我国电力工业已确定进入了大机组、高参数、大电网阶段,汽轮发电机作为主要的供电方式,其单机容量不断增大。然而,大容量发电机由于造价昂贵、结构较为复杂,若发生故障,所需的检修期长,给发电企业造成重大的经济损失。转子作为汽轮发电机的旋转部件,其可靠性将直接影响发电机的安全运行。

  转子是发电机的核心部件,其作用是传递汽轮机供给的负载转矩。当转子轴向槽内绕组通入励磁电流时,随着转子的旋转,将产生强大的旋转磁场,该磁场将汽轮机的机械能通过气隙和定子绕组转化为电能,完成发电机的发电任务。转子还需承受事故状态下的扭矩和非常快速地旋转产生的巨大离心力,主要部件包括转轴、励磁绕组、护环等,如图1所示。全转速汽轮发电机转子额定转速为3000r/min或3600r/min,属于非常快速地旋转、通电的结构件,其横截面如图2所示,设计时需考虑电磁绝缘、通风、机械强度、振动和扭振等综合性能。

  转子作为发电机磁路的重要组成部分,设计时需满足电机电磁设计的基本要求。转轴需具有较高的磁化性能,以降低转子齿部和辄部的磁势压降,减小励磁功率。合理设计转子绕组匝数、槽分度数、槽数以获得较好的转子磁势波形,减少磁场高次谐波在定子表面产生的附加损耗。根据电磁设计的电气参数,选择相应的绝缘等级。目前主要是采用磁路解析法和有限元仿线转子冷却设计

  根据电磁计算得到转子热负荷,选择合理的转子冷却方式以保证转子线圈温度满足绝缘温升限值要求。大型汽轮发电机转子绕组冷却主要有通风冷却和水冷两种方式。通风冷却是目前转子线圈采用较多的冷却方式,线圈结构相对比较简单,维护方便,主要有以下3种形式:(1）气隙取气斜流通风,定子铁芯采用轴向分区的多风区与之匹配。它是一种自通风的冷却方式,气体循环动力大多数来源于转子自身的泵压作用,决定转子绕组内气体流量的重要的因素是转子槽楔处的进、出风斗的空气动力形状。优点是气体在斜流流道内流速高,流道长,通流面积较大,散热系数高,通风系统的阻力较低:缺点是转子表面及风斗结构较为复杂,槽楔及线圈加工较为繁琐。该方式多用于大容量的氢冷发电机。(2）副槽径向通风也是一种自通风冷却方式。转子槽底开有副槽,绕组沿轴向开有多个径向风孔,冷却气体依靠转子两端风扇的作用,流经副槽进入线圈径向风道后进入气隙。优点是槽楔和绕组的加工最简单,转子表面的风摩损耗较小,转子的冷却气体直接来自风扇,转子绕组的温升初始温度低,冷却效果较好,通风系统的阻力较低。缺点是副槽高度占用径向空间,转子磁路容易局部饱和,在容量增大到一定限值时需要更大尺寸的转子与之匹配才能满足转子冷却需求。(3）轴向通风是一种依靠外加高压风扇来提供动力以维持气体在转子绕组内流动的通风冷却方式。气体从转子绕组端部的进风孔进入转子绕组的轴向风道,然后从转子中部的径向出风孔流出。随着电机单机容量的增加,转子长度慢慢的变长,因此所需风扇风压也越高。优点是转子线圈加工简单:转子表面风摩损耗较小。缺点是风扇结构较为复杂,风扇本身的功率较大:由于冷却风路较长,线圈温升不均匀度较高。转子线圈水冷是将去离子水流经空心转子线圈进行冷却。优点是水的比热容和散热能力强,冷却能力高。缺点是汽轮发电机转子是高速旋转体,要将静止的水引入转子,冷却转子绕组后再可靠排出,需要一套复杂的水路结构件,同时要保证转子水路的密封性。相对气体冷却,水冷却转子的冷却效果好,但结构很复杂,有发生漏水事故的风险,检修工作量相对较大,仅少数机组使用该方式。

  2.3.1结构件机械强度转子具有较高的机械性能以承受其非常快速地旋转的离心力。转子齿、护环等均需核算其应力水平。齿根直接影响电磁方案的选定,因此电磁计算与应力计算通常交替进行。齿根处承受齿身、齿头、槽内铜线等的离心力,齿根应力与齿根尺寸呈反比,为充分的利用转子空间,多放有效导体,应尽量加大槽截面尺寸,在应力满足安全的条件下齿根尺寸取较小值。护环的作用是保护转子端部绕组,使其不会因离心力而飞散。护环承受转子端部线圈及绝缘块等的离心力,自身离心力与转轴本体的热套应力共同作用,通过计算选择合理的热套紧量和护环尺寸与结构,保证发电机正常运行以及超速试验时护环应力满足材料性能许用要求,同时护环与转轴本体配合面的分离转速高于超速试验转速。

  发电机转子振动直接影响发电机的安全运行。当振动超标时将导致轴瓦磨损、漏油,影响汽轮机的振动甚至引起机组跳机。转子振动的问题大多包括转子热不平衡,支撑刚度差异,质量不平衡,转子本体刚度不均匀等多个角度。本文仅讨论转子自身原因引发的振动。

  转子热不平衡即转子受热后出现的弯曲将导致转子平衡状态变化,根本原因是转子不对称冷却和转子线圈膨胀受阻,能够最终靠选择合理的转子冷却方式解决不对称冷却问题,并在转子结构设计时保证转子线圈的自由膨胀,避免热应力集中。转子质量不平衡是指转子的中心惯性主轴偏离其旋转轴线,转子转动过程中受离心力的作用产生强迫振动。全转速转子下线槽与大齿的抗弯刚度差异将产生两倍工频的振动,该振动不利于机组的安全运行,无法通过加配重的方法消除,通常在大齿区间加工月牙槽以平衡与下线槽的刚度差异。月牙槽的切向长度应考虑与相邻下线槽间的距离,避免负序电流引起的温度过高。在转子本体、联轴器、风扇座环等处还应设置平衡螺钉孔或平衡槽,用于抑制因质量不平衡引起的转子振动。

  扭振是指汽轮发电机组在正常运行过程中受到扰动而引起的机械力矩与电磁力矩之间的不平衡,该不平衡导致了汽轮机组轴系的扭振,会造成轴系疲劳。为减少发电机转子扭振对机组的影响,使大型发电机组能够安全稳定地运行,对大型发电机转子扭振计算及疲劳寿命的评估具备极其重大意义,必须对汽轮发电机转子的扭振进行设计和校核,主要的研究方法有Riccati传递矩阵法、Proh1传递矩阵法和有限元法等。

  我国电力工业正处于大机组、大电网发展模式,为了切实提高发电机的运行效率,应慢慢地提高发电机运行的稳定性和可靠性,提高设备利用率。大型全转速汽轮发电机转子是非常快速地旋转、通电的结构件,设计时通过全面计算分析转子电磁、绝缘、冷却、温升、机械强度、振动和扭振等多个角度,可以轻松又有效提升发电机转子的安全性。本文通过探讨转子设计要素,为今后大型全转速汽轮发电机转子的设计提供了参考。

  关键字：引用地址：大型全转速汽轮发电机转子设计要素探讨上一篇：机械手自动折弯方案的设计与应用

  1、数据中心综合布线系统的干扰 综合布线系统由几个子系统组成，各子系统所使用的信号大小、频率高低等都不相同，因而相互之间有着干扰，还有各种负载的 干扰 。概括起来,综合布线系统存在以下的干扰源。 1.1来自数据中心建筑内部的干扰源 (1)配电网和配电箱产生的高频 干扰 。 (2)大功率电动机电火花所产生的谐波干扰。 (3)荧光灯、电子镇流器产生的干扰。 (4)高频开关电源产生的干扰。 (5)电话的振铃电流所产生的 干扰 。 (6)信息处理设备产生的周期性脉冲干扰。 若综合布线系统不能与这些干扰源保持安全距离，可采用屏蔽系统来减小或消除以上干扰源对综合布线来自数据中心建筑外部的干扰源 来自数据中心建筑

  1 引信及其抗电磁干扰技术 随信息时代的到来，引信逐步向智能化方向发展，各类新型电子引信由于采用了大量的电子器件和电路，随之产生了易受各种电磁脉冲武器和电磁环境干扰和毁伤的问题，导致引信失效的现象时有发生。尤其最近几年国外研发和装备的高功率超宽带电磁脉冲武器的出现，更给军工品正常使用带来非常大的威胁。国际电工委员会（IEC）77（SC77C）分会将辐射电场超过100V/m 的环境称为高功率电磁环境。所谓超宽带，是指频带宽度高达1 0 8Hz 至1012Hz。满足上述功率和频宽条件的电磁辐射方式有高功率微波（HPM）、超宽带（UWB）、高功率核电磁脉冲（HEMP）。针对上述现象和技术需求，本文以地雷的电子引信为例进行

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  随着中国的工业的日益发展，对于工业生产过程中的监测与控制的设备要求也逐步的提升，目前在国内的流量测量领域，智能电磁流量计的占有率持续不断的增加，因为电磁流量计的精确度比其他的传统型的流量计更精准，适合使用的范围广，所以电磁流量计应用领域十分普遍。大口径仪表较多应用于给排水工程，比如许多大型的化工企业和自来水厂的供水系统。中小口径常用于固液双相等难测流体或高要求场所，如测量造纸工业纸浆液和黑液、有色冶金业的矿浆、选煤厂的煤浆、化学工业的强腐蚀液以及钢铁工业高炉风口冷却水控制和监漏，长距离管道煤的水力输送的流量测量和控制。小口径、微小口径常用于医药工业、食品制造业、生物工程等求的场所。 市场上通用型智能电磁流量计的性能有较大差别，有些精度高、功能多

  无极灯分为高频无极灯和低频无极灯，频率分别为200-250KHz、2.65MHz，作为功能的激励源和干扰的发生源，这些频段频点让人十分的纠结。没有了它，功能没了；可有了它，干扰又来了，虽然纠结，但“因噎是否该废食”却是一个根本不必思考的问题。我们只可以接受，然后想办法处理掉其负面影响。 无极灯的电磁兼容问题有两个，分别是传导和辐射。 传导是通过导电的电缆线发出的； 辐射是通过空间的非金属壳体、金属壳体的缝隙、导线三方面中的某一种或几种发出来的。 这两类问题，解决的思路不一样，我们在整改的过程中经常遇到类似的技术咨询问题。电话里交流了半天以为是传导，其实是空间辐射的。 传导解决的思路就是用滤波器串在电

  电子电器产品在进入市场之前一般都需要经过电磁兼容测试，主要是为了尽最大可能避免电子科技类产品在使用的过程中会受到来自外界电磁干扰。 随着电磁兼容抗扰度测试仪器的普及，电磁兼容测试仪器的校准计量也就显得逐渐重要了！ 电源暂降与跌落抗扰度测试符合规定标准：GB/T17626.11，IEC61000-4-11，该项测试项目主要是由电网、变电设施的故障或负荷忽然出现大的变化所引起的。电压变化是由连接到电网的负荷的连续变化引起的。如果EUT对电源电压的变化不能及时作出反应，就非常有可能引发故障。 深圳市华瑞高电子技术有限公司的峰值冲击电流校准件适用于额定输入电流每相不超过16A、连接到50Hz/60Hz交流电网的计量。 在该项测试的计量中，我们

  兼容抗扰度测试仪器的校准---电压跌落DIPS篇 /

  近年来，随着 移动通信 事业的迅速发展和人们健康意识的逐步的提升，社会上有关基站 电磁辐射 纠纷的报导慢慢的变多，电磁辐射慢慢的变成为人们非常关注的一个焦点话题。本文就国内外电磁辐射的 标准 进行全面的阐述。 1. 基本限值和导出限值 科学实验表明，过量的电磁照射对人体有一定的伤害作用，因此目前有许多国际的、国家的文件都规定了电磁暴露的人体安全限值。虽然这些文件在具体规定上不一样，但大多数文件都使用相同的方法：即使用基本限值和导出限值来给出电磁辐射限值。 基本限值是指判定人体对电磁场产生生理反应的基本量。基本限值适用于身体存在场中的情形。人体暴露的基本限值通常以比吸收率（Specific Absorption

  辐射标准跟踪研究 /

  无线射频识别(RFID)是一种非接触式的自动识别技术，其基础原理是刺用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)的传输特性，实现对特定物体的自动识别。RFID技术能追溯至第二次世界大战期间。后来发展应用到铁路、军队的货物跟踪甚至宠物识别上。在过去的半个多世纪里，RFID的发展经历了从技术探索、试验研究、商业应用和标准化建立等几个重要阶段。从现有发展的新趋势看，RHD将构建虚拟世界与物理世界的桥梁。能预见在不久的将来，RFID技术不仅会在各行各业被广泛采用，最终RFID技术还将会与普适计算技术相融合，对人类社会产生深远影响。 RFID系统一般由电子标签和读写器两个部分所组成，读写器具有同时读取多个电子标签的功能。在多标签对一个读写器的RFI

  电磁流量计已有50多年的应用历史，在全世界内已得到普遍应用，领域涉及水/污水、化工、医药、造纸、食品等各个行业。大口径仪表较多应用于给排水工程。中小口径常用于固液双相等难测流体或高要求场所。小口径、微小口径常用于医药工业、食品制造业、生物工程等有卫生要求的场所。 随着中国工业化进程的加速， 冷冻水浴恒温振荡器 环境污染问题日渐严重，社会对可持续发展的呼声也慢慢变得高，人与自然和谐共生的理念为人们所接受，对各种污染的治理更为紧迫。绍兴水处理发展有限公司是以印染工业废水为主的城市综合污水处理企业，已建成的一、二期项目已达到70万吨/日的污水处理能力。因为在污水处理工艺中，需要对排放污水、添加剂、污泥等进行计量和控制，所以流量测量非常

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