Неявнополюсный ротор синхронной электрической машины



Неявнополюсный ротор синхронной электрической машины
Неявнополюсный ротор синхронной электрической машины
Неявнополюсный ротор синхронной электрической машины
Неявнополюсный ротор синхронной электрической машины

 


Владельцы патента RU 2410819:

Научно-производственное объединение "ЭЛСИБ" открытое акционерное общество (RU)

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к особенностям конструктивного выполнения роторов электрических машин. Предлагаемый неявнополюсный ротор синхронной электрической машины содержит массивную магнитопроводяшую бочку (1) с пазами для обмотки возбуждения, уложенные в них катушки (2) обмотки возбуждения, выполненные из полосового проводника с загибом его при намотке катушек на узкую сторону полосы, бандажные кольца (3), отстоящие от торцев магнитопроводящей бочки (1) и посаженные на центрирующие кольца (6) с аксиальными каналами в зоне их внутреннего диаметра. В лобовых частях обмотки возбуждения витки катушек (2) изолированы через один, а на широкой стороне полосы неизолированных проводников (9) на всей их длине в лобовых частях обмотки возбуждения выполнены поперечные пазы (10), образующие в собранной обмотке возбуждения систему щелевых вентиляционных каналов, что позволяет обеспечить достижение технического результата, состоящего в улучшении охлаждения лобовых частей обмотки возбуждения неявнополюсного ротора синхронной электрической машины. 4 ил.

 

Изобретение относится к электромашиностроению.

Известен неявнополюсный ротор синхронной электрической машины, где специальные меры для охлаждения лобовых частей обмотки возбуждения не предусмотрены. Тепло из лобовых частей обмотки такого ротора в какой-то мере передается в охлаждающую среду через бандажные кольца с их наружной поверхности, но в основном перетекает в пазовые части обмотки и отводится в охлаждающую среду вместе с теплом, выделяемым в пазовой части обмотки ротора (см., например, Е.Видеман, В.Келленбергер. «Конструкции электрических машин», Энергия, Ленинградское отделение, 1972 г., с.116, второй абзац сверху).

Недостаток конструкции - низкая эффективность использования материала обмотки возбуждения ротора.

Известны неявнополюсные роторы синхронных электрических машин, где использовано проточное охлаждение лобовых частей обмотки возбуждения (см. упомянутую монографию, с.116, рис.3-30а, рис.3-30б). В этих случаях охлаждающая среда в зону лобовых частей обмотки возбуждения подается через каналы в центрирующих кольцах у вала ротора. В варианте конструкции по рис.3-30а охлаждающий газ омывает нижние витки катушек обмотки возбуждения, а также их боковые стороны и выходит из камеры лобовых частей обмотки через радиальные отверстия в бандажных кольцах ротора.

Конструкция обладает тем недостатком, что в лобовых частях катушки обмотки возбуждения во избежание смещения проводников при работе электрической машины по всей высоте расклинены многочисленными дистанционными распорками с образованием сторонами катушек и распорками многочисленных камер, закрытых сверху бандажными кольцами. Обеспечить обдув охлаждающим газом боковых сторон катушек возможно только при выполнении в бандажных кольцах радиальных отверстий напротив если не каждой такой камеры, то, по крайней мере, большого их количества. Соответствующие отверстия должны быть выполнены и в подбандажной изоляции, что крайне сложно. Кроме этого, выполнение в бандажных кольцах большого количества радиальных отверстий уменьшит их механическую прочность.

В варианте конструкции по рис.3-30б, принятой за прототип, охлаждающий газ омывает в основном нижние витки катушек обмотки возбуждения и отводится в зазор между сердечниками ротора и статора электрической машины через наклонные отверстия в массивной бочке ротора.

Недостатком конструкции является низкая эффективность охлаждения лобовых частей обмотки возбуждения.

Основная задача, которую решает предлагаемое изобретение, - улучшение охлаждения лобовых частей обмотки возбуждения неявнополюсного ротора синхронной электрической машины.

Технический результат достигается тем, что в неявнополюсном роторе синхронной электрической машины, содержащем массивную магнитопроводящую бочку с пазами для обмотки возбуждения, уложенные в них катушки обмотки возбуждения, выполненные из полосового проводника с загибом его при намотке катушек на узкую сторону полосы, бандажные кольца, отстоящие от торцев магнитопроводящей бочки и посаженные на центрирующие кольца с аксиальными каналами в зоне их внутреннего диаметра, в лобовых частях обмотки возбуждения витки катушек изолированы через один, а на широкой стороне полосы неизолированных проводников на всей их длине в лобовых частях обмотки выполнены поперечные пазы, образующие в собранной обмотке возбуждения систему щелевых вентиляционных каналов.

Предлагаемая конструкция поясняется чертежами, где схематично показаны: на фиг.1 - продольное сечение неявнополюсного ротора синхронной электрической машины в зоне лобовых частей обмотки возбуждения, на фиг.2 - поперечное сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - выноска Ж на фиг.1, на фиг.4 - продольное сечение В-В на фиг.3.

Неявнополюсный ротор синхронной электрической машины содержит массивную магнитопроводящую бочку 1, в пазах которой размещены многовитковые катушки 2 обмотки возбуждения, выполненные из полосового проводника с загибом его при намотке катушки на узкую сторону полосы. Лобовые части катушек 2 обмотки возбуждения предохранены от разрушения под воздействием центробежных сил при работе электрической машины бандажными кольцами 3, отстоящими от торцев 4 магнитопроводящей бочки 1 с образованием зазоров 5 и посаженными на центрирующие кольца 6, которые в зоне их внутреннего диаметра имеют аксиальные каналы 7 для прохода охлаждающего газа к лобовым частям обмотки возбуждения.

Витки катушек 2 в лобовых частях обмотки возбуждения изолированы через один: проводники 8 выполнены с изоляцией, достаточной для нормальной работы электрической машины, а проводники 9 оставлены без изоляции. На широкой стороне полосы неизолированных проводников 9 на всей их длине в лобовых частях катушек 2, в том числе и на прямолинейных вылетах из пазов магнитопроводящей бочки 1, выполнены поперечные пазы 10, которые в собранной обмотке возбуждения образуют систему щелевых вентиляционных каналов.

На фиг.1, 2 показан вариант исполнения неявнополюсного ротора синхронной электрической машины с нагнетательной системой вентиляции, когда зона повышенного давления охлаждающей среды создана у внешних торцев центрирующих колец 6. Отсюда охлаждающий газ (движение его показано стрелками) через каналы 7 поступает в зону лобовых частей обмотки возбуждения, проходит под катушками 2, ответвляется в промежутки между катушками 2 и проходит через щелевые каналы, образованные поперечными пазами 10 в неизолированных проводниках 9 катушек 2 обмотки возбуждения и примыкающими к ним изолированными проводниками 8. Из зон лобовых частей обмотки возбуждения охлаждающий газ выходит через зазоры 5 между бандажными кольцами 3 и торцами 4 магнитопроводящей бочки 1.

Система параллельно-последовательного соединения щелевых вентиляционных каналов обеспечивает доступ охлаждающего газа не только к нижним виткам катушек обмотки возбуждения, но и к верхним виткам катушек обмотки возбуждения, уменьшает аэродинамическое сопротивление зоны лобовых частей обмотки возбуждения, увеличивает охлаждающую поверхность, тем самым улучшается охлаждение катушек в зонах лобовых частей обмотки возбуждения.

Неявнополюсный ротор синхронной электрической машины, содержащий массивную магнитопроводящую бочку с пазами для обмотки возбуждения, уложенные в них катушки обмотки возбуждения, выполненные из полосового проводника с загибом его при намотке катушек на узкую сторону полосы, бандажные кольца, отстоящие от торцев магнитопроводящей бочки и посаженные на центрирующие кольца с аксиальными каналами в зоне их внутреннего диаметра, отличающийся тем, что в лобовых частях обмотки возбуждения витки катушек изолированы через один, а на широкой стороне полосы неизолированных проводников, на всей их длине в лобовых частях обмотки возбуждения выполнены поперечные пазы, образующие в собранной обмотке возбуждения систему щелевых вентиляционных каналов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводе транспортного средства. .

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, а именно индукторных генераторов. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании вращающихся электрических машин с магнитными подшипниками, например турбогенераторов с воздушным охлаждением, имеющих замкнутый цикл вентиляции.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и касается систем охлаждения статоров посредством жидкого хладагента (охлаждающего агента), например воды или масла.

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к турбогенераторам с газовым охлаждением. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к многофазному генератору электрической энергии (1), содержащему ротор (2) и статор (3), центрированные на оси вращения (4) ротора (2) и охлаждаемые при помощи по крайней мере одной цепи циркуляции (5) охлаждающей среды, генератор подает электрическое питание в сеть (6) через по крайней мере одно устройство согласования (7) рабочей частоты генератора (1) с частотой сети (6), в состав статора (3) входит, по крайней мере, часть 9 элементов устройства (7) согласования частоты.

Изобретение относится к энергомашиностроению и может применяться как средство автономного энергоснабжения навигационных систем судов, самолетов, космических аппаратов, где имеются жесткие требования к качеству тока по частоте и напряжению.

Изобретение относится к электротехнике и касается особенностей выполнения жидкостнозаполненных электрических машин. .

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при изготовлении одно- и трехфазных двигателей, в том числе для бытовых многопрофильных систем.

Изобретение относится к электрическим машинам с газовым охлаждением, например, к крупным синхронным машинам и к турбогенераторам. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромашиностроении в явнополюсных электрических машинах. .

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

Изобретение относится к электротехнике и электромашиностроения и может быть использовано в высоковольтных электрических машинах, в частности в турбогенераторах с номинальным напряжением 110 кВ и выше.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения. .

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения полюса погружной электрической машины с жидкостным охлаждением, предназначенным для электрических машин, используемых, например, для электромагнитного перемешивания жидкого металла на машинах непрерывного литья заготовок.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к выполнению устройства или комплекта из множества устройств, каждое из которых содержит множество вытянутых вдоль продольной оси и уложенных друг на друга в стопку вдоль вертикальной оси стержней обмотки, каждый из которых содержит четыре направленных параллельно к продольной оси и попарно в направлении перпендикулярной к продольной оси и вертикальной оси поперечной оси, лежащие рядом друг с другом, а также лежащие попарно вдоль продольной оси друг за другом канала охлаждения, каждый из которых соответствующим входом входит в одну из двух расположенных примерно соосно относительно продольной оси зону выхода газа и там переходит в направленный под острым углом к вертикальной оси выходной канал.

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 синхронным электрическим двигателям. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к системам охлаждения электрических машин цилиндрической конструкции. .
Наверх