Статор электрической машины переменного тока

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Цель изобретения эаключается в улучшении электроэнергетических показателей путем уменьшения потоков рассеяния и повышения надежности . Статор электрической машины содержит шихтованный сердечник 1 со стержневой обмоткой 2 и экраны 4. Благодаря тому, что экраны выполнены в виде литых цилиндров, армированных охладителем 6, и закреплены при помопш кронштейна 9 с упорным узлом, со стороны, противоположной сердечнику , уменьшаются потоки рассеяния. 3 3.п.ф-лы, 3 ил. сл СА: 00 со vl ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11).

57 А1 (5D 4 H 02 К 3/42

ВСЕСО W."-tР А 1)

° 1

1 9

ЬНЬАР;: -5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3769997/24-07 (22) 06.07.84 (46) 23.09.87 ° Бюл. NR 35 (71) Ленинградское электромашиностроIl It ительное объединение Электросила им. С.М.Кирова (72) В.Я.Солнцев, А.И.Титко, M.Á.Ðoéòãàðö, В.А.Терешонков и В.С.Суворкин (53) 621.313.04(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N-- 311339, кл. Н 02 К 3/42, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Р 983902, кл. Н 02 К 3/42, 1982. (54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАНИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения заключается в улучшении электроэнергетических показателей путем уменьшения потоков рассеяния и повышения надежности, Статор электрической машины содержит шихтованный сердечник 1 со стержневой обмоткой 2 и экраны 4 °

Благодаря тому, что экраны выполнены в виде литых цилиндров, армированных охладителем 6, и закреплены при по мощи кронштейна 9 с упорным узлом, со стороны, противоположной сердечнику, уменьшаются потоки рассеяния.

3 з.п.A-лы, 3 ил.

50

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к статорам турбогенераторов, характеризующихся значительными полями рассеяния лобо) вых частей обмотки.

Целью изобретения является улучшение электроэнергетических показа.— телей путем уменьшения потоков рассеяния и повышения надежности. 10

На фиг. l изображен предлагаемый статор, разрез; на фиг.2 — соединение нажимной плиты с экраном; на фиг.3 — узел I на фиг.l.

Статор электрической машины пере- 15 менного тока содержит шихтованный сердечник 1 со стержневой обмоткой

2. По торцам сердечника 1 установлены нажимные шайбы 3 с экранирующими элементами (фиг.l)

В кольцевом пространстве, ограниченном в осевом и радиальном направлениях лобовыми частями обмотки 2, установлены электромагнитные экраны 4.

Экран выполнен литым и внутри него размещены трубки охладителя, образующие кольцевые каналы 5 охлаждения (фиг.2).

Между стержнями обмотки 2 и экра- д0 ном 4 установлены дистанционные изолирующие прокладки б, Кольцевые каналы 5 охлаждения размещены в средней части цилиндрической поверхности экрана 4, удалены от поверхности экрана в радиальном направлении не менее, чем на глубину проникновения поля, и имеют неравномерный шаг, экспоненциально уменьшающейся к краю экрана, обращенному к сердечнику (фиг.3).

Нажимные экранирующие:. шайбы 3 могут быть электрически соединены с экранами 4 посредством шпилек 7 и перемычек из хорошо проводящего материала, число которых на полюс не дол- 45 жно быть меньше шести (фиг.2).

Крепление экрана 4 осуществлено со стороны, противоположной сердечнику, посредством прикрепленного к статору кронштейна 8 и соединенного с ним кронштейна 9. Последний снабжен опорным узлом, расположенным между головками 10 лобовых частей обмотки.

Упорный узел состоит из проходящего через отверстие в кронштейне 9 упорного болта ll на конце которого установлен упор 12, охваченный дистанционной изолирующей втулкой 13, которая частично расположена в выпол/

2 ненном на торцовой поверхности экрана 4 радиальном пазу 14. Между кронштейном 9 и втулкой 13 болт 11 с упором 12 охвачен изоляционной втулкой 15.

Изготовление экрана и его установку осуществляют следующим образом.

Трубки охладителя 5 и коллектора для подачи охлаждающей жидкости размещают. в форме, причем их изготавливают из материала с температурой . плавления, превышающей температуру плавления материала экрана, затем заливают в форму материал будущего экрана, после отверждения получают литой экран, армированный охладителем 6.

Экран 4 установленный в кольцевом пространстве между стержнями лобовых частей обмотки 2 и закрепляют посредством упорного узла кронштейна 9 °

Высокоэффективное экранирование потоков рассеяния лобовых частей обмотки статора достигается за счет установки сплошного цилиндрического экрана в кольцевом пространстве между верхним и нижним слоями лобовых частей обмотки, т.е. в зоне максимальных полей рассеяния. Такое размещение наиболее эффективно, поскольку экран пересекается полным потоком рассеяния вокруг стержней и головок. Для обеспечения надежности конструкции необходимо обеспечит эффективное охлаждение экрана, лучше всего жидкостное, поскольку в экране наводятся значительные вихревые токи и потери„ Экран расположен в кольцевом пространстве между верхним и нижним слоями лобовых частей обмотки, после его установки головки стержней запаивают, поэтому необходимо исключить возможность протечки экрана, которая создала бы аварийную ситуацию в машине, т.е. недопустимо изготовление экрана из составных частей, образующих охлаждение канала после пропайки или сварки этих частей.

В предлагаемой конструкции необходимая надежность обеспечивается за счет изготовления экрана путем литья в форму с предварительно установленными в нем трубками охладителя и коллекторами, выполненными из материала с температурой плавления, превышающей температуру плавления материала экрана.

1339757 чить надежное закрепление экрана без увеличения габаритов.

Важную роль играет размещение кольцевых каналов в экране.

Особенности расположения экрана приводят к тому, что при достаточно большой его толщине верхняя часть экрана уменьшает поток верхнего слоя лобовых частей обмотки, а нижняя часть — нижнего слоя.

Размещение каналов вблизи поверхности экрана снижает его эффективность, поэтому в предлагаемой конструкции каналы расположены на средней цилиндрической поверхности экрана и удалены от наружной его поверхности не менее, чем на глубину про-, никновения поля.

Благодаря высокой теплопроводности материала экрана обеспечены одновременно высокие электромагнитные параметры и параметры охлаждения.

По мере удаления в осевом направлении от сердечника статора поток рассеяния лобовых частей уменьшается, причем магнитная индукция, а следовательно, и выделяющиеся в экране потери снижаются по экспоненциальному закону. В связи с этим для повышения эффективности охлаждения и надежности работы кольцевые каналы размещены в осевом направлении с неравномерным шагом, экспоненциально уменьшающимся к краю, обращенному к сердечнику статора.

Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что при электрической связи экранирующей нажимной шайбы сердечника и экранов в зоне ловобых частей эффективность экранирования повышается на 207., снижаются добавочные потери и улучшается отвод тепла, 1. Статор электрической машины переменного тока, содержащий экраны и шихтованный сердечник с нажимными шайбами и стержневой обмоткой, имеющей лобовые части, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучше— ния электроэнергетических показателей путем уменьшения потоков рассеяния и повышения надежности, нажимные шайбы и экраны выполнены из немагнитных электропроводных материалов с малым удельным сопротивлением, каждый экран выполнен в виде литого ци20 линдра, армированного охладителем с кольцевыми каналами и расположенного в кольцевом пространстве, ограниченном в радиальном и осевом направлениях лобовыми частями обмотки, а

25 со стороны экрана, противоположной сердечнику, установлен кронштейн с упорным узлом, крепящим экран.

2. Статор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что кольцевые каналы охладителя в осевом направлении имеют неравномерный шаг, экспоненциально уменьшающийся к краю, обращенному к сердечнику.

3. Статор по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что нажимные

35 экранирующие шайбы и экраны электрически соединены между собой, например, с помощью шпилек из электропроводящего материала.

4, Статор по пп.1 — 3, о т л и40 ч а ю шийся тем, что упорный узел кронштейна выполнен в виде проходящего через упорную часть кронштейна болта с упором на конце и дистанционной втулкой, охватывающей

45 упор, а экран имеет на торцовой поверхности радиальный паз, в котором частично расположена дистанционная втулка, при этом упорный узел расположен в пространстве, ограниченном в тангенциальном направлении головка50 ми лобовых частей обмотки, в радиальном направлении — горизонтальной поверхностью кронштейна, в осевом — радиальным пазом экрана.

Поэтому в предлагаемой конструкции предусмотрено соединение экранирующей шайбы с экраном, например, с помощью шпилек из хорошо проводящего материала, причем число шпилек принято не менее шести на полюс, При меньшем числе электрических связей эф-: фект от их использования значительно меньше.

Предлагаемая конструкция узла крепления экрана позволяет обеспеФ о р м у л а и з о б р е т е н и я

1339757

Составитель В. Константинов

Техрец Л.Сердюкова Корректор А. Тяско

Редактор Н. Гунько

Заказ 4238/49

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4