[发明专利]一种组合变刚度定子端部支架结构

说明书

本发明公开一种组合变刚度定子端部支架结构，由支架板、支架绑绳、垫块、支架连接板、组合环、扇形垫、环绑绳组成，本发明利用支架板、支架连接板、组合环结构及其组合运用，结合垫块、扇形垫结构灵活安装调整，在保证结构强度具有足够安全系数的前提下，达到改变定子端部支架支撑刚度及绑环刚度的效果，从而达到定子端部整体刚度可变的效果，达到端部振动频率可调整的目的。

技术领域：

本发明涉及一种组合变刚度定子端部支架结构。

背景技术：

机械振动及通风冷却问题关系到汽轮发电机的运行安全，定子端部模态对发电机的安全运行有很大影响，发电机定子在运行过程中将受到椭圆型100Hz电磁力作用，如果定子端部椭圆型模态固有频率等于或者接近100Hz，且振动响应比较大时，定子端部就有可能发生共振，导致整个绕组端部磨损松散，线棒机械疲劳，造成严重事故隐患、危害机组的安全运行；因此，发电机设计应尽量使定子端部整体椭圆型固有频率避开100Hz适当范围，但定子端部装配结构复杂，端部适形及绑扎材料还受到施工环境温度等因素影响，使端部固有频率受到较大的不确定因素影响，导致完工后定子端部固有频率存在较大的离散性，所以新设计以及重复生产的产品经常出现定子端部振型达不到国家标准及电力公司相关标准的要求、无法满足合同要求的现象；一旦出现这种问题，通常难以处理，受结构及运用环境限制，发电机定子端部绑扎结构不能采用金属结构，也不能影响通风冷却，对绑扎结构设计的限制条件十分苛刻，一旦施工完毕，临时改变绑扎结构的应用空间受到诸多限制且难以实施，传统的补救措施对定子端部振型的改变影响甚微，一般只能改变1-2赫兹的固有频率，造成端部椭圆振动频率不能避开95-110赫兹范围内的情况时有发生；为解决该问题，国内外发电机制造厂都先后推出改进的结构措施，如起源于欧洲“径向刚性的可再涨紧的支撑结构”，由支撑环、斜楔和绝缘螺杆与螺母、支撑环等组成，可以通过调整绝缘螺杆与螺母实现紧固力的变化，达到改变定子端部椭圆振动频率的目的，但该结构复杂、造价高、对安装调整要求严格，也存在调整零件多、绝缘螺杆与螺母锁紧困难、容易诱发松动磨损的隐患，应用受到限制；

定子端部支架是发电机定子端部结构重要部件，一定数量的定子端部支架将定子端部结构可靠的固定在定子铁心端部，承受定子端部的重量以及电磁力，避免定子线棒承受过大的电磁力以及机械振动力，保证绝缘完好；定子端部支架通常为采用环氧玻璃布层压板制造的三角形板状结构，其斜边与定子线棒端部形成锥台平行，且与定子端部绑环绑扎固定，处于铅垂位置的直角边与定子铁心端部固定，从而达到将定子端部结构可靠的固定在定子铁心端部的目的；

定子端部椭圆振动频率取决于定子端部的重量和结构刚度，由于定子端部支架斜边与定子端部绑环采用绑扎固定，处于铅垂位置的直角边与定子铁心端部固定，而定子铁心的刚度较高，所以定子端部支架的刚度也影响到定子端部的结构刚度，改变定子端部支架的刚度即可以改变定子端部的结构刚度的效果，即可以改变定子端部椭圆振动频率；

定子绑环的刚度也是定子端部椭圆振动频率重要决定因素，即改变定子绑环的刚度也是可以改变定子端部椭圆振动频率，而定子绑环的刚度取决于定子绑环的截面惯性矩，截面惯性矩越大则刚度越大；以往技术的定子端部支架为刚度不可变结构，若改变定子端部支架与定子端部绑环的绑扎结构强度虽然可以达到改变联接刚度的目的，达到改变定子端部椭圆振动频率的目的，但会带来结构强度安全系数不足问题，不足以抵御非正常工作状态的异常电动力，带来事故隐患；以往结构的定子绑环的截面惯性矩也是不能改变的。