Электрическая машина с газовым охлаждением

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к крупным электрическим машинам, например, к турбогенераторам. Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в обеспечении гарантированного повышения эффективности охлаждения обмоток и сердечников статора и ротора крупной электрической машины. Указанный технический результат достигается тем, что в электрической машине с обмоткой ротора, охлаждаемой газом из воздушного зазора с помощью системы "заборник-дефлектор", и с обмоткой статора, закрепленной в пазах сердечника статора составными по длине клиньями с выступами, выступающими в область воздушного зазора, последние устанавливаются в зоне расположения упомянутых заборников. Установка чередующихся по длине сердечника статора групп пазовых клиньев, выступающих в воздушный зазор и расположенных напротив заборников обмотки ротора, практически не ухудшая условий охлаждения ротора, даст ощутимый эффект в улучшении охлаждения обмоток и сердечников статора и ротора электрической машины путем устранения эффекта местного повышения давления перед выступающими клиньями статора в зоне расположения дефлекторов обмотки ротора. 2 ил.

 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к крупным электрическим машинам, например, к турбогенераторам.

Известен электрические машины с газовым охлаждением, у которой для снижения нагрева активных частей ротора и статора в пазы обмотки статора устанавливались выступающие в воздушный зазор между ротором и статором пазовые клинья статора, так, чтобы при вращении ротора они затормаживали вращающийся поток газа и за счет тормозного эффекта интенсифицировали охлаждение ротора и статора [1]. Использование такой конструкции эффективно для улучшения охлаждения обособленных участков ротора и статора в конкретных вентиляционных каналах, но она мало пригодна для повышения эффективности охлаждения значимой части активных частей электрической машины.

Наиболее близким аналогом-прототипом изобретения является другая известная конструкция электрической машины с газовым охлаждением [2], в которой достигается комплексное снижение перегрева сердечника и обмоток статора и ротора также за счет использования тормозного эффекта, создаваемого выступающими в воздушный зазор между ротором и статором пазовыми клиньями статора, которые выполняются коробчатой формы с П-образным в плоскости продольной оси машины сечением, что позволяет им одновременно интенсифицировать охлаждение ротора и значительной части сердечника статора. Однако, хотя бы в части отсеков статора, там, где встречаются потоки охлаждающего газа от ротора и статора, а также в зонах выхода охлаждающего газа из вентиляционных каналов обмотки ротора, возможно даже ухудшение условий охлаждения активных частей электрической машины.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение - это обеспечить гарантированное повышение эффективности охлаждения обмоток и сердечников статора и ротора без образования местных застойных вентиляционных зон.

Указанная цель достигается тем, что в конструкции электрической машины с обмоткой ротора, охлаждаемой газом из воздушного зазора, с помощью системы " заборник-дефлектор" и обмоткой статора, закрепленной в пазах составными по длине клиньями с выступами, выходящими в область воздушного зазора, последние устанавливаются в зоне расположения "заборников".

На фиг.1 приведена электрическая машина с газовым охлаждением, содержащая ротор (1), на наружной поверхности которого расположены входные (2) и выходные (3) отверстия вентиляционных каналов обмотки (4), образующие на ней несколько чередующихся зон "заборников" (5) и "дефлекторов" (6), с вентиляторами (7) и статор (8) с корпусом (9) и сердечником (10), отделенным от ротора воздушным зазором (11) и разделенным в продольном направлении на пакеты (12) радиальными вентиляционными каналами (13) и чередующимися по длине машины отсеками (14), соединенными с зонами напора (15) и разряжения (16) вентиляторов и расположенными между корпусом и наружной поверхностью сердечника, вдоль внутренней цилиндрической части которого выполнены продольные пазы с обмоткой (17), закрепленной в них пазовыми клиньями (18), часть из которых выходит за пределы сердечника в воздушный зазор в виде выступов (19).

На фиг.2 приведен поперечный разрез по выступающим в воздушный зазор пазовым клиньям обмотки статора, выступы которых предпочтительно выполнять коробчатой формы с П-образным в плоскости продольной оси электрической машины сечением и днищем (20), завершающимся с одной стороны, по направлению вращения ротора электрической машины, радиальным козырьком (21). Стрелками обозначено направление движения газа.

Как показал опыт эксплуатации электрических машин с газовым охлаждением, в которых устанавливаются различные конструкции выступающих в воздушный зазор пазовых клиньев обмотки статора, при всей значительности получаемой интенсификации охлаждения обмоток и сердечника статора, им присущ существенный недостаток, связанный с появлением местных застойных вентиляционных участков, за счет образования зон повышенного давления по ходу вращения ротора перед выступающим клином и соответственно зоны пониженного давления после него. Особо значимо этот дефект проявляется при вытяжной или комбинированной системах вентиляции электрических машин в зонах расположения "дефлекторов" обмотки ротора, когда в воздушный зазор поступают встречно направленные потоки охлаждающего ротор и статор газа. В тоже время, как показывают расчеты, подтвержденные экспериментами, напорная характеристика системы "заборник-дефлектор" более чем на 90% определяется работой "заборников". Поэтому установка чередующихся по длине сердечника групп пазовых клиньев статора, выступающих в воздушный зазор и расположенных напротив "заборников" обмотки ротора, практически не снижая условий охлаждения ротора, даст ощутимый эффект в улучшении охлаждения обмотки и сердечника электрической машины, за счет устранения эффекта местного повышения давления перед выступающими клиньями статора в зоне расположения дефлекторов обмотки ротора.

Источники информации

1. В.Ю.Аврух "Электрические машины с газовым охлаждением". А.С. СССР № 550723 от 26.11.60 г.

2. В.Ю.Аврух, Л.А.Дугинов и др. "Электрические машины с газовым охлаждением". А.С. СССР № 873337 от 16 02.78 г.

Электрическая машина с газовым охлаждением обмотки ротора и сердечника статора, содержащая вентиляторы, ротор, на наружной поверхности которого расположены входные и выходные отверстия вентиляционных каналов обмотки, образующие на ней несколько чередующихся зон заборников и дефлекторов обмотки ротора, а также статор с корпусом и сердечником, отделенным от ротора воздушным зазором и разделенным в продольном направлении на пакеты радиальными вентиляционными каналами, а также расположенными по длине электрической машины отсеками, которые соединены с зонами напора и/или разряжения вентиляторов и расположены между корпусом и наружной поверхностью сердечника, вдоль внутренней цилиндрической поверхности которого выполнены продольные пазы с обмоткой, закрепленной в них пазовыми клиньями, часть из которых выступает за пределы сердечника в воздушный зазор, отличающаяся тем, что выступающие в воздушный зазор упомянутые пазовые клинья статора установлены чередующимися группами в зонах расположения заборников ротора.



 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к устройствам охлаждения электрических машин. .

Изобретение относится к области электротехники и энергомашиностроения и может быть использовано при производстве турбогенераторов и иных нуждающихся в охлаждении электрических машин.

Изобретение относится к области электротехники и энергомашиностроения и может быть использовано при производстве и эксплуатации турбогенераторов и иных нуждающихся в охлаждении электрических машин.

Изобретение относится к способу и устройству для быстрого сброса давления в установке с, по меньшей мере, первой и второй частью корпуса, причем первая часть корпуса в нормальном состоянии содержит атмосферу водорода при повышенном давлении, которая отделена от внутреннего пространства второй части корпуса, причем при отказе водородного уплотнения избыточное давление водорода сбрасывают через линию быстрого спуска.

Изобретение относится к генерации электрического тока системой магнитов и, в частности, касается генерации с помощью вращения непрерывного ряда магнитов через группу кольцеобразно размещенных катушек.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к роторам турбогенераторов с непосредственным газовым охлаждением обмотки возбуждения 1, проводники которой 1а, 1b, 1с, 1d расположены в пазах 2 поковки 3 ротора, закрытых пазовыми клиньями 4.

Изобретение относится к электротехнике и электромашиностроению и позволяет упростить конструкцию и обеспечить высокий уровень коэффициента полезного действия. .

Изобретение относится к электромашиностроению и позволяет улучшить тепловое состояние активных частей статора электрической машины. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к конструкции статоров электрических машин, в которых для крепления обмотки в открытых пазах магнитопровода используют клин и прокладки.

Изобретение относится к области электротехники, а именно - конструкциям роторов магнитоэлектрических машин, содержащих плоские постоянные магниты и пакеты магнитопровода с полюсными наконечниками, размещенные в корпусе из немагнитного материала, и может быть использовано при производстве роторов, например, для генераторов, электродвигателей и различных энергетических установок, в частности, электростанций, сварочных агрегатов, механизированного инструмента и оснастки, приводных мотоблоков и т.п.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям крупных электрических машин, в частности, мощных турбогенераторов. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономном электрооборудовании в качестве источника постоянного или переменного тока (вентильные генераторы (ВГ) постоянного или переменного тока), а также в качестве электромеханической части вентильных двигателей постоянного или переменного тока.

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к конструкциям и технологии изготовления узла статоров электродвигателей. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к конструкциям и технологии изготовления узла статоров электродвигателей. .

Изобретение относится к области электромашиностроения, а более конкретно к конструктивным элементам охлаждения обмотки ротора явнополюсной электрической машины.

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к вопросу охлаждения роторов электрических машин. .

Изобретение относится к области крупного электромашиностроения, конкретно к конструктивным элементам турбогенераторов и гидрогенераторов, а именно к конструкции ротора гидрогенератора.

Изобретение относится к области крупного электромашиностроения, конкретно к конструктивным элементам турбогенераторов и гидрогенераторов, а именно к конструкции ротора гидрогенератора.

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к конструкции статоров электрических машин, в которых для крепления обмотки в открытых пазах магнитопровода используют клин и прокладки.
Наверх