उच्च घूर्णन गति से केन्द्रापसारक बलों की कार्रवाई के कारण रोटर में उच्च यांत्रिक तनाव होता है। आवश्यक ताकत प्राप्त करने के लिए, रोटर ठोस स्टील फोर्जिंग से एक विशाल बेलनाकार से बना होता है। जाली कार्बन स्टील ग्रेड 35 का उपयोग अपेक्षाकृत कम-शक्ति वाले एयर-कूल्ड टर्बोजेनरेटर के रोटर्स के लिए एक सामग्री के रूप में किया जाता है। बड़े टर्बोजेनरेटर के रोटर उच्च-मिश्र धातु स्टील ग्रेड से बने होते हैं: OHNZM, OHN4MAR, 35ХНМ, 35ХНЗМА 35ХН4МА। 35ХН1МФА, 36ХНМА. 36ХНЗМФА, 36ХН1Н. विद्युत मशीन-निर्माण संयंत्र में, सभी रोटर चरणों को अल्ट्रासोनिक दोष का पता लगाने के लिए आवश्यक सफाई की छूट के साथ वर्कपीस से मशीनीकृत किया जाता है। ध्वनि तरंग को प्रतिबिंबित करके, बड़ी गहराई पर 3 मिमी से बड़े दोषों का पता लगाना संभव है। फिनिशिंग के बाद, रोटर में वाइंडिंग, करंट लीड और वेंटिलेशन के लिए खांचे बनाए जाते हैं (चित्र 1)। फ़ील्ड वाइंडिंग के लिए स्लॉट रोटर बैरल की परिधि के लगभग 2/3 भाग पर होते हैं। शेष मुक्त तीसरा भाग दो व्यासीय रूप से स्थित बड़े दांत बनाता है, जिसके माध्यम से जनरेटर के चुंबकीय प्रवाह का मुख्य भाग गुजरता है। टर्बोजेनरेटर में रूसी उत्पादनचार खांचे आकृतियों का उपयोग किया जाता है (चित्र 2), खांचे की गहराई निर्धारित की जाती है अनुमेय मोटाईदांत का आधार, जहां रोटर के घूमने पर सबसे अधिक तन्य तनाव उत्पन्न होता है।

फोर्स्ड रोटर कूलिंग वाले जनरेटर में, गैप से स्लॉट वेजेज के छेद में गैस के प्रवेश को बेहतर बनाने के लिए दांतों पर बेवल को पीस दिया जाता है (चित्र 3)।

फ़ील्ड वाइंडिंग को अप्रत्यक्ष रूप से ठंडा करने पर, रोटर की सतह पर छोटी गहराई के अनुप्रस्थ पेचदार खांचे काट दिए जाते हैं। बैरल का यह गलियारा सतह के नुकसान को कम करता है और बाहरी सतह को बढ़ाता है, जिससे रोटर की बेहतर शीतलन होती है। परिणामस्वरूप रोटर वाइंडिंग का तापमान 7-10 0 C तक कम हो जाता है।

रोटर वाइंडिंग के ललाट भागों को ठंडा करने वाली गैस को बाहर निकलने की अनुमति देने के लिए, वाइंडिंग के स्लॉट के समान चौड़ाई के, लेकिन कम गहराई के दो वेंटिलेशन स्लॉट बड़े दांतों में काटे जाते हैं। वेंटिलेशन स्लॉट रोटर बैरल के अधिक कुशल शीतलन के लिए भी काम करते हैं।

कम-शक्ति वाली मशीनों के रोटरों में, उत्तेजना वाइंडिंग को करंट की आपूर्ति करने के लिए एक्साइटर की ओर से शाफ्ट पर व्यास में स्थित दो खांचे बनाए जाते हैं। टर्बोजेनरेटर में जिनमें स्लिप रिंग बेयरिंग के बाहर स्थित होते हैं, रोटर के केंद्रीय छेद का उपयोग वर्तमान आपूर्ति के लिए किया जाता है। वर्तमान आपूर्ति खांचे दो छेदों द्वारा एक केंद्रीय छेद से जुड़े होते हैं, जो वर्तमान आपूर्ति छड़ों को समायोजित करने के लिए अतिरिक्त रूप से ऊब जाता है। जिस स्थान पर स्लिप रिंग स्थापित की जाती हैं, वहां रेडियल छेद भी ड्रिल किए जाते हैं।

रोटर्स के बड़े दांतों में वाइंडिंग को जबरन ठंडा करने के साथ, संतुलन भार को समायोजित करने के लिए पहले वाइंडिंग स्लॉट के साथ छेद की दो पंक्तियाँ ड्रिल की जाती हैं। रोटर की सतह को ठंडा करने वाले टर्बोजेनरेटर में, वजन को संतुलित करने के लिए ग्रूव्ड वेजेज में छेद ड्रिल किए जाते हैं।

सेंटरिंग रिंग और पंखे को जोड़ने के लिए, प्रत्येक रोटर शैंक पर लैंडिंग पैड की मशीनिंग की जाती है। इन स्थानों पर तनाव की सघनता को खत्म करने के लिए खांचे और रोटर दांतों के सभी किनारों और कोनों को गोलाकार बनाया गया है। इसी उद्देश्य के लिए, रोटर चरणों के साथ विभिन्न व्यासएक संक्रमण त्रिज्या है.

शाफ्ट का वह भाग जो बियरिंग पर टिका होता है, जर्नल कहलाता है। ट्रूनियन के आयामों को शाफ्ट की यांत्रिक शक्ति और असर के ऑपरेटिंग मोड के आधार पर चुना जाता है। शाफ्ट जर्नल को पूरी तरह से इकट्ठे रोटर पर संसाधित किया जाता है।

1.2. रोटर वाइंडिंग डिज़ाइन

दो-पोल टर्बोजेनरेटर की उत्तेजना वाइंडिंग में रोटर के स्लॉट में रखे गए कॉइल के दो समूह होते हैं। एक ही समूह से संबंधित कॉइल्स रोटर के एक ध्रुव विभाजन पर उसके बड़े दांत के सापेक्ष संकेंद्रित रूप से स्थित होती हैं (चित्र 4)। इस प्रकार, टर्बोजेनरेटर की उत्तेजना वाइंडिंग वितरित की जाती है, जिसके कारण रोटर एमएमएफ के साइनसॉइडल आकार के करीब प्राप्त किया जाता है। एक समूह में कुंडलियों की संख्या 7-10 हो सकती है, और एक कुंडल में घुमावों की संख्या 5-28 हो सकती है। नीचे चर्चा की गई उत्तेजना वाइंडिंग्स की डिज़ाइन विशेषताएं काफी हद तक प्रयुक्त शीतलन प्रणाली द्वारा निर्धारित की जाती हैं।

सतह ठंडा रोटर. प्रत्येक फ़ील्ड वाइंडिंग कॉइल को ठोस तार से लगातार लपेटा जाता है। एक किनारे पर एक कुंडल का उत्पादन किया जाता है। कम-शक्ति वाली मशीनों के लिए, शुद्ध इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे से बने एक कंडक्टर का उपयोग किया जाता है, और अधिक शक्तिशाली जनरेटर के लिए, चांदी के योजक के साथ तांबे से बने एक कंडक्टर का उपयोग किया जाता है, जिसमें काफी अधिक ताकत होती है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि फ़ील्ड वाइंडिंग के मोड़ समय के साथ छोटे हो जाते हैं। छोटा होना 30-40 मिमी तक पहुंच सकता है और यह मशीन शुरू होने के दौरान थर्मल तनाव और केन्द्रापसारक बलों की एक साथ कार्रवाई का परिणाम है। यदि यांत्रिक शक्ति अपर्याप्त है, तो घुमावों को छोटा करने से फ़ील्ड वाइंडिंग के इन्सुलेशन या तांबे का विनाश हो सकता है। मोड़ के कोनों पर किनारे पर तार की घुमावदारता के कारण, तांबा कंडक्टर के आंतरिक त्रिज्या के साथ मोटा हो जाता है। कुंडल की ऊंचाई में कुल वृद्धि कई सेंटीमीटर है। इसलिए, प्रत्येक मोड़ का मोटा होना एक विशेष प्रेस पर फाइलिंग या क्रिम्पिंग द्वारा समाप्त हो जाता है।

कॉइल एक दूसरे से श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। कनेक्शन इस योजना के अनुसार बनाया गया है; एक कुंडल का ऊपरी मोड़ अगले कुंडल के ऊपरी मोड़ से जुड़ा होता है, और निचला मोड़ निचले मोड़ से जुड़ा होता है। इस योजना के साथ, सम कॉइल में दाएं हाथ की वाइंडिंग होनी चाहिए, और विषम संख्या वाले कॉइल में बाएं हाथ की वाइंडिंग होनी चाहिए। कॉइल्स के बीच विशेष जंपर्स की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि उनके घुमाव कंडक्टर की धुरी से 45° के कोण पर सिरे से सिरे तक जुड़े होते हैं। कॉइल्स के समूहों के बीच कनेक्शन आमतौर पर ऊपरी घुमावों के साथ बनाया जाता है, जो प्रति पोल कॉइल्स की सम संख्या के साथ ही संभव है। फ़ील्ड वाइंडिंग के आउटपुट सिरों को 0.3-0.5 मिमी मोटे तांबे के बसबारों के एक सेट से लचीला बनाया जाता है, जो स्टील वेजेज के साथ शाफ्ट खांचे से सुरक्षित होते हैं।

उत्तेजना वाइंडिंग के केस इन्सुलेशन की विद्युत शक्ति अधिकतम परीक्षण वोल्टेज द्वारा निर्धारित की जाती है, जो बदले में, उत्तेजना सर्किट में आपातकालीन ब्रेक के दौरान वाइंडिंग में होने वाले ओवरवॉल्टेज के परिमाण पर निर्भर करती है। दूसरी ओर, आवास इन्सुलेशन की मोटाई अनुमेय तापमान अंतर से सीमित है, जो 25-30 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होनी चाहिए। इन दो विरोधी कारकों को ध्यान में रखते हुए, आस्तीन की मोटाई 1-1.2 मिमी की सीमा के भीतर चुनी जाती है।

500 मेगावाट और उससे अधिक की शक्ति से शुरू होने वाले, टीवीवी श्रृंखला के टर्बोजेनरेटर में एक ट्रेपोजॉइडल रोटर ग्रूव होता है। उत्तेजना वाइंडिंग का क्रॉस सेक्शन 30% तक बढ़ जाता है। हालाँकि, यह खांचे की मिलिंग को जटिल बनाकर और विभिन्न चौड़ाई के घुमावों के साथ कॉइल बनाकर प्राप्त किया जाता है। TVV-500-2 जनरेटर के खांचे का एक क्रॉस सेक्शन चित्र में दिखाया गया है। 5, ए. ट्रैपेज़ॉइडल क्रॉस-सेक्शन के साथ कॉइल का सीधा स्लॉटेड हिस्सा रोटर बैरल से प्रत्येक तरफ 30 मिमी तक फैला हुआ है। कुंडलियों के ललाट भागों में पहले से ही एक आयताकार क्रॉस-सेक्शन है (चित्र 5, बी) साथशीतलन के लिए आंतरिक अनुदैर्ध्य चैनल। रोटर बैरल से बाहर निकलने पर, नाली इन्सुलेशन में फाइबरग्लास से बने अतिरिक्त कफ होते हैं। इन जगहों पर खांचे कुछ हद तक चौड़े हैं।

टीवीवी श्रृंखला के जनरेटर की उत्तेजना वाइंडिंग के ललाट भागों का बन्धन चित्र में दिखाया गया है। 5, वीअक्षीय और स्पर्शरेखा दिशाओं में, कॉइल्स को विशेष वेजेज के साथ कसकर सुरक्षित किया जाता है। रिंग और वाइंडिंग के बीच इंसुलेटिंग सेगमेंट स्थापित किए जाते हैं। क्षतिपूर्ति करने वाले उपकरण गर्म होने पर वाइंडिंग को लंबा होने देते हैं।

2. ग्रूव वेजेज और रोटर डंपिंग सिस्टम

वेजेज़ रोटर खांचे में उत्तेजना वाइंडिंग को सुरक्षित करते हैं और दांतों के साथ मिलकर रोटर डंपिंग सिस्टम बनाते हैं। जब एक टर्बो जनरेटर संचालित होता है, तो स्टेटर क्षेत्र के उच्च स्थानिक हार्मोनिक्स रोटर बैरल में एड़ी धाराओं को प्रेरित करते हैं, जिससे अतिरिक्त नुकसान होता है। अगर नहीं सममित मोडएड़ी धाराएँ स्थानीय अति ताप का कारण बन सकती हैं और रोटर बैरल की ताकत को कम कर सकती हैं। डैम्पर प्रणाली रोटर को भंवर धाराओं के प्रवाह से मुक्त कर देती है और चुंबकीय क्षेत्रों को कमजोर कर देती है जिससे उनकी घटना होती है। इसलिए, वेजेज न केवल उच्च यांत्रिक शक्ति के साथ, बल्कि अच्छी विद्युत चालकता वाली सामग्री से बने होने चाहिए। वेजेज गैर-चुंबकीय होने चाहिए ताकि उत्तेजना वाइंडिंग के भटके हुए क्षेत्र में वृद्धि न हो। वेजेज बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली धातुओं की मुख्य विशेषताएं तालिका 1 में दी गई हैं, और स्लॉट वेजेज के आकार चित्र में दिखाए गए हैं। 6.

तालिका नंबर एक

धातु वेजेज के यांत्रिक गुण

कम-शक्ति वाले टर्बोजेनरेटर में, चुंबकीय (स्टील) और गैर-चुंबकीय (कांस्य) सामग्री से बने वेजेज का उपयोग किया जाता था, जो खांचे की चौड़ाई में मिश्रित होते थे। इस वेज डिज़ाइन का उपयोग गैप में इंडक्शन कर्व के आकार को बेहतर बनाने के लिए किया गया था। वर्तमान में, मिश्रित वेजेज का उपयोग नहीं किया जाता है, और चुंबकीय वेजेज केवल बड़े दांत के दोनों किनारों पर स्थित खांचे में स्थापित किए जाते हैं।

ज्यादातर मामलों में, ग्रूव वेजेज D16T ग्रेड ड्यूरालुमिन से बने होते हैं, जिसके उपयोग से कम घनत्व के कारण रोटर बैरल और दांतों में केन्द्रापसारक बलों से तनाव को कम करना संभव हो जाता है। पच्चर की लंबाई 300-350 मिमी है। वेजेज के बीच के जोड़ 1 -1.5 मिमी के अंतराल के साथ बनाए जाते हैं। जोड़ों को रोटर बैरल पर कुंडलाकार खांचे के साथ संरेखित किया गया है। यह जोड़ों पर दांतों में तनाव की सघनता को रोकता है। वेजेज को खांचे में कसकर स्थापित किया जाता है ताकि वे बाद में मजबूर शीतलन के साथ टर्बोजेनरेटर में वाइंडिंग में वेंटिलेशन नलिकाओं को स्थानांतरित और अवरुद्ध न कर सकें, और रोटर बैरल के साथ अच्छा विद्युत संपर्क भी प्राप्त कर सकें। स्थापना घनत्व केवल वेज कंधों की सतह के साथ बनाया जाता है, जो उनका सहायक हिस्सा है।

टीवीवी प्रकार के जनरेटर में, असममित परिस्थितियों में बैरल, वेजेज और बैंड की सतह से गुजरने वाली धाराओं के कारण होने वाले ताप के प्रति रोटर्स के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, रोटर के अंतिम क्षेत्र में सिल्वर-प्लेटेड सतह वाले तांबे के खंड स्थापित किए जाते हैं। . खंडों में एक कंघी का आकार होता है, जिसके दांत घुमावदार और बड़े दांतों में विशेष खांचे के साथ खांचे के अंतिम पच्चर के नीचे फिट होते हैं। खंडों को ओवरलैपिंग जोड़ों के साथ दो परतों में रखा गया है.

3. रोटर पट्टी

पट्टी की काम करने की स्थितियाँ . रोटर बैंडेज असेंबली को फ़ील्ड वाइंडिंग के ललाट भागों को बन्धन के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें एक बैंडिंग रिंग, एक सेंटरिंग (या थ्रस्ट) रिंग और उनके बन्धन के लिए हिस्से होते हैं। संयोजन का मुख्य भाग एक पट्टी की अंगूठी है, जो केन्द्रापसारक बलों की कार्रवाई को समझती है और उत्तेजना कॉइल्स के ललाट भागों को रेडियल दिशा में झुकने से रोकती है। सेंटरिंग रिंग वाइंडिंग के थर्मल विस्तार से बलों को अवशोषित करती है, और यह भी सुनिश्चित करती है कि बैंडेज रिंग का बेलनाकार आकार बनाए रखा जाता है और शाफ्ट अक्ष के सापेक्ष केंद्रित होता है। उन इकाई डिज़ाइनों में जिनमें सेंटरिंग रिंग रोटर शाफ्ट पर फिट नहीं होती है, इसे थ्रस्ट रिंग कहा जाता है।

बैंडेज रिंग टर्बोजेनरेटर का सबसे लोडेड हिस्सा है। इसका मजबूत बन्धन ही किया जा सकता है गर्म फिटतनाव के साथ. हस्तक्षेप का मूल्य गणना द्वारा निर्धारित किया जाता है। हस्तक्षेप को न केवल रेटेड गति पर, बल्कि ओवरक्लॉक गति पर भी रिंग का एक तंग कनेक्शन बनाना चाहिए - 3600 आरपीएम (अचानक लोड हानि की स्थिति में टर्बोजेनरेटर का संचालन करते समय, रोटर की गति 20% तक बढ़ सकती है)।

रोटर वाइंडिंग के ललाट भागों का द्रव्यमान रोटर के अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ अक्षों के सापेक्ष असमान रूप से वितरित किया जाता है, यही कारण है कि, तन्य बलों के अलावा, रिंग में झुकने वाले क्षण उत्पन्न होते हैं, जो बैंडेज रिंग को प्रदान करते हैं। अंडाकार आकार. घूर्णन के दौरान रिंग का अपना द्रव्यमान केन्द्रापसारक बल भी बनाता है, जो रिंग पर कुल भार का 70% तक होता है। स्टेटर के व्युत्क्रम तुल्यकालिक क्षेत्रों से रोटर बैरल में धाराओं को बैंडिंग रिंग (छवि 7) के माध्यम से बंद किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप लैंडिंग संपर्क सतहों, साथ ही वेजेज और दांतों के बीच संपर्क सतहें बहुत अधिक हो सकती हैं। गरम, यहाँ तक कि धातु के जलने और पिघलने की हद तक। रोटर की बदलती ताकतें और कंपन समय के साथ फिट को कमजोर कर देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बैंडेज रिंग सीट से बाहर खिसक सकती है।

4. शाफ्ट सील

संचालन का उद्देश्य और सिद्धांत . रोटर शाफ्ट और अंतिम ढाल के बीच कुंडलाकार अंतराल के माध्यम से आसपास के स्थान में हाइड्रोजन रिसाव को एक विशेष सील द्वारा रोका जाता है। शाफ्ट सील दो प्रकार की होती हैं: यांत्रिक और बेलनाकार (रिंग)। उनके संचालन का सिद्धांत शाफ्ट और स्थिर सील लाइनर (छवि 8) के बीच एक संकीर्ण अंतर में तेल का एक काउंटर प्रवाह बनाने पर आधारित है, जो स्टेटर हाउसिंग से हाइड्रोजन के निकास को रोकता है। हाइड्रोजन दबाव पर तेल दबाव की अधिकता 0.05-0.09 एमपीए है। सील लाइनर बैबिट की एक परत से ढका होता है। बैबिट में एक पच्चर के आकार का खांचा बनाया जाता है, जिसकी बदौलत, बीयरिंग की तरह, शाफ्ट और लाइनर के बीच एक तेल की पच्चर बनाई जाती है। रेटेड गति पर, तेल परत में एक हाइड्रोडायनामिक बल विकसित होता है, जो तेल आपूर्ति पंपों द्वारा बनाए गए हाइड्रोस्टैटिक बल के साथ मिलकर लाइनर को शाफ्ट से दूर दबाता है।

बेलनाकार सीलें क्लैम्पिंग बल के रूप में केवल लाइनर के गुरुत्वाकर्षण का ही उपयोग करती हैं। यांत्रिक मुहरों में, दबाव बल हाइड्रोजन दबाव, तेल दबाव या स्प्रिंग्स द्वारा बनाया जा सकता है। दबाने और धकेलने वाले बलों के बीच संतुलन 0.07-0.15 मिमी की तेल परत की मोटाई के साथ रोटेशन की नाममात्र गति पर होता है, जो विशुद्ध रूप से तरल घर्षण प्रदान करता है।

सील में तेल हाइड्रोजन और हवा दोनों की ओर फैलता है। हाइड्रोजन की ओर बहने वाला तेल उसमें मौजूद कुछ हवा छोड़ देता है और, इसके विपरीत, हाइड्रोजन को अवशोषित कर लेता है। अंत-प्रकार की सीलें जनरेटर से अपेक्षाकृत कम हाइड्रोजन रिसाव की अनुमति देती हैं, जो कि है महत्वपूर्णऊंचे गैस दबाव पर. शाफ्ट और लाइनर के बीच छोटे अंतराल के कारण तेल-हाइड्रोजन और वायु द्वारा संदूषण भी बहुत कम होता है। हालाँकि, यांत्रिक सील की स्थापना कठिन है, वे शाफ्ट के थर्मल विस्तार के प्रति संवेदनशील हैं और तेल आपूर्ति में रुकावट नहीं आने देते हैं। बाद के मामले में, अर्ध-शुष्क घर्षण होता है, जिससे बैबिट पिघल जाता है और शाफ्ट की सतह को नुकसान होता है। तेल आपूर्ति बहाल करना, एक नियम के रूप में, अब सील को सामान्य संचालन फिर से शुरू करने की अनुमति नहीं देता है, यानी यह अपरिहार्य है आपातकालीन बंदजनक

सबसे बुनियादी उद्देश्य इस इकाई काऊर्जा रूपांतरण है यांत्रिक प्रकार, एक टरबाइन (गैस या भाप) के विद्युत में घूमने के परिणामस्वरूप प्राप्त होता है। यह परिवर्तन घूर्णन का परिणाम है चुंबकीय क्षेत्रस्टेटर में ही रोटर. यह क्षेत्र रोटर पर स्थापित चुंबक या डायरेक्ट वोल्टेज करंट के कारण होता है। यह स्टेटर वाइंडिंग में करंट उत्पन्न करने के साथ-साथ तीन-चरण वोल्टेज को वैकल्पिक करने में योगदान देता है। वे इस क्षेत्र से सीधे आनुपातिक हैं।

टर्बोजेनरेटर का संचालन सिद्धांतउत्पादन पर आधारित विद्युतीय ऊर्जाकाफी लंबे नाममात्र ऑपरेटिंग मोड में। इसके अलावा, ये इकाइयाँ भाप या गैस टर्बाइनों से जुड़ी होती हैं। टर्बोजेनरेटर का उपयोग परमाणु और ताप विद्युत संयंत्रों में किया जाता है। शक्ति पर निर्भर करता है इस उपकरण का, इसे तीन मुख्य श्रेणियों में बांटा गया है:

• 2.5 - 32 मेगावाट;
• 60 - 320 मेगावाट;
• टरबाइन जनरेटर क्षमता 500 मेगावाट से अधिक है।

घूर्णन गति के लिए, टर्बोजेनरेटर हैं:

• 1500 से 1800 आरपीएम की घूर्णन गति के साथ द्विध्रुवी;
• चार-पोल (300 - 3600 आरपीएम)।

टर्बोजेनरेटर डिवाइस में एक बेलनाकार रोटर शामिल होता है, जो 2 विशेष सादे बीयरिंग और दो-परत स्टेटर वाइंडिंग पर लगाया जाता है। किस उत्तेजना प्रणाली का उपयोग किया जाता है, उसके आधार पर, ये इकाइयाँ स्वतंत्र और स्थिर स्व-उत्तेजित, साथ ही ब्रश रहित भी हो सकती हैं।

निर्भर करना विद्युत शक्तिऔर स्वयं ऊर्जा आपूर्ति की तकनीकी समस्याएं अलग-अलग हैं निम्नलिखित प्रकारटर्बोजेनेरेटर के साथ विभिन्न प्रणालियाँठंडा करना:

• तेल;
• वायु;
• हाइड्रोजन;
• अतुल्यकालिक;
• संयुक्त हाइड्रोजन-पानी.

इन उपकरणों के बाद वाले प्रकार का उपयोग अक्सर परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में काम करने के लिए किया जाता है। अतुल्यकालिक टर्बोजेनरेटर ने उच्च भार उतार-चढ़ाव वाली ऊर्जा प्रणालियों और शक्तिशाली ताप विद्युत संयंत्रों में अपना अनुप्रयोग पाया है। विभिन्न क्षमताओं वाले थर्मल पावर प्लांट (टीपीपी) में काम करने के लिए तेल और एयर-कूल्ड इकाइयों का उपयोग किया जाता है।

टर्बोजेनरेटर का सेवा जीवनइसकी परिचालन स्थितियों पर निर्भर करता है। यह मुख्य घटकों (रोटर, वाइंडिंग और स्टेटर कोर) के गर्म होने और शीतलन वातावरण से भी प्रभावित होता है। इसके अलावा, आपको यह याद रखना और जानना चाहिए कि ट्रांसफॉर्मर, वोल्टेज लिमिटर्स, शंट रिएक्टरों पर अनुमेय से अधिक वोल्टेज लंबे समय तक रहने से इस इकाई के सेवा जीवन में उल्लेखनीय कमी आती है और दुर्घटना दर में वृद्धि होती है।

टर्बोजेनरेटर डिजाइन

इसमें दो सबसे महत्वपूर्ण घटक शामिल हैं - स्टेटर और रोटर। उनमें से प्रत्येक में कई तत्व और प्रणालियाँ हैं। रोटर एक टर्बोजेनेरेटर का घूमने वाला उपकरण है। यह विद्युत चुम्बकीय, यांत्रिक और तापीय भार से प्रभावित होता है। स्टेटर स्थायी रूप से स्थापित है. लेकिन यह विभिन्न गतिशील भारों (उच्च-वोल्टेज, मरोड़, कंपन, आदि) से भी प्रभावित होता है।

टर्बोजेनरेटर का कोर स्वयं उच्च-मिश्र धातु हॉट-रोल्ड स्टील शीट से इकट्ठा किया गया है। यदि इसकी शक्ति 100 मेगावाट से अधिक हो तो कोल्ड-रोल्ड स्टील का उपयोग किया जाता है। इसकी चादरें इस तरह से व्यवस्थित की जाती हैं कि कोर के पीछे चुंबकीय प्रवाह जिस दिशा में चलता है वह स्टील के लुढ़कने की दिशा से मेल खाता है। इन शीटों से विशेष पैकेज इकट्ठे किए जाते हैं, जिनसे मूल तत्व पहले ही बन चुके होते हैं। इन पैकेजों के बीच सभी मौजूदा वेंटिलेशन नलिकाएं गैर-चुंबकीय स्टील स्पेसर का उपयोग करके बनाई गई हैं।

स्टेटर वाइंडिंग्स दो परतों से बनी होती हैं और संक्षारण प्रतिरोधी होती हैं। प्रत्येक मौजूदा खांचे में दो छड़ें डाली जाती हैं, जो दो अलग-अलग वर्गों से संबंधित होती हैं। वाइंडिंग्स स्वयं निरंतर इन्सुलेशन का उपयोग करती हैं। टर्बोजेनरेटर स्टेटर में स्वयं सहायक आवास शामिल होता है, जिसमें कोर स्थापित होता है, और पसलियां समर्थन फ्रेम से मजबूती से जुड़ी होती हैं। इन दो तत्वों के बीच लोचदार भाग स्थापित किए जाते हैं। ये आयताकार लोचदार प्रिज्म के रूप में बने होते हैं। सहायक प्लेटफार्मों के बीच अंडाकार छेद होते हैं।

भाप टरबाइन टरबाइन जनरेटर

यह रोटरी ताप इंजनों के प्रकारों में से एक है जो जल वाष्प की ऊर्जा का उपयोग करता है। यह यांत्रिक कार्यों में भाप की तापीय ऊर्जा को दोगुना कर देता है। के साथ तुलना पिस्टन मशीन, एक भाप टरबाइन उपयोग करने के लिए अधिक सुविधाजनक, किफायती और कॉम्पैक्ट है।

जब भाप स्वयं नोजल के माध्यम से बहती है, तो यह संभावित ऊर्जागतिज में परिवर्तित हो जाता है, सीधे ब्लेड तक प्रेषित होता है। रोटर ब्लेड और निश्चित नोजल के एक सेट को टरबाइन चरण कहा जाता है, जो प्रतिक्रियाशील या सक्रिय हो सकता है।

इस उपकरण का संचालन सिद्धांत इस प्रकार है। स्टीम लाइन के माध्यम से, बॉयलर से अत्यधिक गर्म भाप को सीधे टर्बोजेनरेटर के स्टीम टरबाइन में आपूर्ति की जाती है। यहीं पर इसकी तापीय ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा यांत्रिक कार्यों में परिवर्तित होता है। फिर इस अपशिष्ट उत्पाद को काफी कम तापमान और दबाव पर कंडेनसर में भेजा जाता है। इसमें ट्यूबों की एक प्रणाली होती है जिसके माध्यम से ठंडा पानी लगातार पंप किया जाता है। ठंडी सतह के संपर्क में आने के बाद भाप संघनित होकर पानी में बदल जाती है। इस परिणामी कंडेनसेट को बाहर पंप किया जाता है और एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हीटर के माध्यम से एक एकत्रित टैंक में और फिर स्टीम बॉयलर में डाला जाता है। इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि भाप टरबाइन में पानी, भाप और घनीभूत एक बंद चक्र बनाते हैं। भाप और पानी का नुकसान काफी नगण्य है, लेकिन इसकी भरपाई सिस्टम में कच्चा पानी डालकर की जाती है, जो पहले से जल शोधक से होकर गुजरता है। यहां उसके साथ विशेष व्यवहार किया जाता है रासायनिक उपचारसभी अवांछित अशुद्धियों को दूर करने के लिए.

टर्बोजेनरेटर दक्षता

परिमाण यह पैरामीटरनिर्माता द्वारा ही निर्धारित किया जाता है, अर्थात् डिज़ाइन और उपयोग की जाने वाली सक्रिय सामग्रियों की संख्या। लेकिन यह याद रखने योग्य है कि टर्बोजेनरेटर के सामान्य संचालन के दौरान केवल रखरखाव कर्मी ही गुणांक बढ़ा सकते हैं उपयोगी क्रियाकुछ हानियों को कम करके।

इस इकाई की दक्षता टरबाइन से टर्बोजेनरेटर को आपूर्ति की गई बिजली के लिए आउटपुट उपयोगी शक्ति के अनुपात के बराबर है। यह सूचक डिवाइस द्वारा उठाए गए भार पर निर्भर करता है। कई टर्बोजेनरेटर के लिए, इस गुणांक का अधिकतम मूल्य सीधे लोड पर ही स्थित होता है, जो नाममात्र का लगभग 80-90% है। यह किफायती मोड में टरबाइन के पूरी तरह से सामान्य संचालन से मेल खाता है।

प्रदर्शनी "इलेक्ट्रो"

यह अंतर्राष्ट्रीय आयोजन न केवल रूस में, बल्कि सीआईएस देशों में भी सबसे बड़ा है। इसमें ऊर्जा, स्वचालन, प्रकाश व्यवस्था और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के लिए विद्युत उपकरणों का प्रदर्शन किया जाएगा।

एक्सपोसेंटर फेयरग्राउंड में इलेक्ट्रो प्रदर्शनी में आने वाला प्रत्येक आगंतुक इस उद्योग में सबसे वर्तमान और नवीन विकास को देख सकेगा, जो ऊर्जा उत्पादन से शुरू होकर इसकी खपत तक होगा।

यहां आप टर्बोजेनरेटर क्या है, इसका उद्देश्य, प्रकार, डिज़ाइन और संचालन के सिद्धांत के बारे में अधिक विस्तार से जान सकते हैं। यह प्रदर्शनी 25 वर्षों से हर साल दुनिया भर के प्रमुख विशेषज्ञों और प्रमुख उद्योगों के प्रतिनिधियों को सबसे अधिक चर्चा के लिए एक साथ ला रही है वर्तमान मुद्दोंऔर इस उद्योग में बहुत सी दिलचस्प चीजें सीखें।

परिचय

1. तकनीकी डेटा

2. जनरेटर का डिज़ाइन और संचालन

3. सुरक्षा निर्देश

निष्कर्ष

ग्रन्थसूची

परिचय

टर्बोजेनरेटर (टीजी) मुख्य प्रकार के उत्पादन उपकरण हैं, जो कुल वैश्विक बिजली उत्पादन का 80% से अधिक प्रदान करते हैं। वहीं, टीजी सबसे जटिल प्रकार हैं विद्युत मशीनें, जो संरचनात्मक तत्वों की शक्ति, आयाम, विद्युत चुम्बकीय विशेषताओं, हीटिंग, शीतलन, स्थैतिक और गतिशील ताकत की समस्याओं को बारीकी से जोड़ता है। टीजी की अधिकतम परिचालन विश्वसनीयता और दक्षता सुनिश्चित करना एक केंद्रीय वैज्ञानिक और तकनीकी समस्या है।

घरेलू टर्बोजेनरेटर उद्योग में, सिद्धांत के विकास, टीजी की गणना, डिजाइन और संचालन के मुद्दों के विकास में कई वैज्ञानिकों, शोधकर्ताओं, डिजाइनरों द्वारा एक बड़ा योगदान दिया गया था, जिनमें से, सबसे पहले, अलेक्सेव ए.ई. को ध्यान दिया जाना चाहिए। लूथर आर.ए., कोस्टेंको एम.पी., ओडिंगा ए.आई., बर्गेरा ए.वाई.ए., कोमारा ई.जी., एफ़्रेमोवा डी.वी., इवानोवा एन.पी., ग्लीबोवा आई.ए., काज़ोव्स्की ई.वाई.ए., एरेमिना एम.वाई.ए., वोल्डेक ए.आई., गेरवाइस जी.के., वाज़नोवा ए.आई. विदेशी विशेषज्ञों में ई. विडेमैन, वी. केलेनबर्गर, वी.पी. शुइस्की, जी. गॉटर का उल्लेख किया जाना चाहिए।

साथ ही, पिछले दशकों में किए गए भारी मात्रा में काम के बावजूद, सिद्धांत के आगे के विकास, अधिक उन्नत प्रौद्योगिकियों के विकास और टीजी के डिजाइन, गणना विधियों और अनुसंधान के मुद्दे अपनी प्रासंगिकता नहीं खोते हैं।

टर्बोजेनरेटर एक गैर-सैलिएंट-पोल सिंक्रोनस जनरेटर है, जिसका मुख्य कार्य भाप या गैस टरबाइन से संचालन में यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना है उच्च गतिरोटर रोटेशन (3000,1500 आरपीएम)। मेकेनिकल ऊर्जाटरबाइन को एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके विद्युत शक्ति में परिवर्तित किया जाता है, जो रोटर की तांबे की वाइंडिंग में प्रवाहित होने वाले प्रत्यक्ष वोल्टेज करंट द्वारा निर्मित होता है, जिसके परिणामस्वरूप स्टेटर वाइंडिंग में तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा और वोल्टेज का उद्भव होता है। . शीतलन प्रणालियों के आधार पर, टर्बोजेनरेटर को कई प्रकारों में विभाजित किया जाता है: एयर-कूल्ड जनरेटर, हाइड्रोजन-कूल्ड जनरेटर और वॉटर-कूल्ड जनरेटर। वे भी हैं संयुक्त प्रकार, उदाहरण के लिए, एक हाइड्रोजन-वाटर-कूल्ड जनरेटर (HWG)। TVV-320-2 टर्बोजेनरेटर को लेनिनग्राद मेटल प्लांट के K-300-240 स्टीम टरबाइन या यूराल टर्बोमोटर प्लांट के T-250-240 के साथ सीधे संबंध में एक थर्मल पावर प्लांट में विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

1. तकनीकी डेटा

शीतलन मीडिया के नाममात्र दबाव और तापमान पर जनरेटर के नाममात्र पैरामीटर तालिका में दिए गए हैं। 1.

कूलिंग मीडिया के मुख्य पैरामीटर

स्टेटर हाउसिंग में हाइड्रोजन

स्टेटर वाइंडिंग में डिस्टिलेट करें

गैस कूलरों में पानी की प्रक्रिया करें

स्टेटर वाइंडिंग हीट एक्सचेंजर्स में पानी की प्रक्रिया करें

उच्च्दाबाव प्रोसेस किया गया पानीवाइंडिंग में डिस्टिलेट के अतिरिक्त दबाव से अधिक नहीं होना चाहिए।

अनुमेय विचलन आसुत के तापमान से निर्धारित होता है।

महानतम अनुमेय तापमानव्यक्तिगत जनरेटर घटक और शीतलन मीडिया। जनरेटर वाइंडिंग्स का इन्सुलेशन वर्ग "बी" है।

व्यक्तिगत जनरेटर घटकों और शीतलन मीडिया का उच्चतम अनुमेय तापमान तालिका में दर्शाया गया है। 2.

*रोटर वाइंडिंग का तापमान ठंडे हाइड्रोजन के तापमान से 75 से अधिक नहीं होने दिया जाता है।

स्टेटर वाइंडिंग के वेजेज के नीचे रखे गए प्रतिरोध तापमान के अनुसार अनुमेय तापमान सबसे अधिक और सबसे कम गर्म प्रतिरोध थर्मामीटर की रीडिंग के बीच 75 से अधिक नहीं होना चाहिए, थर्मल परीक्षण के बाद प्रत्येक विशिष्ट मशीन के लिए निर्माता के साथ समझौते में 20 से अधिक नहीं होना चाहिए। .

अतिरिक्त तकनीकी डेटा

2. जनरेटर का डिज़ाइन और संचालन

कार्य का सामान्य कार्यात्मक आरेख

जनरेटर को आसुत जल (डिस्टिलेट) के साथ स्टेटर वाइंडिंग के सीधे शीतलन के साथ डिज़ाइन किया गया है, और रोटर वाइंडिंग और स्टेटर कोर को गैस-तंग आवास के अंदर मौजूद हाइड्रोजन के साथ डिज़ाइन किया गया है।

स्टेटर वाइंडिंग में डिस्टिलेट पंपों के दबाव में घूमता है और जनरेटर के बाहर स्थित हीट एक्सचेंजर्स द्वारा ठंडा किया जाता है।

कूलिंग हाइड्रोजन रोटर शाफ्ट पर लगे पंखे की कार्रवाई के तहत जनरेटर में प्रसारित होता है और जनरेटर आवास के अंतिम हिस्सों में बने गैस कूलर द्वारा ठंडा किया जाता है।

गैस कूलर और हीट एक्सचेंजर्स में पानी का संचलन जनरेटर के बाहर स्थित पंपों द्वारा किया जाता है।

सपोर्ट बियरिंग्स और शाफ्ट सील्स को तेल की आपूर्ति टरबाइन तेल प्रणाली से होती है।

यूनिट के रन-डाउन पर सपोर्ट बियरिंग्स और शाफ्ट सील्स को आपातकालीन तेल आपूर्ति के लिए, जनरेटर के बाहर रिजर्व टैंक स्थापित किए जाते हैं।

जनरेटर को सेमीकंडक्टर रेक्टिफायर के माध्यम से उच्च आवृत्ति प्रारंभ करनेवाला जनरेटर द्वारा उत्तेजित किया जाता है।

स्टेटर हाउसिंग और फाउंडेशन प्लेटें

वेल्डेड गैस-टाइट स्टेटर हाउसिंग में एक मध्य भाग होता है जो कोर को वाइंडिंग के साथ ले जाता है, और दो अंतिम भाग होते हैं।

अंतिम भागों में घुमावदार ललाट भाग और गैस कूलर हैं।

एक्साइटर साइड के अंतिम भाग में, वाइंडिंग के अंतिम टर्मिनल स्थापित होते हैं - शीर्ष पर शून्य, और नीचे रैखिक।

आवास की यांत्रिक शक्ति स्टेटर के लिए हाइड्रोजन विस्फोट की स्थिति में अवशिष्ट विरूपण के बिना आंतरिक दबाव का सामना करने के लिए पर्याप्त है।

बाहरी स्टेटर ढालें ​​सीधे आंतरिक ढालों के साथ एकीकृत होती हैं, जिनसे पंखे की ढालें ​​जुड़ी होती हैं।

पंखे की ढाल के आधे हिस्से इन्सुलेशन से बने होते हैं आंतरिक ढालऔर आपस में.

ढालों के कनेक्टर क्षैतिज तल में स्थित होते हैं।

ढालों और रोटर बैरल में विशेष चैनल होते हैं जिनके माध्यम से शीतलन गैस रोटर वाइंडिंग के ललाट भागों में प्रवेश करती है।

शरीर के तलों और बाहरी पैनलों के बीच कनेक्शन की गैस की जकड़न बाहरी पैनलों में बने खांचे के नीचे चिपके रबर कॉर्ड द्वारा सुनिश्चित की जाती है।

बाहरी पैनल को तोड़े बिना बॉडी के अंदर जाने के लिए इसके निचले हिस्से में एक हैच दिया गया है।

नींव पर जनरेटर स्थापित करने से पहले, स्टेटर आवास में वेल्डेड परिवहन पैरों पर टिका होता है।

स्टेटर को उठाने वाले हथियारों का उपयोग करके नींव पर स्थापित किया जाता है, जिन्हें परिवहन के दौरान हटा दिया जाता है।

जनरेटर और एक्साइटर का आधार स्टील शीट से बने फाउंडेशन स्लैब हैं। इन्हें एम्बेडेड स्लैब और स्थायी लाइनिंग पर स्थापना के दौरान स्थापित किया जाता है और कंक्रीट से भर दिया जाता है।

फाउंडेशन स्टड का उपयोग जनरेटर को नींव तक सुरक्षित करने के लिए किया जाता है।

जनरेटर बेयरिंग का आधार एक बॉक्स-प्रकार का फाउंडेशन स्लैब है।

गैस कूलर

जनरेटर में उत्पन्न गर्मी को चार ऊर्ध्वाधर कूलरों द्वारा हटा दिया जाता है।

प्रत्येक कूलर में रोल्ड एल्यूमीनियम पंखों के साथ द्विपक्षीय, पीतल-एल्यूमीनियम ट्यूब होते हैं।

ट्यूबों को दोनों तरफ से ट्यूब शीट में लपेटा जाता है, जिसमें कक्षों को बोल्ट किया जाता है, रबर से सील किया जाता है और फ्रेम द्वारा जोड़ा जाता है।

कूलर ऊपर से स्टेटर में डाले जाते हैं और अपनी ऊपरी ट्यूब प्लेटों के साथ स्टेटर के अंतिम हिस्सों पर टिके होते हैं।

स्टेटर हाउसिंग के संबंध में निचले कक्षों को रबर से इस तरह से सील किया जाता है कि ऊर्ध्वाधर दिशा में कूलर का मुक्त थर्मल विस्तार सुनिश्चित हो।

जल कक्षों के हटाने योग्य कवर आपको स्टेटर आवास की जकड़न का उल्लंघन किए बिना ट्यूबों को साफ करने और उनकी स्थिति की निगरानी करने की अनुमति देते हैं।

दबाव और निकास पाइपनीचे के कवर से जुड़ा हुआ।

से हवा छोड़ना ऊपरी कक्षकूलर नियंत्रण नाली पाइप से सुसज्जित हैं।

प्रत्येक ट्यूब शीतलन ट्यूबों में से एक से होकर गुजरती है निचला कक्ष, चैम्बर में वेल्डेड एक निकला हुआ किनारा के साथ समाप्त होता है।

फ़्लैंज नल के साथ आउटलेट पाइप से जुड़े हुए हैं, जो जनरेटर संचालन के दौरान नाली में कम से कम पानी की निकासी के साथ लगातार खुले रहना चाहिए।

स्टेटर कोर

स्टेटर कोर को 0.5 मिमी मोटे इलेक्ट्रिकल स्टील के खंडों से बने वेजेज पर इकट्ठा किया जाता है और अक्ष के साथ विभाजित किया जाता है वेंटिलेशन नलिकाएंपैकेज के लिए.

खंडों की सतह इन्सुलेट वार्निश से ढकी हुई है।

स्टेटर कोर वेजेज को आवास के अनुप्रस्थ रिंगों में वेल्ड किया जाता है।

संपीड़ित स्टेटर कोर को गैर-चुंबकीय स्टील से बने दबाव के छल्ले द्वारा कड़ा किया जाता है। बाहरी पैकेजों के दांतेदार क्षेत्र को कोर और दबाव रिंगों के बीच स्थापित गैर-चुंबकीय स्टील से बनी दबाव उंगलियों से सील कर दिया जाता है।

स्टेटर वाइंडिंग के ललाट भागों से विद्युत चुम्बकीय रिसाव फ्लक्स को कम करने के लिए, दबाव के छल्ले के नीचे तांबे की स्क्रीन स्थापित की जाती हैं।

आवास और नींव में कोर के स्टॉप-पीरियड कंपन के संचरण को कम करने के लिए, स्टेटर वेजेज में अनुदैर्ध्य स्लॉट बनाए जाते हैं, जो स्टेटर कोर और आवास के बीच एक लोचदार कनेक्शन बनाता है।

स्टेटर वाइंडिंग

स्टेटर वाइंडिंग तीन-चरण, दो-परत, छोटी पिच, रॉड-प्रकार, प्राथमिक कंडक्टरों के स्थानांतरण के साथ है। वाइंडिंग के अग्र भाग टोकरी प्रकार के होते हैं। घुमावदार छड़ें ठोस और खोखले प्राथमिक इंसुलेटेड कंडक्टरों से बुनी जाती हैं और विशेष वेजेज के साथ कोर के खांचे में सुरक्षित की जाती हैं।

वाइंडिंग को ठंडा करने के लिए, आसुत जल खोखले कंडक्टरों से होकर गुजरता है।

छड़ों के सिरों पर, खोखले कंडक्टरों को पानी की आपूर्ति के लिए युक्तियाँ मिलाई जाती हैं। युक्तियों को छड़ों से मिलाया जाता है कठोर सोल्डरपी औसत टाइप करें। बिजली का संपर्कछड़ें तांबे के क्लैंप और वेजेज का उपयोग करके बनाई जाती हैं और पीओएस प्रकार के नरम सोल्डर के साथ सोल्डर की जाती हैं।

वाइंडिंग की शुरुआत और अंत को अंतिम टर्मिनलों के माध्यम से बाहर लाया जाता है। परिचालन दस्तावेज़ीकरण के सेट में शामिल इंस्टॉलेशन ड्राइंग पर रैखिक और शून्य अंत टर्मिनलों का पदनाम दर्शाया गया है।

स्टेटर वाइंडिंग से ठंडा पानी की आपूर्ति और निकासी के लिए, इंसुलेटर पर रिंग कलेक्टर लगे होते हैं। घुमावदार छड़ों के साथ कलेक्टरों का कनेक्शन इन्सुलेट सामग्री से बने पानी को जोड़ने वाले ट्यूबों द्वारा किया जाता है। वाइंडिंग में ठंडा पानी श्रृंखला में जुड़े दो छड़ों, बारों और टर्मिनलों से होकर गुजरता है। कलेक्टरों में पानी भरने और उनमें से हवा बहने को नियंत्रित करने के लिए, कलेक्टरों के ऊपरी बिंदुओं पर जल निकासी ट्यूब स्थापित की जाती हैं, जो स्टेटर हाउसिंग से बाहर निकलती हैं।

ऑपरेशन के दौरान, स्टेटर वाइंडिंग कूलिंग सिस्टम से लगातार हवा निकालने के लिए ड्रेन ट्यूब न्यूनतम जल निकासी के साथ खुली होनी चाहिए। स्टेटर वाइंडिंग रॉड्स में डिस्टिलेट की पारगम्यता की निगरानी स्टेटर कोर के प्रत्येक खांचे में वेजेज के नीचे रखे गए थर्मल प्रतिरोधों के साथ तापमान को मापकर की जाती है।

रोटर विशेष स्टील के एकल फोर्जिंग से बना है, जो जनरेटर के सभी ऑपरेटिंग मोड में इसकी यांत्रिक शक्ति सुनिश्चित करता है।

रोटर वाइंडिंग सिल्वर एडिटिव के साथ स्ट्रिप कॉपर से बनी होती है। इसकी शीतलन मशीन के अंतराल से गैस सेवन के साथ स्व-वेंटिलेशन योजना के अनुसार सीधे हाइड्रोजन के साथ की जाती है।

खांचे में वाइंडिंग को पकड़ने वाले ड्यूरालुमिन वेजेज में गैस को ठंडा करने के लिए सेवन और आउटलेट के उद्घाटन होते हैं जो कॉइल में डाले गए साइड चैनलों के साथ मेल खाते हैं।

कॉइल्स के खांचे और टर्न इन्सुलेशन गर्मी प्रतिरोधी वार्निश के साथ लेपित दबाए गए ग्लास फाइबर से बने होते हैं। संपर्क रिंग, उनसे अलग एक मध्यवर्ती झाड़ी पर स्थापित हॉट, एक्साइटर साइड पर बेयरिंग के पीछे स्थापित की जाती हैं।

रोटर के केंद्रीय छेद में स्थित वर्तमान आपूर्ति छड़ें इंसुलेटेड का उपयोग करके वाइंडिंग और स्लिप रिंग से जुड़ी होती हैं लचीले टायरऔर विशेष इंसुलेटेड बोल्ट, जिनमें रोटर की गैस की जकड़न सुनिश्चित करने के लिए ग्रंथि-प्रकार की सील होती है।

विशेष गैर-चुंबकीय स्टील से बने रोटर टायर में रोटर बैरल के सेंटरिंग शार्पनिंग पर एक हॉट-प्रेस फिट होता है।

पट्टी की अंगूठी को एक रिंग कुंजी द्वारा अक्षीय गति के विरुद्ध रखा जाता है और बाहर से पट्टी की नाक पर एक नट लगाया जाता है।

रोटर बैरल के सिरों पर बंद होने वाली नकारात्मक अनुक्रम धाराओं के प्रभाव के खिलाफ रोटर के थर्मल प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, दो-परत तांबे के कंघों के रूप में शॉर्ट-सर्किटिंग रिंगों को ललाट भागों के इन्सुलेशन के शीर्ष पर ओवरलैप किया जाता है। घुमावदार. कंघियों के दांत घुमावदार खांचे में वेजेज के नीचे और बैरल के बड़े दांतों में पिसे हुए विशेष खांचे में स्थित होते हैं।

रोटर वाइंडिंग के ललाट भागों को इंसुलेटिंग सेगमेंट द्वारा बैंड और सेंटरिंग रिंग से इंसुलेट किया जाता है।

समर्थन बीयरिंग

एक्साइटर साइड पर स्थापित जेनरेटर सपोर्ट बेयरिंग एक राइजर प्रकार का बेयरिंग है और इसमें सेल्फ-एलाइनिंग बॉल बेयरिंग है।

बियरिंग स्नेहन को मजबूर किया जाता है। टरबाइन ऑयल प्रेशर लाइन से अतिरिक्त दबाव में तेल की आपूर्ति की जाती है।

बेयरिंग डिज़ाइन प्रतिरोध थर्मामीटर का उपयोग करके बैबिट लाइनर और नाली के तेल के तापमान के रिमोट नियंत्रण के लिए प्रदान करता है। पाइप में कांच के माध्यम से तेल निकासी का दृश्य नियंत्रण किया जाता है।

बेयरिंग राइजर के आधार के लम्बे हिस्से पर एक ब्रश ट्रैवर्स स्थापित किया जाता है, जो रोटर स्लिप रिंग्स को उत्तेजना करंट की आपूर्ति करने का कार्य करता है।

असर धाराओं को खत्म करने के लिए, इस असर को नींव से और सभी तेल पाइपलाइनों से अलग किया जाता है।

ट्रैवर्स फ्रेम के रैक पर बॉडी से इंसुलेटेड ब्रश की स्थापना का प्रावधान है, जिसका उपयोग रोटर वाइंडिंग के इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापने और इसके खिलाफ सुरक्षा पेश करने के लिए किया जाता है। दोहरा सर्किटआवास के लिए रोटर वाइंडिंग्स।

टरबाइन साइड जनरेटर सपोर्ट बेयरिंग की आपूर्ति टरबाइन फैक्ट्री द्वारा की जाती है।

दस्ता सील

हाइड्रोजन को स्टेटर से बाहर निकलने से रोकने के लिए, जनरेटर के बाहरी ढाल पर दो-कक्ष अंत-प्रकार शाफ्ट तेल सील स्थापित की जाती हैं। इस प्रकार की सील में, बैबिट से भरे लाइनर को क्लैंपिंग तेल के दबाव से रोटर शाफ्ट की थ्रस्ट रिंग के खिलाफ लगातार दबाया जाता है और अक्ष के साथ रोटर की सभी गतिविधियों का अनुसरण करता है।

जनरेटर में गैस के दबाव से अधिक दबाव के तहत सीलिंग तेल को दबाव कक्ष में आपूर्ति की जाती है और वहां से, लाइनर में छेद के माध्यम से, यह लाइनर के बैबिट फिल में मशीनीकृत कुंडलाकार खांचे में प्रवेश करता है। फिर तेल रेडियल खांचे और वेज बेवल को भरता है और कुंडलाकार खांचे से दोनों दिशाओं में फैलता है, रोटेशन के दौरान एक सतत फिल्म बनाता है, जो जनरेटर आवास से गैस रिसाव को रोकता है।

आवास और लाइनर के बीच बने सीलिंग और दबाव तेल कक्षों को लाइनर की सतह पर कुंडलाकार खांचे में रखे रबर डोरियों से सील कर दिया जाता है।

स्टेटर की आंतरिक गुहा को तेल के प्रवेश से बचाने के लिए, शाफ्ट सील और स्टेटर की आंतरिक गुहा के बीच बाहरी ढाल पर तेल जाल स्थापित किए जाते हैं, और अतिरिक्त कैमरेफैन शील्ड में.

असर धाराओं को खत्म करने के लिए, एक्साइटर साइड पर सील हाउसिंग और तेल जाल को बाहरी ढाल और तेल पाइपलाइनों से अलग किया जाता है।

आवश्यक सीलिंग और क्लैम्पिंग तेल दबाव तेल आपूर्ति प्रणाली में शामिल नियामकों द्वारा प्रदान किया जाता है।

हवादार

जनरेटर के अनुसार हवादार है बंद लूप. गैस को स्टेटर हाउसिंग में बने गैस कूलरों द्वारा ठंडा किया जाता है। आवश्यक गैस का दबाव रोटर शाफ्ट पर स्थापित दो प्रशंसकों द्वारा बनाया जाता है।

3. सुरक्षा निर्देश

हाइड्रोजन-कूल्ड जनरेटर से सुसज्जित बिजली संयंत्रों में, विभागीय सुरक्षा नियमों का पालन करें।

हाइड्रोजन-कूल्ड जनरेटर चलाते समय, हाइड्रोजन कुछ हद तक वायुमंडल में लीक हो जाता है। परिणामस्वरूप गैस मिश्रणप्रज्वलित हो सकता है, और यदि इसमें पाँच या अधिक प्रतिशत हाइड्रोजन हो, तो यह फट सकता है।

स्थापना के दौरान, काम की तैयारी के दौरान और ऑपरेशन के दौरान आग और विस्फोट की संभावना को खत्म करने के लिए, यह सुनिश्चित करने के लिए उपाय करें कि जनरेटर के पास कोई हवादार मात्रा न हो जहां हाइड्रोजन प्रवेश कर सके।

इन खंडों को हवादार करते समय, स्पार्किंग या उच्च तापमान वाली इकाई की इकाइयों में हाइड्रोजन के प्रवेश की संभावना को बाहर रखें।

सहनशीलता सेवा कार्मिकइसे पूरी तरह से बाहर धकेलने के बाद जनरेटर आवास में डाला गया कार्बन डाईऑक्साइडऔर हवा का रासायनिक विश्लेषण किया गया।

निष्कर्ष

वर्तमान में, बिजली मुख्य रूप से थर्मल, हाइड्रोलिक और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों द्वारा उत्पन्न की जाती है। इनमें से, थर्मल पावर प्लांटों को प्रमुख विकास प्राप्त हुआ है, जिसे निम्नलिखित द्वारा समझाया गया है। पनबिजली संयंत्रों द्वारा उत्पन्न बिजली की लागत ताप विद्युत संयंत्रों द्वारा उत्पन्न बिजली की लागत से काफी कम है। हालाँकि, पूंजी निवेश के मामले में, पनबिजली संयंत्र थर्मल संयंत्रों की तुलना में कई गुना अधिक महंगे हैं और उनके निर्माण में अधिक समय लगता है। इसलिए, बिजली की बढ़ती जरूरतों को पूरा करने के लिए थर्मल पावर प्लांटों के निर्माण के माध्यम से क्षमता बढ़ाना अधिक संभव है। इस मामले में, ऊर्जा उपलब्धता में तेजी से वृद्धि के साथ-साथ श्रम उत्पादकता की वृद्धि भी तेज हो जाती है राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था, जिसका जनरेटर बॉयलर सर्कुलेशन तेल की आपूर्ति पर की गई लागत की वापसी अवधि को कम करने पर अतिरिक्त प्रभाव पड़ता है

पूर्वगामी बॉयलर घरों में टर्बोजेनरेटर स्थापित करने की प्रासंगिकता की पुष्टि करता है, मुख्य रूप से बॉयलर घरों की अपनी जरूरतों को पूरा करने और बाहरी उपभोक्ताओं को बिजली की आपूर्ति करने के लिए।

ग्रन्थसूची

1. ब्रिमिस्टर एल.जी., पॉज़्डन्याकोव बी.आई., तेमुराज़ियन यू.वी. और अन्य। "टीवीवी-320-2 टर्बोजेनरेटर के ओवरहाल के लिए मैनुअल", मॉस्को: एसपीओ ऑर्ग्रेस, 1976।

2. फेडोरोव वी.ए., स्मिरनोव वी.एम. "छोटे बिजली संयंत्रों के विकास, निर्माण और कमीशनिंग में अनुभव", मॉस्को: टेप्लोएनर्जेटिका, नंबर 1, 2000।

3. कोरेनोव बी.ई. "आरओयू को बैक-प्रेशर टरबाइन से बदलना - बॉयलर हाउस और थर्मल पावर प्लांट के लिए एक प्रभावी ऊर्जा-बचत उद्यम", मॉस्को: औद्योगिक ऊर्जा, नंबर 7, 1997।

4. बुशुएव वी.वी., ग्रोमोव बी.एन., डोब्रोखोतोव वी.आई. और अन्य। "ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों को शुरू करने की वैज्ञानिक, तकनीकी और संगठनात्मक-आर्थिक समस्याएं", मॉस्को: टेप्लोएनर्जेटिका, नंबर 11, 1997।

5. ख्रीलेव एल.एस. "जिला हीटिंग के विकास की मुख्य दिशाएँ", मॉस्को: टेप्लोएनर्जेटिका, नंबर 4, 1998।

6. डोब्रोखोतोव वी.आई. "ऊर्जा की बचत: समस्याएं और समाधान", मॉस्को: टेप्लोएनर्जेटिका, नंबर 1, 2000।

और एक भाप या गैस टरबाइन जो एक ड्राइव के रूप में कार्य करता है। हाइड्रोलिक टर्बाइन GOST 5616 के साथ संयोजन में उपयोग किए जाने वाले ऊर्ध्वाधर जनरेटर से इस प्रकार के जनरेटर को अलग करने के लिए शब्द "टर्बोजनरेटर" को जानबूझकर GOST 533 के नाम में शामिल किया गया है (व्यक्तिगत वर्णन करने के लिए "टर्बोजनरेटर" और "हाइड्रोजन जनरेटर" शब्दों का उपयोग) विद्युत जनरेटरगलत है)। बिजली संयंत्रों के मामले में टरबाइन इकाई शब्द का प्रयोग किया जाता है।

मुख्य कार्य भाप या गैस टरबाइन को घुमाकर कार्यशील तरल पदार्थ की आंतरिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना है। रोटर रोटेशन की गति उपयोग किए गए जनरेटर के मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है, प्रति मिनट हजारों क्रांतियों से (स्थायी मैग्नेट "एनपीके एनर्जोडविज़ेनी" से उत्तेजना के साथ सिंक्रोनस जनरेटर के लिए) से 3000, 1500 आरपीएम (रोटर वाइंडिंग के उत्तेजना के साथ सिंक्रोनस जनरेटर के लिए) ) टरबाइन से यांत्रिक ऊर्जा को स्टेटर में रोटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से बिजली में परिवर्तित किया जाता है... रोटर क्षेत्र, जो या तो रोटर पर स्थापित करके बनाया जाता है स्थायी चुम्बक, या कॉपर रोटर वाइंडिंग में प्रवाहित प्रत्यक्ष वोल्टेज धारा, स्टेटर वाइंडिंग में तीन-चरण वैकल्पिक वोल्टेज और करंट के उद्भव की ओर ले जाती है। रोटर क्षेत्र जितना मजबूत होगा, स्टेटर पर वोल्टेज और करंट उतना ही अधिक होगा, यानी। अधिक वर्तमानरोटर वाइंडिंग्स में रिसाव। बाहरी उत्तेजना के साथ सिंक्रोनस जनरेटर में, रोटर वाइंडिंग में वोल्टेज और करंट एक थाइरिस्टर उत्तेजना प्रणाली या एक्साइटर द्वारा बनाया जाता है - मुख्य जनरेटर के शाफ्ट पर एक छोटा जनरेटर। टर्बोजेनरेटर के भाग के रूप में, जनरेटर का उपयोग किया जाता है जिसमें दो सादे बीयरिंगों पर एक बेलनाकार रोटर लगा होता है; सरलीकृत रूप में, यह एक बढ़े हुए जनरेटर जैसा दिखता है यात्री गाड़ी. 2-पोल (3000 आरपीएम), 4-पोल (बालाकोवो एनपीपी में 1500 आरपीएम), और मल्टी-पोल मशीनों का उत्पादन किया जाता है, जो ऑपरेशन के स्थान पर निर्भर करता है और तकनीकी आवश्यकताएँ. ऐसे जनरेटर को ठंडा करने के लिए इनका उपयोग किया जाता है निम्नलिखित विधियाँघुमावदार शीतलन: तरल - स्टेटर जैकेट के माध्यम से; तरल - वाइंडिंग के सीधे ठंडा होने के साथ; वायु; हाइड्रोजन (अक्सर परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में उपयोग किया जाता है)।

कहानी

एबीबी के संस्थापकों में से एक, चार्ल्स ब्राउन ने 1901 में पहला टर्बोजेनरेटर बनाया था। यह 100 केवीए की शक्ति वाला 6-पोल जनरेटर था।

19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में शक्तिशाली भाप टर्बाइनों के आगमन के कारण उच्च गति वाले टर्बोजेनरेटर की आवश्यकता पैदा हुई। इन मशीनों की पहली पीढ़ी में एक स्थिर चुंबकीय प्रणाली और एक घूमने वाली वाइंडिंग थी। लेकिन इस डिज़ाइन की कई सीमाएँ हैं, उनमें से एक कम शक्ति है। इसके अलावा, मुख्य ध्रुव जनरेटर का रोटर बड़े केन्द्रापसारक बलों का सामना करने में सक्षम नहीं है।

टर्बोजेनरेटर के निर्माण में चार्ल्स ब्राउन का मुख्य योगदान रोटर का आविष्कार था, जिसमें इसकी वाइंडिंग (उत्तेजना वाइंडिंग) स्लॉट में फिट होती है जिसके परिणामस्वरूप मशीनिंगफोर्जिंग टर्बोजेनरेटर में चार्ल्स ब्राउन का दूसरा योगदान 1898 में लेमिनेटेड बेलनाकार रोटर का विकास था। और अंततः, 1901 में, उन्होंने पहला टर्बोजेनेरेटर बनाया। इस डिज़ाइन का उपयोग आज तक टर्बोजेनेरेटर के उत्पादन में किया जाता है।

टर्बोजेनेरेटर के प्रकार

शीतलन प्रणाली के आधार पर, टर्बोजेनरेटर को कई प्रकारों में विभाजित किया जाता है: एयर-कूल्ड, ऑयल-कूल्ड, हाइड्रोजन-कूल्ड और वॉटर-कूल्ड। संयुक्त प्रकार भी हैं, जैसे हाइड्रोजन-वाटर-कूल्ड जनरेटर।

विशेष टर्बोजेनरेटर भी हैं, उदाहरण के लिए, लोकोमोटिव, जो स्टीम लोकोमोटिव के प्रकाश सर्किट और रेडियो स्टेशन को बिजली देने का काम करते हैं। विमानन में, टर्बोजेनरेटर बिजली के अतिरिक्त ऑनबोर्ड स्रोतों के रूप में काम करते हैं। उदाहरण के लिए, TG-60 टर्बोजेनरेटर कंप्रेसर से लिए गए विमान इंजन पर काम करता है संपीड़ित हवा, तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा जनरेटर 208 वोल्ट, 400 हर्ट्ज़, रेटेड पावर 60 केवीए * ए के लिए ड्राइव प्रदान करना।

सुपरकंडक्टिविटी पर आधारित अल्ट्रा-शक्तिशाली टर्बोजेनेरेटर KGT-20 और KGT-1000 भी विकसित किए गए।

टर्बोजेनरेटर डिजाइन

जनरेटर में दो प्रमुख घटक होते हैं - स्टेटर और रोटर। लेकिन उनमें से प्रत्येक में शामिल है बड़ी संख्यासिस्टम और तत्व. रोटर जनरेटर का एक घूमने वाला घटक है और यह गतिशील यांत्रिक भार के साथ-साथ विद्युत चुम्बकीय और थर्मल भार के अधीन है। स्टेटर टर्बोजेनरेटर का एक स्थिर घटक है, लेकिन यह महत्वपूर्ण के अधीन भी है गतिशील भार- कंपन और टोक़, साथ ही विद्युत चुम्बकीय, थर्मल और उच्च वोल्टेज।

जनरेटर रोटर का उत्तेजना

प्रारंभिक (उत्तेजक) डी.सी.जनरेटर रोटर को जनरेटर एक्साइटर से आपूर्ति की जाती है। आमतौर पर, एक्साइटर एक लोचदार युग्मन द्वारा जनरेटर शाफ्ट से समाक्षीय रूप से जुड़ा होता है और टरबाइन-जनरेटर-एक्साइटर प्रणाली की निरंतरता है। हालाँकि बड़े पैमाने पर बिजली की स्टेशनोंजनरेटर रोटर का रिजर्व उत्तेजना भी प्रदान किया गया है। ऐसी उत्तेजना एक अलग रोगज़नक़ से होती है। ऐसे डीसी एक्साइटर उनके एसी मोटर द्वारा संचालित होते हैं। तीन चरण वर्तमानऔर एक साथ कई टरबाइन इकाइयों के सर्किट में रिजर्व के रूप में शामिल किए जाते हैं। एक्साइटर से, ब्रश और स्लिप रिंग के माध्यम से स्लाइडिंग संपर्क के माध्यम से जनरेटर रोटर को प्रत्यक्ष धारा की आपूर्ति की जाती है। आधुनिक टर्बोजेनरेटर थाइरिस्टर स्व-उत्तेजना प्रणाली का उपयोग करते हैं।

टरबाइन जनरेटर प्रत्यावर्ती धारा विद्युत उत्पन्न करने वाली विश्व की प्राथमिक मशीन हैं। पहली बार, बेलनाकार रोटर के साथ तीन-चरण वर्तमान टर्बोजेनरेटर 1900-1901 में दिखाई दिए। इसके बाद, वे डिजाइन और इकाई क्षमताओं के विकास दोनों में तेजी से विकसित हुए। रोटर्स के लिए फोर्जिंग का उत्पादन करने के लिए धातु विज्ञान की सीमित क्षमताओं के कारण 1900-1920 की अवधि में सबसे बड़े टर्बोजेनरेटर छह ध्रुवों के साथ बनाए गए थे। 1920 में, उस समय के लिए सबसे शक्तिशाली का निर्माण संयुक्त राज्य अमेरिका में किया गया था

चावल। 6.2. कोस्ट्रोमा स्टेट डिस्ट्रिक्ट पावर प्लांट में 3000 आरपीएम की रोटेशन स्पीड के साथ 1200 मेगावाट टर्बोजेनरेटर का मॉडल

62.5 मेगावाट की शक्ति वाला टर्बोजेनेरेटर, रोटेशन स्पीड 1200 आरपीएम। द्विध्रुवी टर्बोजेनरेटर केवल 5.0 मेगावाट तक की शक्ति के साथ उत्पादित किए गए थे।

1920 के बाद, दो- और चार-पोल टर्बोजेनरेटर को मुख्य विकास प्राप्त हुआ। इन मशीनों की इकाई क्षमता तेजी से बढ़ी। टर्बोजेनरेटर उत्पादन के क्षेत्र में अग्रणी देश इंग्लैंड, जर्मनी, रूस, अमेरिका, फ्रांस, स्विट्जरलैंड और जापान रहे हैं।

हमारे देश में 500 किलोवाट की क्षमता वाला पहला टर्बोजेनेरेटर 1924 में इलेक्ट्रोसिला संयंत्र द्वारा निर्मित किया गया था। उसी वर्ष, 1500 किलोवाट की क्षमता वाले दो और टर्बोजेनेरेटर का निर्माण किया गया। इन पहली मशीनों ने बाद के वर्षों में 3000 आरपीएम की रोटेशन गति पर 0.5 से 24 मेगावाट तक की बिजली रेंज में टर्बोजेनेरेटर की एक श्रृंखला के निर्माण के आधार के रूप में काम किया। 1926 और 1927 के लिए ऐसे 29 टर्बोजेनेरेटर बनाये गये। इन मशीनों का निर्माण उत्कृष्ट उत्पादन इंजीनियर ए.एस. के नेतृत्व में किया गया था। श्वार्ट्ज।

30 के दशक की शुरुआत में, इलेक्ट्रोसिला संयंत्र में 0.75 से 50 मेगावाट की क्षमता वाले टर्बोजेनरेटर की एक नई श्रृंखला बनाई गई थी। महत्वपूर्ण तथ्य यह था कि इस श्रृंखला को बनाते समय, टर्बोजेनरेटर निर्माण में पश्चिमी यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका के अनुभव का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था। पिछली श्रृंखला की तुलना में, स्टेटर वाइंडिंग में तांबे के द्रव्यमान को 30% और विद्युत स्टील को 10-15% तक कम करना संभव था। इसी समय, मशीन निर्माण की श्रम तीव्रता कम हो गई। सभी विद्युत चुम्बकीय, तापीय, वेंटिलेशन और यांत्रिक गणनाएँ नई गणना विधियों का उपयोग करके की गईं। कारें घरेलू सामग्रियों से बनाई गई थीं। 1 जनवरी, 1935 तक पहले से ही 50 मेगावाट की क्षमता वाले 12 ऐसे टर्बोजेनरेटर घरेलू थर्मल पावर प्लांटों में स्थापित किए गए थे।

टर्बोजेनरेटर की नवीनतम श्रृंखला के आधार पर, विकास किया गया और टर्बोब्लोअर और टर्बोकंप्रेसर के लिए 3000 आरपीएम की रोटेशन गति के साथ 1 से 12 मेगावाट की शक्ति वाले उच्च गति टर्बो इंजन का उत्पादन शुरू हुआ।

विशेष महत्व का अनुसंधान और विकास का चक्र है, जिसकी परिणति 1937 में दुनिया के सबसे शक्तिशाली टर्बोजेनेरेटर, 100 मेगावाट, 3000 आरपीएम की रोटेशन गति और अप्रत्यक्ष वायु शीतलन के साथ उत्पादन में हुई। मुख्य कठिनाइयाँ रोटर से संबंधित थीं। धातुकर्मवादियों ने फोर्जिंग के निर्माण का मुकाबला किया बड़े आकारउच्च गुणवत्ता वाले स्टील से बना है, और विद्युत मशीन बिल्डरों को - इसकी यांत्रिक प्रसंस्करण के साथ - असाधारण उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है।

आर.ए. के नेतृत्व में लूथर और ए.ई. अलेक्सेव ने टर्बोजेनरेटर और व्यक्तिगत मशीनों की युद्ध-पूर्व श्रृंखला के लिए गणना की और डिजाइन विकसित किए।

बाद के वर्षों में, उच्च शक्ति टर्बोजेनरेटर विकसित करने की आवश्यकता थी - 200 और 300, और बाद के वर्षों में 3000 आरपीएम की रोटेशन गति पर 500, 800, 1000 और यहां तक ​​कि 1200 मेगावाट (छवि 6.2)। ऐसी शक्ति के टर्बोजेनेरेटर बनाते समय मुख्य समस्याएं रोटर व्यास की सीमा और इसके समर्थन के बीच की दूरी द्वारा बनाई जाती हैं। पहले मामले में, सीमा यांत्रिक शक्ति के कारण होती है, और दूसरे मामले में, कंपन के कारण होती है। इन परिस्थितियों में, अधिक गहन शीतलन विधियों के उपयोग के माध्यम से शक्ति में वृद्धि हासिल की जाती है, जिससे वाइंडिंग में वर्तमान घनत्व को बढ़ाना संभव हो जाता है। इस मामले में कठिनाई न केवल बनाए रखने की आवश्यकता में है, बल्कि दक्षता को थोड़ा बढ़ाने के साथ-साथ कंपन को कम करने की भी है। इस सबके लिए बहुत बड़ी मात्रा में सैद्धांतिक और प्रायोगिक अनुसंधान, प्रायोगिक मशीनों के निर्माण और अद्वितीय परीक्षण बेंचों के निर्माण की आवश्यकता थी।

शक्तिशाली टर्बोजेनरेटर का अनुसंधान, विकास और उत्पादन यूएसएसआर में तीन कारखानों में किया गया: इलेक्ट्रोसिला (लेनिनग्राद), इलेक्ट्रोटाज़माश (खार्कोव) और सिबेलेक्ट्रोमैश (नोवोसिबिर्स्क)। प्रत्येक संयंत्र ने अपने स्वयं के डिज़ाइन और तकनीकी प्रक्रियाएं बनाईं।

इलेक्ट्रोसिला संयंत्र में, विश्व अभ्यास में पहली बार, इंटेक और डिफ्लेक्टर के साथ रोटार के हाइड्रोजन कूलिंग के साथ-साथ स्टेटर वाइंडिंग के पानी को ठंडा करने का प्रस्ताव और महारत हासिल की गई थी। प्रारंभ में सारा कार्य संयंत्र के मुख्य अभियंता डी.वी. के मार्गदर्शन में किया गया। एफ़्रेमोव, मुख्य डिजाइनर ई.जी. कोमार और एन.पी. इवानोव, और तत्कालीन मुख्य अभियंता यू.वी. अरोशिद्ज़े, टर्बोजेनरेटर के मुख्य डिजाइनर जी.एम. खुटोरेत्स्की और संयंत्र के वैज्ञानिक, तकनीकी और विकास कार्य के प्रमुख एल.वी. कुरिलोविच। हाइड्रोजन वायु से बेहतर प्रशीतक है। हाइड्रोजन का उपयोग 100 मेगावाट, 3000 आरपीएम टर्बोजेनरेटर के साथ शुरू हुआ, जिसका निर्माण 1946 में किया गया था। इसमें रोटर और स्टेटर वाइंडिंग के लिए अप्रत्यक्ष हाइड्रोजन कूलिंग थी। यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि स्टेटर कोर की शीतलन प्रणाली सिद्धांत रूप में वायु शीतलन के समान ही थी। वाइंडिंग के अप्रत्यक्ष शीतलन से प्रत्यक्ष शीतलन की ओर संक्रमण की आवश्यकता थी। रोटर कॉइल्स में विकर्ण चैनल थे, हाइड्रोजन को इंटेक्स द्वारा उनमें आपूर्ति की गई थी, और डिफ्लेक्टर्स द्वारा हटा दी गई थी। इंटेक और डिफ्लेक्टर गैस मार्ग के लिए प्रोफाइल छेद के साथ वाइंडिंग को तेज करने के लिए वेजेज हैं। बढ़ती शक्ति के साथ, हाइड्रोजन दबाव में वृद्धि की आवश्यकता थी। इस प्रकार, गैस रोटर के तांबे के सीधे संपर्क में थी। स्टेटर वाइंडिंग की छड़ें खोखले तांबे के कंडक्टरों से बनी होती थीं, जिनके बीच ठोस कंडक्टर बिछाए जाते थे। खोखले कंडक्टरों के माध्यम से बहने वाला पानी स्टेटर वाइंडिंग को सीधे ठंडा करता है।

मशीन निकायों के कंपन को मौलिक रूप से कम करने के लिए, कोर और शरीर के बीच एक लोचदार कनेक्शन का उपयोग किया गया था। यह आयताकार पसलियों में अनुदैर्ध्य स्लॉट का उपयोग करके हासिल किया गया था, जिस पर कोर को इकट्ठा किया गया है।

800 मेगावाट की क्षमता वाला टर्बोजेनेरेटर बनाते समय विशेष कठिनाइयाँ उत्पन्न हुईं। बहुत बड़े इलेक्ट्रोडायनामिक बलों और गुंजयमान बलों के करीब परिचालन स्थितियों के कारण, वाइंडिंग के ललाट भागों को बन्धन के सामान्य तरीके अस्वीकार्य हो गए। नई बन्धन सामग्री का उपयोग करके मोनोलिथिक बन्धन प्राप्त किया गया था: एक नरम सामग्री जो कमरे के तापमान पर बनती है, अर्थात। मशीन की निर्माण प्रक्रिया के दौरान, और ऊंचे तापमान पर सख्त होने के साथ-साथ स्व-सिकुड़ने वाली माइलर डोरियाँ भी।

ए.बी. के नेतृत्व में शापिरो और आई.ए. KadiOgly ने रोटर और स्टेटर वाइंडिंग्स, स्टेटर कोर और कुछ संरचनात्मक तत्वों के और भी अधिक गहन जल शीतलन के साथ मूल टर्बोजेनरेटर विकसित किए। 63 मेगावाट की शक्ति और 3000 आरपीएम की रोटेशन गति वाला पहला पूर्णतः जल-ठंडा टर्बोजेनेरेटर 1969 में चालू किया गया था। इसके बाद, ऐसी तीन और मशीनें बनाई गईं। 1980 में, 800 मेगावाट की शक्ति और 3000 आरपीएम की रोटेशन गति वाला एक टर्बोजेनेरेटर चालू किया गया था। इसके बाद, चार और मशीनें संचालित होने लगीं। उनके डिज़ाइन में, शाफ्ट के अलावा पानी की आपूर्ति और निकासी की जाती थी। एक स्थिर पाइप से पानी रोटर पर आकार की अंगूठी के क्षेत्र में प्रवेश करता है और केन्द्रापसारक बलों द्वारा वहां रखा जाता है। इसके बाद, पानी छेद वाले आयताकार तारों से कॉइल के निचले टर्मिनलों में जाता है और, केन्द्रापसारक बलों के प्रभाव में, ऊपरी टर्मिनलों और नाली रिंग में प्रवेश करता है। ऐसी प्रणाली को स्व-दबाव कहा जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि दुनिया भर में, शाफ्ट में छेद के माध्यम से रोटर वाइंडिंग से पानी की आपूर्ति और निकासी की जाती है, जो डिजाइन को बहुत जटिल और कम विश्वसनीय बनाता है। टर्बोजेनरेटर के इस वर्ग का लाभ हाइड्रोजन का बहिष्कार और वायुमंडलीय दबाव पर आवास को हवा से भरना है।

Elektrotyazhmash संयंत्र (खार्कोव) में, 200, 300 और 500 मेगावाट की शक्ति और 3000 आरपीएम की रोटेशन गति वाले टर्बोजेनरेटर का विकास और उत्पादन संयंत्र के मुख्य डिजाइनर एल.वाई.ए. द्वारा किया गया था। स्टैनिस्लावस्की, उप मुख्य डिजाइनर वी.एस. किल्डीशेव, मुख्य अभियंता एन.एफ. ओज़ेर्नी और प्रोडक्शन मैनेजर आई.जी. ग्रिनचेंको। टर्बोजेनरेटर की गणना के तरीके, विशेष रूप से अंतिम क्षेत्र, यूक्रेनी एसएसआर के विज्ञान अकादमी के इलेक्ट्रोडायनामिक्स संस्थान के विभाग के प्रमुख आई.एम. द्वारा विकसित किए गए थे। पोस्टनिकोव।

200 मेगावाट की मशीन में हाइड्रोजन-कूल्ड रोटर और वाटर-कूल्ड स्टेटर है। 300 मेगावाट टर्बोजेनरेटर रोटर और स्टेटर वाइंडिंग दोनों के लिए प्रत्यक्ष हाइड्रोजन कूलिंग का उपयोग करता है। रोटर अक्षीय-रेडियल वेंटिलेशन का उपयोग करता है। स्टेटर वाइंडिंग के कोर में पतली दीवार वाली स्टील ट्यूब बिछाई जाती हैं, जिसके माध्यम से गैस गुजरती है। 500 मेगावाट टर्बोजेनरेटर में, स्टेटर और रोटर वाइंडिंग खोखले और ठोस कंडक्टर से बनते हैं। शाफ्ट लाइन में छेद के माध्यम से रोटर वाइंडिंग से पानी की आपूर्ति की जाती है और उसे निकाला जाता है।

Sibelektrotyazhmash संयंत्र (नोवोसिबिर्स्क) में, 500 मेगावाट की शक्ति और 3000 आरपीएम की रोटेशन गति के साथ स्टेटर वाइंडिंग और कोर के तेल शीतलन और रोटर वाइंडिंग के पानी शीतलन के साथ एक टर्बोजेनेरेटर में महारत हासिल की गई थी। ग्लास टेप से बना एक सिलेंडर स्टेटर बोर के अंदर डाला जाता है और ढालों में भली भांति बंद करके सुरक्षित किया जाता है। स्टेटर के एक तरफ से तेल घुमावदार छड़ों में चैनलों के माध्यम से और कोर में अक्षीय छिद्रों के माध्यम से दूसरी तरफ जाता है। पानी शाफ्ट लाइन के माध्यम से रोटर वाइंडिंग में प्रवेश करता है। स्टेटर वाइंडिंग का वोल्टेज 35 kV है, जो जनरेटर से स्टेप-अप ट्रांसफार्मर तक वर्तमान आपूर्ति की सुविधा प्रदान करता है।

पी.ई. ने अद्वितीय टर्बोजेनरेटर के उत्पादन, गणना विधियों, तकनीकी प्रक्रियाओं और डिजाइनों के संगठन में निर्णायक योगदान दिया। बाज़ुनोव, के.एफ. पोतेखिन और के.आई. मास्लेनिकोव।

मध्यम-शक्ति टर्बोजेनरेटर के क्षेत्र में लिस्वा टर्बोजेनरेटर प्लांट (लिस्वा, पर्म क्षेत्र) में महत्वपूर्ण कार्य किया गया था। 630-12,500 किलोवाट की शक्ति, 6 और 10 केवी के वोल्टेज वाले सिंक्रोनस दो-पोल मोटर्स को विशेष रूप से उच्च प्रशंसा मिली। इनका उपयोग मुख्य तेल पाइपलाइनों के लिए तेल पंपों की ड्राइव, मुख्य गैस पाइपलाइनों के लिए सुपरचार्जर, ब्लास्ट फर्नेस ब्लोअर, रासायनिक संयंत्रों के लिए गैस कंप्रेसर आदि में किया जाता है। उनका विकास 1980 में पूरा हुआ था।

पिछली श्रृंखला की तुलना में, नई श्रृंखला के इंजनों का वजन 1.5-2 गुना कम हो गया है, दक्षता 0.5-2% बढ़ गई है, विनिर्माण की श्रम तीव्रता 1.5 गुना कम हो गई है और उत्पादन की मात्रा कम हो गई है उत्पादन स्थान बढ़ाए बिना 3 गुना वृद्धि की गई है। अपने तकनीकी स्तर के संदर्भ में, इंजन सर्वोत्तम विश्व मानकों से आगे निकल गए। इंजनों की गणना और डिजाइन में सबसे महत्वपूर्ण योगदान ई.यू. द्वारा दिया गया था। फ़्लेमैन और वी.पी. ग्लेज़कोव, और उत्तेजना प्रणालियों में - एस.आई. लॉगिनोव।

युद्ध के बाद के वर्षों में टर्बोजेनेरेटर के ऐतिहासिक विकास को सारांशित करते हुए, कई कारखानों की टीमों की वैज्ञानिक और तकनीकी गतिविधियों की सफलताओं पर ध्यान दिया जाना चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न डिजाइनों के टर्बोजेनेरेटर बनाए गए और उत्पादन में लगाए गए। हालाँकि, विभिन्न संरचनाओं की उपस्थिति बिजली संयंत्रों के डिजाइन और निर्माण, स्थापना, कमीशनिंग और मरम्मत कार्य के साथ-साथ स्पेयर पार्ट्स के प्रावधान को जटिल बनाती है। इसलिए, एक देश के भीतर, एक ही डिजाइन की मशीनों का उत्पादन करना वांछनीय हो जाता है। विदेशी अभ्यास (फ्रांस, इंग्लैंड, स्वीडन, स्विट्जरलैंड) में, इस समस्या को इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग फर्मों के विलय और उत्पादन में विशेषज्ञता द्वारा हल किया जाता है। हमारे देश में, सभी संयंत्रों के लिए टर्बोजेनरेटर की एक एकल एकीकृत श्रृंखला बनाने के लिए, एक ही श्रृंखला की मशीनों के लिए एक विस्तृत अनुसंधान और विकास कार्यक्रम विकसित और कार्यान्वित किया गया था (वैज्ञानिक पर्यवेक्षक आई.ए. ग्लीबोव, उप वैज्ञानिक पर्यवेक्षक या.बी. डेनिलेविच, प्रमुख) डिजाइनर जीएम खुटोरेत्स्की, मुख्य प्रौद्योगिकीविद् यू.वी. पेट्रोव)। नई श्रृंखला की आवश्यकताओं को पारस्परिक आर्थिक सहायता परिषद के सदस्य देशों के विशेषज्ञों की भागीदारी से तैयार किया गया था। श्रृंखला इलेक्ट्रोसिला एसोसिएशन द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन-कूल्ड टर्बोजेनरेटर पर आधारित थी, क्योंकि उनकी संख्या सबसे बड़ी थी और 3000 आरपीएम की रोटेशन गति पर 63 से 800 मेगावाट तक की संपूर्ण बिजली रेंज पर उनके संचालन में सकारात्मक अनुभव था। एकल एकीकृत श्रृंखला के टर्बोजेनरेटर का विकास 1990 में शुरू हुआ।

टर्बोजेनरेटर के क्षेत्र में विदेशी कंपनियों की सबसे बड़ी उपलब्धियों में निम्नलिखित शामिल हैं। एल्सटॉम-अटलांटिक कंपनी ने परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए 1600 एमवीए की क्षमता वाले चार-पोल टर्बोजेनरेटर की एक श्रृंखला का उत्पादन किया है; सीमेंस परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए चार-पोल टर्बोजेनरेटर की अधिकतम शक्ति लगभग 1300 एमवी ∙A है। एबीबी ने 1500 एमवी∙ए, 1800 आरपीएम, 60 हर्ट्ज की क्षमता वाले टर्बोजेनरेटर और 1230 एमवी∙ए, 3000 आरपीएम, 50 हर्ट्ज की क्षमता वाले टर्बोजेनरेटर के उत्पादन में महारत हासिल की है। अमेरिकी और जापानी कंपनियां लगभग 1100 मेगावाट ए की उच्चतम शक्ति वाले टर्बोजेनरेटर का उत्पादन करती हैं - सीमेंस को छोड़कर सभी कंपनियां हाइड्रोजन-वॉटर कूलिंग का उपयोग करती हैं - सीमेंस न केवल स्टेटर, बल्कि रोटर्स की वाइंडिंग के लिए भी वॉटर कूलिंग का उपयोग करता है।

टर्बोजेनरेटर के लगातार बढ़ते उत्पादन पर ध्यान देना जरूरी है

चावल। 6.3. प्रभाव टर्बोजेनरेटर (जड़त्वीय ऊर्जा भंडारण उपकरण) का सामान्य दृश्य

1,1,3 - क्रमशः 200 मेगावाट टर्बोजेनरेटर का बेयरिंग, स्टेटर और रोटर शाफ्ट; 4,5.6 - क्रमशः बीयरिंग, शाफ्ट, फ्लाईव्हील आवरण; 7 - अतुल्यकालिक मोटर; 8 - नींव बेड़ा

मध्यम शक्ति - संयुक्त चक्र (दो गैस टर्बाइन और एक भाप) वाले ताप विद्युत संयंत्रों के लिए 250 मेगावाट तक।

हाल के वर्षों में संयुक्त चक्र गैस संयंत्रों का उपयोग शुरू हो गया है। चूँकि गैस टर्बाइनों की अधिकतम शक्ति वर्तमान में 150-200 मेगावाट है, 450-600 मेगावाट की क्षमता वाली संयुक्त चक्र गैस प्रणाली में तीन ब्लॉक होते हैं: दो गैस टर्बाइनों के साथ और एक भाप के साथ। चूंकि ऐसी इकाइयों को अपेक्षाकृत कम-शक्ति टर्बोजेनरेटर (150-200 मेगावाट) की आवश्यकता होती है, इसलिए वे अपने डिजाइन को सरल बनाने के लिए एयर कूलिंग पर लौट आए। 150 मेगावाट की शक्ति और 3000 आरपीएम की रोटेशन गति वाला पहला एयर-कूल्ड टर्बोजेनेरेटर 1996 में जेएससी इलेक्ट्रोसिला में उत्तर-पश्चिम सीएचपीपी के लिए निर्मित किया गया था।

अल्पकालिक प्रभाव टरबाइन जनरेटर एक विशेष वर्ग के हैं। इनका उपयोग परीक्षण स्विचों के लिए, टोकामक्स पर आधारित प्रायोगिक थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन प्रतिष्ठानों, बड़े प्लास्माट्रॉन, द्रव्यमान त्वरण प्रतिष्ठानों आदि के लिए किया जाता है। एक सुपर-मजबूत क्षेत्र के साथ प्रयोगात्मक टोकामक के लिए, 200 मेगावाट (242 एमवीए) की शक्ति वाले चार द्विध्रुवीय टर्बोजेनरेटर थे। विकसित एवं निर्मित। ऐसे टर्बोजेनरेटर विश्व अभ्यास में पहली बार बनाए गए थे (चित्र 6.3)। वे अप्रत्यक्ष वायु शीतलन का उपयोग करते हैं। आयामों को कम करने के लिए, जनरेटर चुंबकीय सर्किट की बढ़ी हुई संतृप्ति के साथ बनाए जाते हैं। जनरेटर के साथ एक सामान्य शाफ्ट पर 800 मेगावाट की क्षमता वाले टर्बोजेनरेटर के रोटर के आधार पर बना एक जड़त्वीय संचायक होता है। जनरेटर में संग्रहीत ऊर्जा 100 है, और फ्लाईव्हील में - 800 एमजे। जनरेटर रोटर की विशिष्ट ऊर्जा तीव्रता 5 है, और फ्लाईव्हील की विशिष्ट ऊर्जा तीव्रता 10 J/g है। पल्स अवधि 5 s है। संचित ऊर्जा की रिहाई के दौरान, घूर्णन गति 70% तक कम हो जाती है। इस प्रकार, 50% ऊर्जा का उपयोग किया जाता है। संचित ऊर्जा की विशिष्ट लागत अन्य प्रकार के भंडारण उपकरणों की ऊर्जा की लागत की तुलना में सबसे कम है। मजबूत स्टील का उपयोग करके और फ्लाईव्हील का व्यास बढ़ाकर ऊर्जा की मात्रा को 2500 एमजे तक बढ़ाया जा सकता है। इंस्टॉलेशन एक एसिंक्रोनस मोटर द्वारा यूनिट शाफ्ट पर घाव रोटर या नेटवर्क से संचालित आवृत्ति कनवर्टर के साथ शुरू किया जाता है। मैं एक। ग्लीबोव, ई.जी. काशर्स्की और एफ.जी. रटबर्ग ने गणना के तरीके विकसित किए और तकनीकी अध्ययन किए विभिन्न विकल्पऔर उनकी तुलना, विदेशी अभ्यास में उपयोग किए जाने वाले हाइड्रोजनरेटर डिजाइन के विपरीत टर्बोजेनरेटर डिजाइन का औचित्य। यह परियोजना जी.एम. द्वारा संचालित की गई थी। खुटोरेत्स्की, और धातुकर्म समस्याओं का समाधान ए.एम. द्वारा किया गया था। शकाटोवा।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि XX सदी के शुरुआती 20 के दशक में। रूसी वैज्ञानिक एम.पी. कोस्टेंको और पी.एल. कपित्सा ने मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए पहला शॉक जनरेटर डिजाइन और कार्यान्वित किया।

टॉम्स्क पॉलिटेक्निक संस्थान में, जी.ए. के नेतृत्व में और प्रत्यक्ष भागीदारी के साथ। सिपाइलोव के नेतृत्व में, स्वायत्त मोड में स्पंदित बिजली की विद्युत मशीन उत्पादन के क्षेत्र में एक वैज्ञानिक स्कूल बनाया गया था। कई अध्ययन किए गए, गणना पद्धतियां विकसित की गईं और कई पल्स जनरेटर बनाए गए। मूल समाधानों में गैर-सैलिएंट-पोल लेमिनेटेड रोटर के साथ इलेक्ट्रिक मशीन जनरेटर और स्टेटर और रोटर वाइंडिंग के अनुक्रमिक स्विचिंग के साथ असममित मोड में चुंबकत्व के कारण स्पंदित उत्तेजना को बढ़ावा देना शामिल है।

मौलिक रूप से नई दिशा सुपरकंडक्टिंग टर्बोजेनरेटर है, जिसका द्रव्यमान और नुकसान 2 गुना कम है। यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि सबसे पहले प्रायोगिक कम-शक्ति सुपरकंडक्टिंग मशीनें (सिंक्रोनस, यूनिपोलर, डायरेक्ट करंट) बनाई गईं।

VNIIelektromash में निम्नलिखित सुपरकंडक्टिंग मशीनें बनाई गईं: एक 3 किलोवाट डीसी कम्यूटेटर मोटर, एक पावर के साथ एक सिंक्रोनस जनरेटर

चावल। 6.4. 20 एमवी∙ए की शक्ति वाले सुपरकंडक्टिंग टर्बोजेनेरेटर के साथ टेस्ट बेंच (चित्र के केंद्र में)

18 किलोवाट, 24 वी के वोल्टेज पर 10 केए की धारा वाला एकध्रुवीय जनरेटर और 1200 किलोवाट की शक्ति वाला एक तुल्यकालिक जनरेटर। पहली चार मशीनें वी.जी. के नेतृत्व में और प्रत्यक्ष भागीदारी से बनाई गईं। नोवित्स्की और वी.एन.शाख्तारिन। जी.जी. ने 3 किलोवाट डीसी मोटर के विकास और निष्पादन में भी महत्वपूर्ण योगदान दिया। बोर्तोव। 1200 किलोवाट की शक्ति वाला एक तुल्यकालिक जनरेटर वी.वी. के नेतृत्व में विकसित और निर्मित किया गया था। डोंब्रोव्स्की।

पहला मध्यम शक्ति जनरेटर (20 एमपी ए) 1979 में VNIIelektromash में बनाया गया था। (चित्र 6.4) . संस्थान के स्टैंड पर और लेनेनेर्गो में काम के दौरान मशीन की विस्तार से जांच और परीक्षण किया गया। रोटर में नाइओबियम-टाइटेनियम मिश्र धातु से बनी एक वाइंडिंग होती है। इसे तरल हीलियम (4.2 K) द्वारा ठंडा किया जाता है, जो शाफ्ट के केंद्रीय छेद में एक निश्चित ट्यूब के माध्यम से रोटर में प्रवेश करता है। गैसीय अवस्था में हीलियम की वापसी भी शाफ्ट के माध्यम से होती है। सुपरकंडक्टिंग वाइंडिंग को बाहरी वातावरण से गर्मी के प्रवाह से बचाने के लिए, रोटर में तीन सिलेंडर होते हैं, जिनके बीच की जगह खाली कर दी जाती है।

ऑल-यूनियन साइंटिफिक रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ इलेक्ट्रोमैकेनिक्स (VNIIEM) में अनुसंधान और विकास कार्य के परिणामस्वरूप कई सुपरकंडक्टिंग मशीनों का निर्माण हुआ। पहली मशीन की शक्ति 600 वॉट थी। यह एक जनरेटर था जिसमें स्टेटर पर एक सुपरकंडक्टिंग फ़ील्ड वाइंडिंग और रोटर पर तीन-चरण वाइंडिंग थी। अगली मशीन एक 25 किलोवाट कम्यूटेटर इलेक्ट्रिक मोटर थी, और फिर एक सुपरकंडक्टिंग प्रारंभ करनेवाला के साथ 100 किलोवाट वैकल्पिक वर्तमान जनरेटर, एक स्थिर क्रायोस्टेट के साथ 200 किलोवाट वैकल्पिक वर्तमान क्रायोमोटर, एक घूर्णन क्रायोस्टेट के साथ मॉडल सिंक्रोनस जेनरेटर, एक अद्वितीय सिंक्रोनस-प्रेरण मोटर थी मशीनों के यांत्रिक जोड़ों के बिना टॉर्क ट्रांसमिशन। उत्पादन के प्रबंधक, आयोजक और अनुसंधान एवं विकास के सह-निष्पादक एन.एन. थे। शेरेमेतयेव्स्की। सुपरकंडक्टिंग इंडक्टर्स का मुख्य विकासकर्ता ए.एस. था। वेसेलोव्स्की, और एंकर - ए.एम. रूबेनराउत।

खार्कोव इलेक्ट्रोटाज़माश संयंत्र में 200 किलोवाट की शक्ति के साथ एक सिंक्रोनस सुपरकंडक्टिंग नॉन-सैलिएंट पोल जनरेटर के निर्माता वी.जी. थे। डंको.

भौतिक-तकनीकी संस्थान में कम तामपान(FTINT, खार्कोव) अतिचालकता की घटना के उपयोग के क्षेत्र में सभी कार्यों के आरंभकर्ता, आयोजक और वैज्ञानिक पर्यवेक्षक बी.आई. थे। वर्किन. मशीनों के अनुसंधान, विकास और निष्पादन के लिए यू.ए. के कार्य आवश्यक थे। किरिचेंको, ए.वी. पोगोरेलोवा और जी.वी. गैवरिलोवा।

FTINT में निम्नलिखित बनाए गए थे: एक स्थिर उत्तेजना वाइंडिंग और एक गर्म घूर्णन आर्मेचर के साथ एक 200 किलोवाट क्रायोटर्बाइन जनरेटर, सुपरकंडक्टिंग रोटर्स के साथ एक 2 और 3 मेगावाट टर्बोजेनरेटर (इलेक्ट्रोसिला एसोसिएशन के साथ)। पिछली दो मशीनें इलेक्ट्रोसिला एसोसिएशन आई.एफ. के विशेषज्ञों की भागीदारी से बनाई गई थीं। फ़िलिपोवा और आई.एस. ज़िटोमिरस्की। एकध्रुवीय सुपरकंडक्टिंग मशीनों के क्षेत्र में बहुत काम किया गया है: एक 100 किलोवाट डिस्क आर्मेचर मोटर, एक 150 किलोवाट बेलनाकार रोटर मशीन, और फिर 325 और 850 किलोवाट मोटर।

सुपरकंडक्टिविटी की घटना का उपयोग करके विद्युत मशीनों की गणना के सिद्धांत और तरीकों में एक महत्वपूर्ण योगदान मॉस्को एविएशन इंस्टीट्यूट ए.आई. के वैज्ञानिकों द्वारा किया गया था। बर्टिनोव, बी.एल. अलिव्स्की, एल.के. कोवालेव एट अल.

20 एमवी ए जनरेटर में, रोटर का बाहरी सिलेंडर कमरे के तापमान पर होता है, आंतरिक वाला तरल हीलियम के तापमान पर होता है, और बीच वाला 70 K होता है। वाइंडिंग विभिन्न चौड़ाई के रेसट्रैक कॉइल द्वारा बनाई जाती है और घूमती है आंतरिक सिलेंडर और अंतिम भागों द्वारा निर्मित हीलियम स्नान में। बहुत अधिक एमएमएफ के कारण, रोटर के लिए स्टील का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है। इन शर्तों के तहत, स्टेटर को स्लॉटलेस बनाया जा सकता है। जो तांबे और शक्ति की मात्रा को लगभग 2 गुना बढ़ा देता है। कम बाहरी चुंबकीय प्रेरण के लिए, स्टेटर में एक फेरोमैग्नेटिक स्क्रीन का उपयोग किया जाता है। अनुसंधान, गणना विधियों और तकनीकी प्रक्रियाओं का विकास, विनिर्माण और परीक्षण आई.ए. के नेतृत्व में और प्रत्यक्ष भागीदारी के साथ किए गए। ग्लीबोवा, हां.बी. डेनिलेविच, ए.ए. कार्शोवा, एल.आई. चुबरेवा और वी.एन. शख्तरीना।

मैं एक। ग्लीबोव वैज्ञानिक पर्यवेक्षक थे, हां.बी. डाकिलेविच - मुख्य डिजाइनर, ए.ए. कैरीमोव - यांत्रिक गणना के नए तरीकों के लेखक, एल.आई. चुब्रेव - स्टेटर के निर्माण और बिजली प्रणाली में सुपरकंडक्टिंग टर्बोजेनरेटर के परीक्षण के लिए जिम्मेदार विशेषज्ञ। वी.एन. शाख्तारिन रोटर के विकास और निर्माण के लिए जिम्मेदार विशेषज्ञ है। चूंकि क्रायोजेनिक तकनीक का उपयोग करके कम तापमान प्राप्त किया जाता है, गेलियमैश रिसर्च इंस्टीट्यूट आई.पी. के विशेषज्ञों द्वारा 20 एमवीए जनरेटर के विकास और परीक्षण में रचनात्मक भागीदारी। विश्नेवा, ए.आई. क्राउज़ बहुत महत्वपूर्ण था.

आई.पी. विष्णव ने क्रायोजेनिक उपकरण उपकरणों के निर्माण पर काम का विकास और पर्यवेक्षण किया, ए.आई. क्राउज़ ने क्रायोजेनिक उपकरणों का कमीशनिंग और परीक्षण किया। इसके तत्वों की यांत्रिक शक्ति की शर्तों के तहत अनुमेय रोटर शीतलन की न्यूनतम अवधि निर्धारित करने के कार्य में उनकी भागीदारी विशेष महत्व की थी।

आई.एफ. के नेतृत्व में थर्मोफिजिकल प्रक्रियाओं की गणना के लिए तरीकों के विकासकर्ता और एक अद्वितीय क्रायोजेनिक स्टैंड बनाने पर काम के नेता के रूप में फिलिप्पोव और जी.एम. इलेक्ट्रोसिला एसोसिएशन में मुख्य डिजाइनर के रूप में खुटोरेत्स्की ने 300 मेगावाट की शक्ति और 3000 आरपीएम की रोटेशन गति के साथ एक सुपरकंडक्टिंग टर्बोजेनेरेटर बनाया। स्टेटर और रोटर का तरल नाइट्रोजन तापमान पर सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया है। हालाँकि, बाहरी सिलेंडर की अपर्याप्त गैस जकड़न ने हमें आवश्यक वैक्यूम रखने और तरल हीलियम के साथ डिज़ाइन मोड तक पहुंचने की अनुमति नहीं दी।

सुपरकंडक्टिंग टर्बोजेनरेटर भविष्य की पीढ़ी के टर्बोजेनरेटर से संबंधित हैं। इस दिशा में कई देशों में काम किया जा रहा है।

संयुक्त राज्य अमेरिका, पश्चिमी यूरोपीय देशों और जापान ने सुपरकंडक्टिंग विद्युत मशीनों के अनुसंधान और विकास के क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति की है। सुपरकंडक्टिंग टर्बोजेनरेटर के क्षेत्र में सबसे बड़ी सफलताएँ जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा हासिल की गई हैं। जर्मनी में, 800 एमवीए की क्षमता वाले सुपरकंडक्टिंग टर्बोजेनरेटर के मुख्य तत्व बनाए गए थे। जापान में, घटना के उपयोग के आधार पर टर्बोजेनरेटर निर्माण के क्षेत्र में विश्व बाजार को जीतने के अंतिम लक्ष्य के साथ एक राष्ट्रीय कार्यक्रम है अतिचालकता वर्तमान में, 70 एमवीए की क्षमता वाले तीन सुपरकंडक्टिंग टर्बोजेनेरेटर जापान में विनिर्माण चरण में हैं। एकध्रुवीय सुपरकंडक्टिंग मशीनों के क्षेत्र में सबसे बड़ी उपलब्धियों में अंग्रेजी कंपनी आईआरडी (2.42 मेगावाट की शक्ति वाला एकध्रुवीय इंजन) के काम के परिणाम शामिल हैं।

सुपरकंडक्टिंग मशीनों और मुख्य रूप से टर्बोजेनरेटर के क्षेत्र में उपरोक्त समीक्षा से पता चलता है कि हमारा देश दुनिया में सबसे आगे है।