Система охлаждения статора электрической машины

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, касается охлаждения статора электрической машины. Технический результат – повышение эффективности охлаждения всех активных частей статора электрической машины, что позволяет уменьшить расход электротехнических материалов и снизить себестоимость электрической машины. Сущность изобретения состоит в следующем. Система охлаждения состоит из сердечника (1) статора, в пазы (3) которого уложена обмотка (2), и вентиляционных каналов, образованных с помощью дистанционных распорок (5) и сообщающихся с пространством между спинкой статора и корпусом. При этом, согласно изобретению, пазы (3) снабжены подпазовыми каналами (4), сообщающимися с пространством за торцевыми частями сердечника (1) статора, а в вентиляционных каналах установлены U–образные дистанционные распорки (6), боковые образующие которых обращены в сторону расточки статора и охватывают подпазовые каналы (4) и пазы (3). 2 ил.

 

Изобретение относится к области электромашиностроения и касается охлаждения статора электрической машины.

Известна система охлаждения статора электрической машины (см. авторское свидетельство №1582279 от 19.01.88, МКИ Н 02 К 1/20, опубл. в бюл. №28, 30.07.90), предусматривающая прохождение охлаждающего газа по подпазовым каналам от одного торца сердечника до другого с ответвлением в каналы между обмоткой и стенками паза, которые выполнены на части аксиальной длины пазов. Недостатком данной системы является низкая эффективность охлаждения спинки статора, особенно в периферийной ее части.

За прототип принята система охлаждения электрической машины по патенту №2095919 от 11.07.96 (МКИ Н 02 К 9/08, опубл.10.11.97), в которой прямолинейные дистанционные распорки сердечника статора образуют в зубцовой зоне U-образные вентиляционные каналы, вход и выход каждого из которых сообщается с периферией сердечника. Названная система вентиляции обеспечивает эффективное охлаждение спинки сердечника, однако, по сравнению с системой по авторскому свидетельству №1582279, охлаждение зубцово-пазовой зоны статора и лобовых частей статорной обмотки оказывается мене эффективным вследствие отсутствия подпазовых каналов.

Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение эффективного охлаждения всех активных частей статора электрической машины.

Поставленная задача достигается за счет того, что в известной системе охлаждения статора электрической машины, содержащей сердечник статора с уложенной в пазы обмоткой и с образованными дистанционными распорками вентиляционными каналами, сообщающимися с пространством между спинкой статора и корпусом, пазы снабжены подпазовыми каналами, сообщающимися с пространством за торцевыми частями сердечника, а в вентиляционных каналах установлены U-образные дистанционные распорки, боковые образующие которых обращены в сторону расточки статора и охватывают подпазовые каналы и пазы.

Вследствие наличия подпазовых каналов достигается увеличение поверхности охлаждения зубцово-пазовой зоны статора и снижение ее температуры, а благодаря введению U-образных дистанционных распорок, охватывающих подпазовые каналы и пазы, обеспечивается переток охлаждающего газа из пространства между спинкой статора и корпусом в пространство за торцевыми частями сердечника и интенсивный обдув лобовых частей статорной обмотки.

Система охлаждения поясняется чертежами, где представлены фрагменты поперечного сечения электрической машины: на фиг.1 - фрагмент машины с широкими зубцами сердечника статора и тангенциальными перегородками в зоне расточки сердечника; на фиг.2 - фрагмент машины с узкими зубцами сердечника статора без тангенциальных распорок.

Изображенная на фиг.1 система охлаждения электрической машины содержит сердечник статора 1 с обмоткой 2, уложенной в пазы 3. Пазы 3 снабжены подпазовыми каналами 4. В сердечнике 1 имеются радиальные щели, в которых установлены прямые дистанционные распорки 5 и U-образные дистанционные распорки 6, боковые образующие которых обращены в сторону расточки статора и охватывают подпазовые каналы 4 и пазы 3. В машине, где зубцы 7 сердечника 1 имеют ширину, достаточную для размещения двух боковых образующих U-образных дистанционных распорок 6, последние установлены вокруг каждого паза 3 и подпазового канала 4. Со стороны зазора 8 каждый зубец 7 снабжен также тангенциальной дистанционной распоркой 9, что при большой величине зазора 8 необходимо для обеспечения наиболее полного перетока охлаждающего газа из заспиночного пространства в подпазовые каналы 4 (на чертежах путь газа обозначен стрелками и знаками - “к нам”, - “от нас”). В аналогичной машине с относительно небольшой шириной зубцов 7 и малой величиной зазора 8 (см. фиг.2) U-образные дистанционные распорки 6 размещены вокруг пазов 3 и подпазовых каналов 4 с интервалом в два пазовых деления, а тангенциальные дистанционные распорки отсутствуют.

В представленной системе вентиляции охлаждающий газ циркулирует по радиальным щелям и подпазовым каналам сердечника 1, эффективно охлаждая спинку сердечника и зубцово-пазовую зону, причем при выходе в пространство за торцевыми частями сердечника газовым потоком осуществляется интенсивный обдув лобовых частей статорной обмотки.

Обеспечение эффективного охлаждения всех активных частей статора электрической машины позволяет уменьшить расход электротехнических материалов и снизить себестоимость электрической машины, в чем и состоит технико-экономическая эффективность предложенного технического решения.

Система охлаждения статора электрической машины, содержащая сердечник статора с уложенной в пазы обмоткой и образованными с помощью дистанционных распорок вентиляционными каналами, сообщающимися с пространством между спинкой статора и корпусом, отличающаяся тем, что пазы снабжены подпазовыми каналами, сообщающимися с пространством за торцевыми частями сердечника, а в вентиляционных каналах установлены U-образные дистанционные распорки, боковые образующие которых обращены в сторону расточки статора и охватывают подпазовые каналы и пазы.