Ротор синхронной машины

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Цель изобретения упрощение и повышение надежности крепления лобовых частей катушек. Ротор содержит явноиолюсный магнитопровод, установленный на валу 1, многослойные электрические катушки 4 на полюсах 3 магнитопровода, дистанционные прокладки 5, расположенные в лобовых частях катуше и образующие радиальные каналы охлаждения лобовых частей катушек. Дистанционные прокладки имеют форму двутавров, головки 6 которых охватывают катушки в лобовой части сверху и снизу по всем слоям катушки, расположенным в аксиальном направлении до и после прокладки. Это позволяет повы сить прочность лобовых частей, 2 , о ф-лы, 8 ил. Ш

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 К 3/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4096343/24-07 (22) 05.08.86 (46) 30.07.88. Бюл. Р 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт комплексного электрооборудования (72) P. В. Оганян (53) 621,313,04(088.8) (56) Видеман Е. и др. Конструкции электрических машин. М,: Энергия, 1972, с. 219-220.

Алексеев Е. А. Конструкции электрических машин. М,-Л.: Госэнергоиздат, 1958, с. 44. (54) РОТОР СИНХРОННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению, Цель изобретения—

„.80„„.1а З692 А1 упрощение и повьппение надежности крепления лобовых частей катушек. Ротор содержит явнонолюсный магнитопровод, установленный на валу 1, многослойные электрические катушки 4 на полюсах 3 магнитопровода, дистанционные прокладки 5, расположенные в лобовых частях катушер и образующие радиальные каналы охлаждения лобовых частей катушек.

Дистанционные прокладки имеют форму двутавров, головки б которых охватывают катушки в лобовой части сверху и снизу по всем слоям катушки, расположенным в аксиальном направлении до и после прокладки. Это позволяет повысить прочность лобовых частей. 2 s.ï. с; ф-лы, 8 ил.!

413692

Изобретение относится к электромашйностроению, а именно к конструкции .ротора синхронных электрических машин.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности крепления лобовых частей катушек полюсов.

На фиг. 1 схематически изображен ротор, продольный разрез; на фиг. 2 — 1O то же, вид сверху; на фиг. 3 — дистанционная прокладка в форме двутавра; на фиг.. 4 — вариант дистанционной прокладки, выполненной из немагнитного металла, с наложенной изоляцией; 15 на фиг. 5 — комбинированная дистанционная прокладка, состоящая из пары

Дистанционных прокладок, соединенных

В концах головок двутавров тангенциальными элементами, на фиг. 6 — то 20 же, изготовленная безотходной технологией; на фиг. 7 — то же, с радиальным расположением стоек, изготовленная безотходной технологией; на фиг. 8 — ротор (вид с торца) с пере- 25 мычками, соединяющими между собой тангенциальные элементы дистанционных прокладок катушек всех полюсов.

Ротор синхронной машины состоит из расположенной на валу 1 полюсной кре- 30 стовины 2, имеющей явновыраженные полюсы 3, на которых намотаны (или одеты) электрические катушки 4. В лобовой части катушек 4 между ее слоями установлены дистанционные прокладки 5, имеющие форму двутавра с головками 6.

При намотке катушки 4 дистанционные прокладки 5 установлены таким образом, что их головки 6 охватывают высоту катушки 5 как по всем слоям 7, распо- 4п ложенным в аксиальном направлении до прокладки 5, так и по всем слоям 8, расположенным в аксиальном направлении после прокладки 5. Между прокладками 5 образованы радиальные каналы 45

9, служащие для прохождения воздуха, охлаждающего лобовые части катушки 4, Прокладки 5 могут быть выполнены из изоляционного материала, например текстолита, или же, в вариантах исполнения, из немагнитнйго металла, например латуни. В этом последнем случае внутренние кромки прокладки изолированы изоляцией 10, Катушки 4 с установленными прокладками 5 пропитаны в лаке или компаунде.

В варианте исполнения при установ1 ке в одной лобовой части двух прокладок 5 соответствующие по высоте расположения концы их головок 6 соединены друг с другом тангенциальными элементами 11 и образуют комбинированную дистанционную прокладку (фиг. 5). В этом случае целесообразно выполнить прокладки 5 и элементы ll иэ немагнитного металла (латунь, немагнитная сталь) и осуществить их соединение сваркой (сварочные швы 12 показаны на фиг. 5). В варианте конструктивного исполнения комбинированная дистанционная прокладка может быть получена безотходной технологией иэ .металлической (например, латунной) шины; в этом случае из шины изготовляются два прямоугольных контура — верхний и нижний — которые посредством сварочных швов 12 соединяются один с другим двумя вертикальными стойками

13 из той же шины (фиг. 6). В другом возможном варианте конструктивного исполнения верхние тангенциальные элементы комбинированной прокладки имеют ширину 14 большую, чем ширина

15 нижних элементов, причем соотношение этих ширин выбрано так, что при установке комбинированной прокладки в лобовую часть катушки 4 соединяющие стойки 13 располагаются в радиальных направлениях 16 (фиг. 7). В рассмотренных конструкциях фигур 6 и 7 уменьшено также количество сварных соединений 12 (шесть сварных соединений вместо восьми на фиг. 5) . B следующем варианте исполнения тангенциальные элементы ll дистанционных прокладок в торцах рядом расположенных полюсов соединены друг с другом перемычками

17 и образуют вместе с ними замкнутое кольцо по всем катушкам 4 ротора. Соединение перемычек осуществлено каким-либо известным способом, например винтами 18, установленными в отвер". стиях 19 поясов 11 (фиг. 8).

Ротор синхронной машины работает следующим образом.

При вращении ротора в расточке статора синхронной машины и прохождении тока возбуждения по катушкам 4 последние нагружаются как в тепловом, так и в механическом отношении. Отвод тепла от потерь в лобовых частях катушки производится прохождением охлаждающего воздуха по образованным дистанционными прокладками 5 радиальным каналам 9.в результате центробежного выброса воздуха от вращения ротора. Механические нагрузки возникают

1413692 от центробежных сил вращающихся масс и под их действием консольные лобовые части 8 катушек 4 стремятся деформироваться изгибаясь н сторону 20 рас1

5 точки машины. Этому изгибу препятствуют прокладки 5, головки 6 которых охватывают сверху и снизу катушку по высоте, придавая катушке 4 свойства монолитности, так как в этом случае изгибающим усилиям одновременно сопротивляется суммарное сечение всех витков катушки в лобовой части, включая слои 7 с меньшей консолью, а следовательно, обладающие значитель-15 но большей жесткостью. При этом интегрирование сопротивляющихся изгибу сечений идет как по вертикальным рядам витков катушки, охваченными ограничивающими высоту катушки головками

6, так и по горизонтальным рядам, где сопротивление деформации изгиба оказывают силы, прижимающие прокладку

5 к внутренним слоям 7 катушки 4, т.е. суммированные по горизонтали силы на- 25 тяга провода внешних слоев 8 катушки

4 при намотке. В итоге прокладка 5, выполненная в форме двутавра, сцепляется с катушкой 4 таким образом, что препятствует деформации полного сечения катушки как в радиальном, так и в аксиальном направлениях. Соединение, прокладок 5 одна с другой посредством тангенциальных элементов производят с целью дальнейшего упрочнения лобовых частей катушки. В этом случае элементами (поясами) 11 точно фиксируется расстояние между прокладками в тангенциальном направлении и при намотке облегчаются условия правильной установки комбинированных прокладок, повышается их суммарная жесткость, что в конечном счете приводит к более надежной конструкции. Выполнение комбинированных дистанционных прокладок безотходной технологией (фиг. 6 и 7) обеспечивает получение конструкции с малыми затратами труда и материалов, ввиду чего такая конструкция эффективно может быть применена в серийном производстве. При применении комбинированной дистанционной прокладки с радиальным направлением прокладок (фиг, 7) увеличивается их вентилирующий эффект и улучшается охлаждение катушек 4. С целью дальнейшего повышения надежности крепления тангенциальные элементы 11 перемычками 17 объединяются в общее кольцо, Iудерживающее при вращении ротора все комбинационные прокладки на своих фиксированных радиусах установки.

Для дальнейшего повышения. прочности и надежности крепления лобовых частей в случае, например, применения конструкции для высокоскоростных электрических машин предлагаемые прокладки 5 двутавровой формы можно сочетать с известными видами общего бандажного кольца, охватывающего верхние головки прокладок всех полюсов ротора ° Конструктивно верхние тангенциальные элементы 1! (расположенные на уровне полюсного наконечника) могут служить также местом закрепления балансировочных колец ротора, а также, в вариантах исполнения, местом закрепления самих балансировочных грузов. В этом последнем случае количество отверстий 19 на них должно быть большим (фиг. 8), Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1, Ротор синхронной машины, содержащий установленный на валу явнополюсный магнитопровод, многослойные электрические катушки на полюсах магнитопровода, дистанционные прокладки расположенные в лсбовых частях катушек между двумя группами их слоев., и элементы крепления лобовых частей, отличающийся тем, что. с целью упрощения и повышения надежности крепления лобовых частеи катушек, дистанционные прокладки выполнены в форме двутавров, головки которых оватывают лобовые части катушки с обоих торцов по всем ее слоям.

2. Ротор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что концы головок двутавров соседних дистанционных прокладок каждой лобовой части катушки полюса соединены друг с другом тангенциальными элементами.

3. Ротор по пп. 1 и 2, о т л и.— ч а ю шийся тем, что тангенциальные элементы дистанционных прокладок соседних полюсов соединены друг с другом перемычками. 413Ь92

1413692

141 3692

Со с т ав ит ель А. Куз ьмин

Редактор Э. Слиган Техред A.Kðàâ÷óê Корректор М. Шароши

Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3792/55

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