新型的这一目的是通过如下技术方案来实现的：大型发电机端部绕组的无源磁流变减振装置，其特征在于：所述减振装置包括设置在发电机端部绕组外壁面上的多个结构相同的无源磁流变阻尼器，多个无源磁流变阻尼器在电机端部绕组外壁面上沿周向均匀布置，每一个无源磁流变阻尼器远离发电机端部绕组外壁的一端分别通过支架与发电机的机座固定连接，多个无源磁流变阻尼器用来抑制发电机端部绕组所产生的振动，该振动包括径向振动、轴向振动和周向振动等三个方向的振动，但以径向振动为主。

本实用新型中，所述的无源磁流变阻尼器包括缸体和活塞，所述缸体的底座固定安装在支架上，支架固定安装在发电机的机座上，所述缸体内盛装磁流变液，缸体具有开口，活塞深入到缸体内的磁流变液中，所述活塞具有活塞杆，活塞杆穿过缸体的开口,活塞杆外露于缸体的一端与发电机端部绕组外壁面上的环形端箍固定连接。

本实用新型中，所述的环形端箍为一个，该环形端箍为发电机端部绕组已有的结构，该环形端箍同时与多个无源磁流变阻尼器的活塞固定连接。

本实用新型中，所述缸体的开口与活塞杆之间设有密封，以防止磁流变液泄漏。

本实用新型中，所述缸体的底座通过螺栓固定安装在支架上，所述支架通过螺栓固定安装在发电机的机座上。

本实用新型中，所述活塞杆与环形端箍通过螺栓固定连接。

本实用新型的减振装置，在电机端部绕组振动幅值较大的位置，沿周向均匀布置若干个无源磁流变阻尼器。磁流变阻尼器的活塞端与端部绕组相连接，磁流变阻尼器的缸体与电机的机座相连接。当端部绕组在电动力作用下产生振动时，将带动磁流变阻尼器活塞相对于阻尼器缸体运动，活塞运动使磁流变液流过活塞和缸体的间隙。具有较大粘性的磁流变液在流动过程中消耗振动能量，这样就通过活塞给端部绕组施加了阻尼力，从而抑制了端部绕组的振动。通常磁流变阻尼器上需加装励磁线圈，产生感应磁场，磁场使磁流变液产生磁流变效应；还需要外部供电给励磁线圈。而本实用新型直接利用电机端部的漏磁场使磁流变液产生磁流变效应，不同与以往磁流变阻尼器需要外部供电和加装励磁线圈，因此，这种控制端部绕组振动的装置是一种无源的磁流变控制装置。当漏磁场变强时，端部绕组振动变大，而此时磁流变阻尼力也变大，抑制了绕组的振动，还具有自适应性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型无源磁流变减振装置中无源磁流变阻尼器在发电机端部绕组上的布置示意图；