Ротор электрической машины двойного питания

 

РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ, содержащий бочку, в пазах которой размещены уложенные двуслойно две обмотки, сдвинутые одна относительно . и состоящие из концентрических катушек, наименьший периметр которых охватывает участки бочки ротора с пазами, в которых размещены проводники второй обмотки,отл и ч ающи и с я тем, что, с целью повышения надежности за счет разгрузки магнитопровода ротораот насыщения, пазовая часть катушек нижнего слоя, уложенных в пазах бочки, охваченных внутренними концентрическими катушками верхнего О слоя, размещена в верхних частях па-jg за, (Л 25

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11):

У51) Н 02 К 1 26—

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - :-.:;, : ., Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 324835 3/24-0 7 (22) 16.02.81 (46) 15 ° 09.83. Бюл. ))34 (72) В.С ° Кильдишев, Д.Б. Карпман, В.Г. Ракогон, И.M. Постников и В.Н ° Асанбаев (71) Научно-исследовательский, про-. ектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашино-: строения Харьковского завода "Элек- . тротяжмаш" им. В.И. Ленина и Институт электродинамики АН Украинской CCP (53) 621.313(088.8) (56) 1. Блюцкий H.H. и др. Итоги науки и техники, электрические машины и трансформаторы. Т. 2. Машины двойного питания. М.„, ВИНИТИ, 1979,,с. 5-16, 70-75.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 613446, кл. H 02 К 1/26, 1970. (54) (57) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

ДВОЙНОГО ПИТАНИЯ, содержащий бочку, в пазах которой размещены уложенные двуслойно две обмотки, сдвинутые одна относительно другой и состоящие из концентрических катушек, наименьший периметр которых охватывает участки бочки ротора с пазами, в которых размещены проводники второй обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет разгрузки магнитопровода ротора от насыщения, пазовая часть катушек нижнего слоя, уложенных в пазах бочки, охваченных внутренними концентрическими катушками верхнего слоя, размещена в верхних частях па- Я за.

1042133

Изобретение относится. к электромаши ностроени ю, в частности к тур боге нер аторострое ни ю.

Известны роторы электрических машин двойного питания (МДП), например роторы асинхронизированных или МДПтурбогенераторов, содержащие, две,обмотки, уложенные в пазы, распределенные по окружности их активной части, каждая из которых конструктивно представляет собой обычную обмбтку воз- 10 бужде ния синхронного турбогенератора, состоящую из концентрических катушек и размещенную по глубине пазов.

Вначале укладывают .одну обмотку (нижнюю) . затем —, вторую (верхнюю) . 5

Оси обмоток сдвигают на соответствующий угол. Он может быть любым, но в большей степени преимущества ротора. проявляются, если угол сдвига осей обмоток составляет 90 эл. град. В этом случае обмотки могут быть использованы как в синхронном режиме, так и для создания вращающегося поля возбуждения частоты скольжения ротора относительно поля статора в асинхронном,режиме, что имеет большое значение для устойчивой работы машины (Я .

Применение для роторов МДП обмоток из концентрических катушек обес- печивает, по сравнению с петлевыми и волновыми типами обмоток, меньший

30 вылет лобовых частей и более высокУю надежность междувитковой изоляции в связи с отсутствием пересечений проводников в лобовых частях. Концентрические катушки должны иметь усиленную изоляцию только между верхним и нижним слоем обмоток в лобовых частях, что достигается выбором соответствующей толщины этой изоляции и изготовлением ее достаточно механически40 прочной, например, путем прессования из стеклоткани (стеклотекстолитовая ° изоляция) . Такое усиление изоляции между слоями свойственно не только концентрическим катушкам, но и осталь45 ным типам обмоток.

Наиболее близким к предложенному . является ротор МДП с обмотками из концентрических катушек, которые своим наименьшим периметРом хотя и охватывают участки бочки ротора, внешне напоминающие для каждой иэ обмоток. большие зубцы полюсов, но эти участки, так же, как остальная часть ротора, перерезаны пазами, в которых содержатся проводники второй обмотки $2) . Сечение магнитопровода ротора МДП с обмотками из концентрических катушек в зубцовой зоне остает. ся таким же уменьшенным, как и для остальных двухобмоточных роторов. 60

НедостАтком роторов с двумя обмотками является повышенное насыщение магнитопровода зубцовой зоны по сравнению с роторами синхронных машин с

1 одной обмоткой, что <-.нижает их надежность. Это объясняется наличием в роторах с двумя обмотками пазов с проводниками, распределенных по всей окружности ротора и отсутствием больших зубцов на полюсах, характерных для обычных роторов синхронных машин.

В особенности насыщение магнитопровода проявляется в нижней части зубцов, где их ширина уменьшена по сравнению с верхней частью, расположенной на большем диаметре.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в.известном роторе электрической машины двойного питания, содержащем банку, в пазах которого размещены уложенные двуслойно две обмотки, сдвинутые одна относительно другой и состоящие из концентрических катушек, наименьший периметр которых охватывает участки бочки ротора с пазами, в которых размещены проводники второй обмотки., пазовая часть катушек нижнего слоя, уложенных в пазах, охваченных внутренними концентрическими катушками верхнего слоя, размещена в верхних частях паза.

На фиг. 1 показан йредложенный ротор, аксонометрия; на фиг. 2 — схема обмотки ротора (пунктирными линиями обозначены проводники в нижнем слое, контурными вЂ, в верхнем); на фиг. 3 — узел .I на фиг. 1.

Ротор содержит бочку 1, в пазах 2 которой размещены и изолированы от вала и друг от друга две обмотки 3 и 4, сдвинутые одна относительно дру гой на угол а! (фиг. 2) . B общем случае этот угол может быть любым и, в частности, он может быть 90 эл. град.

Обмоткй 3 и 4 уложены в пазы ротора одна за другой. В лобовых частях

5 между обмотками расположены изоляционные сегменты б.

Каждая.нз обмоток 3 и 4 состоит из концентрических катушек 7 и 8 и 9 и

10. Наименьший периметр катушек 7 и 8 обмотки 3 охватывает участки 11 и 12, бочки ротора с пазами, в которых размещены проводники 13-16 обмотки 4, а наименьший периметр катушек 9 и 10 охватывает участки 17 и 18 бочки ротора с пазами, в которых размещены проводники 19-22 обмотки 3. Эти проводники подняты за пределами лобовых частей 5, на наклонных участках 23. в верхнюю часть пазов. Таким образом, лобовые части всех .проводников обмот-. ки 3, уложенной в ротор первой,. и пазовые части ее проводников, за исключением тех, которые проходят через участки 17 и 18 бочки 1, размещены в нижнем слое по отношению к наружной поверхности ротора, à пазовая часть проводйиков обмотки 3, про. ходящих через участки 17 и 18 бочки 1 после их подъема на участках 23, 1042133 и все проводники обмотки 4 в пазовой и лобовых частях размещены в верхнем слое. При этом пространства пазов, не занятые проводниками, т.е. про«странства, находящиеся под проводниками в пазах на участках 17 и 18 и

11 и 12, заполнены магнитным материалом 24, например ферфомагнитными. брускаья или лентой. .Пазы с заполнителем могут быть: выполнены. меньшей глубины, чем остальные. Однако необходимо учитывать реакции Р и Р (фиг.З) на опорных поверхностях пазовых клиньев от центробежных сил содержимого пазов при вращении ротора, так как уменьшение глубины пазов с заполнителем снижает величину реакции Р<, а неравенство.

Р и Р друг другу вызывает дополййтельные изгибающие напряжения в зубб цах 25. Поэтому оптимальным является выполнение такой глубины пазов с за-. полнителем, при которой реакции Р и Р равны.

При работе машины, благодаря поднятию проводников обмотки 3, размещенных на участках 17,и 18 бочки ротора, в верхнюю часть пазов и заполнению освободившегося я под проводниками в этих пазах и rpo10 странства в пазах од проводниками на участках 11 и 12 магнитным материалом магнитопровод ротора в нижней

-части эубцовой зоны имеет увеличенное сечение,и раэгружается от насыщения.

Кроме того, поднятие проводников в верхнюю часть пазов, на участках 17 и 18, снижает поток рассеяния ротора.

Таким образом, уменьшается ток и снйжаются потери на возбуждение.

1О4Ы33

2 Р1

Составитель А. Кецарис

Редактор Л. Веселовская Техред И. Гайду Корректор A. Зимокосов

Заказ 7144/55 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4