Статор электрической машины переменного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетских

Сециелистмческнх

Ржнублнк (11) 928533 ффр

/" с :

"J (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 14.07. 80 (21) 2956796/24-07 . (51) М. Кл.з с присоединением заявки ¹H 02 К 3/42

Госуларствеииый комитет

СССР ио аелам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликоваио 1505.82. Бюллетень ¹18 (53) УДК 621. 313. . 322 (088. 8) Дата опубликования описания 150582

A.A. Бабяк, И.A. Евтушенко, О.М: Мишин

1 и Г.М. Федоренко

/ „:

) °

Институт электродинамики AH Украинской ССР и Специальйое ! конструкторско-технологическое бюро при Йнституте электродинамики АН Украинской CCP

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54 ) CTATOP ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электрическим машинам переменного тока, в частности к мощным турбогенераторам, характеризующимися значительнымиэлектромагнитными и тепловыми нагрузками узлов и деталей концевой зоны статора.

Известна конструкция статора электрической машины переменного тока с шихтованным сердечником,нажимными плитами из немагнитной стали и шихтованные "-краны на плите, которые уменьшают потери в плите и несколько ослабляют аксиальный магнитный поток в зубцовой зоне крайнего пакета (1).

Однако в этой конструкции крайний пакет недостаточно защищен от аксиального магнитного поля, а нажимная плита — от радиального потока.

Наиболее близка по технической сущности к изобретению конструкция статора электрической машины переменного тока, например, турбогенератора, содержащая шихтованный сердечник с сбмоткой и массивные нажимные плиты из магнитной стали, которые являясь магнитопроводом, ослабляют аксиальный и радиальный магнитный поток в областй зубцов крайнего пакета (2).

С(днако с увеличением единичной мощности турбогенератора для обеспечения механической прочности увеличиваются размеры (толщина, ширина) плит, а, следовательно, и вихревые токи в них, которые обусловливают повышение потери и нагрев в этой области, что влечет за собой применение специальных MEр по дополнительному интенсивному охлаждению этих деталей и снижению надежности работы турбогенераторов.

Целью изобретения является увеличение нагрузочной способйости и надежности машин путем увеличения эффективности экранирований крайних пакетов сердечника статора от проникновения в них магнитных потоков выпучивания и рассеяния лобовых частей обмоток генератора.

Указанная цель достигается тем, что в статоре электрической машины

25 переменного тока, содержащем шихтованный сердечник, по торцам которого установлены магнитные нажимные плиты, пальцы и электропроводные экраны, последние выполнены в виде

30 ряда колец, охватывающих нажимные

928533 плиты в поперечном сечении и распо= ложенных равномерно по диаметру плит между пальцами.

Кольца экрана могут охватывать поперечное сечение плиты как по всей высоте, так и на определенной ее 5 части, например, на половине, в зависимости от требуемого распределения магнитного поля на поверхности плиты

На фиг. 1 изображен статор элек трической машины, общий вид; на фиг. 2 — часть нажимной плиты с кольцами экрана; на фиг. 3 — пример реализации конструкции колец экрана, охватывающих плиту частично; на 15 фиг. 4 — пример реализации конструкций колец экрана с изоляцией.

Статор электрической машины содержит шихтованный сердечник 1, Пальцы 2, стержни обмотки 3, нажимную 2О плиту 4, стяжные шпильки 5, к-льца экрана 6. Кольца выполняются из электропроводнско материала. Кольца 6 охватывают нажимную плиту в поперечном сечении по всей высоте, а коль- 25 ца .7 на определенной части через отверстие в плите и расположены по диаметру плиты в .зазорах между пальцами. Ширина и толщина таких колец определяется расчетом и требуемым уровнем эффективности. В случае установки кольца, с изоляцией 8, оно плотно охватывает .плиту по поперечному сечению, а концы свариваются (припаиваются). Если кольцо не изоли- у руется от плиты, оно приваривается (припаивается) к ней по всему периметру.

В предлагаемой конструкции нажимная плита из магнитного материала с высокой магнитной проницаемостью 40 втягивает радиальный магнитный поток, но в связи с тем, что конструкция плиты, исходя из условий механической прочности должна быть достаточно большой толщины, обеспечи- 45 вающей необходимые прессующие усилия листов сердечника статора, она перемагничивается, в результате чего в ней индуктируются ЭДС, которые вызывают высокие вихревые токи и обус- gp ловливают соответствующие потери.

Для уменьшения этих потерь на нажимную плиту устанавливаются экраны в виде ряда колец, в которых в случае изоляции их от плиты наводится ток от 55 магнитного потока в плите, в случае электрического контакта с плитой по ним дополнительно замыкается часть вихревых токов, возникающих в плите.

И в том и в другом случае в кольцах проходит ток, после которого противоположно направлено полю потока рассеяния. В результате их взаимодействия суммарный магнитный поток в этой области уменьшается, а соответственно, и потери от него в кон структивных элементах концевой зоны и в крайнем пакете сердечника статора, что приводит к увеличению нагру-, зочной способности и повыаению надежности машин.

Таким образом, в статоре электрической машины предлагаемой конструкции уменьшится магнитный поток, проникающий в зубцовую зону крайних пакетов сердечника и тем саьым уменьшаются потери и нагрев указанных элементов концевой зоны сердечника .статора, которые ограничивают допустимую нагрузку турбогенераторов.

Поэтому, выполнение экрана, содержащего магнитную нажимную плиту с элек тропроводными кольцами,новысит эффективность экранировайия зубцовой зоны крайних пакетов сердечника, существенно улучшит эксплуатационные характеристики элементов торцевой эоны сердечника статора, повысит нагрузочные способности и надежность работы машин переменного тока.

Технико-экономический эффект от внедрения предложенной конструкции в отечественных генераторах мощностью

500 ИВт и выше достигается за счет увеличения нагрузочной способности и повышения надежности электрических машин.

Формула изобретения

1. Статор электрической машины переменного тока, содержащий шихтованный сердечник, по торцам которого установлены магнитные нажимные плиты, пальцы и электропроводные экраны, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и надежности, электропроводные экраны выполнены в виде ряда колец, охватывающих нажимные плиты в поперечном сечении и расположенных равномерно по диаметру плит между пальцами.

2. Статор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что кольца экрана. охватывают нажимную плиту по всей ее высоте.

3. Статор по п. 1,о т л и ч а юо шийся тем, что кольца экрана охватывают нажимную плиту на части ее высоты и проходят через отверстия, выполненные в плите.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CtrlA М 2795714, кл. 310-256, 1955.

2. Постников И.М. и др. Электромагнитные и тепловые процессы в концевых частях мощных турбогенераторов ° К. Наукова думка, 1977, с. 6.

9 28533

Составитель Ф. Подольская

Техред A. Бабинец Корректс рВ. Синицкая

Редактор М. Товтии

Тираж 7 19 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3276/70

Филиал ППП Патент .., г. Ужгород, ул. Проектная,.4