Исследование и разработка методов расчета и конструирования основных узлов высокоиспользованных турбогенераторов

• Автор: Иогансен, Вадим Игоревич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 274 с. : ил.

Содержание
Введение

А Цель работы и задачи исследований

Методы исследований

Научная новизна

Практическая ценность работы

Реализация работы

Апробация работы

Глава 1. Исследования свойств и усовершенствование

конструкции сердечника статора

1.1. Постановка задачи
1.2. Влияние схемы укладки и относительного скольжения
листов активной стали на изгибную жесткость сердечника
1.3. Исследование процесса износа лакового покрытия листов
активной стали
1.4. Собственные частоты продольных колебаний
^ сердечников
1.5. Исследование и разработка конструкции торцевой зоны
сердечников мощных турбогенераторов
1.6. Выводы к главе
Глава 2. Разработка и внедрение усовершенствованной
конструкции крепления лобовых частей
обмотки статора
2.1. Постановка задачи
2.2. Разработка конструкции крепления лобовых частей
2.3. Расчеты и отработка элементов конструкции на макетах и
моделях
2.4. Результаты экспериментальных исследований конструкции
2.5. Разработка методики и расчеты собственных частот
^ колебаний лобовых частей обмотки статора
2.5.1. Разработка расчетной схемы
2.5.2. Вывод дифференциальных уравнений свободных 85 колебаний лобовых частей обмотки статора

2.5.3. Решение системы уравнений
2.5.4. Результаты численных расчетов
2.6. Внедрение результатов исследований и разработок на турбогенераторах с водородным и воздушным охлаждением
2.7. Усовершенствование конструкции крепления коллекторов системы водяного охлаждения обмотки статора
2.8. Выводы к главе
Глава 3. Методика ускоренных испытаний и отработка
конструкции гидравлических соединений системы охлаждения сердечника статора турбогенератора с полным водяным охлаждением
3.1. Постановка задачи
3.2. Отработка и технологии крепления фторопластовых
шлангов на штуцерах охладителей
3.2.1. Свойства фторопластового шланга,
методика входного контроля
3.2.2. Отработка технологии крепления фторопластового шланга на штуцере
3.3. Обоснование режимов ускоренных ресурсных испытаний
шлангов
3.3.1 Статическая прочность фторопластовых шлангов
3.3.2 Циклическая прочность фторопластовых шлангов
3.3.3 Режимы ускоренных ресурсных испытаний
3.4. Методика и результаты ресурсных испытаний
фторопластовых шлангов
3.5. Расчет диффузии воды через стенки фторопластовых
шлангов по результатам испытаний при повышенной температуре
3.6. Внедрение конструкции фторопластовых шлангов,
результаты эксплуатации
3.7. Выводы к главе
Г лава 4. Исследования и усовершенствование конструкции
упругого крепления сердечника в корпусе турбогенератора
4.1. Постановка задачи 15
4.2. Расчет несущей способности упругой подвески сердечника
турбогенератора

4.3. Исследования и разработка решений по устранению причин
повреждений упругой подвески сердечников
4.3.1. Особенности связи упругих ребер с сердечником
4.3.2. Анализ и разработка решений по устранению самостоятельных колебаний ребер упругой
подвески сердечника
4.3.3. Расчет параметров отжимного устройства ребра
4.3.4. Макет и установка для исследований элемента упругого крепления сердечника с отжимным устройством
4.3.5. Результаты исследований
4.3.6. Отжимное устройство для генераторов,
работающих на электростанциях
4.4. Выводы к главе
Глава 5. Анализ опыта эксплуатации и усовершенствование
конструкции токоподводов роторов турбогенераторов
5.1. Постановка задачи
5.2. Исследование и усовершенствование типовой конструкции
токоподводов ротора
5.2.1. Узел токоподвода ротора традиционной конструкции
5.2.2. Фреттинг-коррозия и фреттинг-усталость материалов
5.2.3. Повреждения хвостовины вала ротора
5.2.4. Повреждения гибкой шины токоподвода
5.2.5. Анализ и усовершенствование конструкции токоподвода
5.3. Беспазовая конструкция токоподвода ротора
5.4. Тепловое состояние элементов беспазового токоподвода
5.5. Уточненная методика механического расчета узла
контактных колец ротора турбогенератора
5.6. Выводы по главе
Заключение
Список литературы
ления и сужению или полному исчезновению области скольжения. Наоборот, установка распорок вдали от стыков приводит к расширению зоны скольжения и снижению изгибной жесткости сердечника.
1.3. Исследование процесса износа лакового покрытия листов активной стали.
Как показано в разделе 1,2, радиальные магнитные вибрации сердечника статора турбогенератора сопровождаются относительными смещениями листов активной стали в районе стыков. Это, в свою очередь, вызывает истирание изоляционных покрытий. Продукты износа в виде пыли неоднократно обнаруживались при осмотрах машин. При интенсивном истирании может произойти местное разрушение лаковой пленки, перегрев места замыканий и, в конечном счете, выгорание железа [173].
В работах [17; 19] представлены результаты обстоятельных экспериментальных исследований износостойкости лакового покрытия листов активной стали. В экспериментальной установке осуществлялись возвратнопоступательные смещения двух прижатых друг к другу образцов. Испытуемые образцы прямоугольной формы размером 50x50 мм и толщиной 0,5 мм вырезались из натурных листов электротехнической стали, покрытой тремя слоями лака КФ-965. Испытания проводились при варьировании в широких пределах основных параметров процесса износа, каковыми, с точки зрения усталостной теории износа [84], являются: контактное давление между листами Р, скорость скольжения листов V, температура активной стали Т, путь трения Б, связанный с амплитудой относительного смещения листов А, частотой колебаний Р и временем протекания процесса т соотношением:
Б=4А/Т (1.37)
В качестве показателя интенсивности износа 1 принималось изменение массы испытуемого образца в процессе истирания. Взвешивание образцов до и после истирания лакового слоя производилось на весах с точностью до