Статор электрической машины переменного тока
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сеюз Ссеетсклх
Соцналлстических
Республик
Н 02 К 3/42
f îñóäàðñòâåíìûé «омитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Г3рмормтет
Опубликовано 2312.82. Бюллетень ¹ 47
Дата опубликования описания 2312.82 (53) УДК 621. 313. .04(088.8) (72) Авторы изобретения
И.A. Евтушенко, О.М. Мишин и A A. Бабяк
Институт электродинамики AH украинской ССР и Специальное конструкторско-технологическое прк Институте электродинамики AH Украинской ССР (71) Эаявители
{54) СТВОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ Раюинц HEPENEHHOrO .:
ТОКА
Изобретение относится к электри= ческим машинам, в частности к мощню . турбогенераторам, характеризующимся значительными .электромагнитными и тепловыми нагрузками узлов и деталей концевой эоны статора.
Известна конструкция статора злаМэлектрической машины переменного тока, например турбогенератора, со" держащая шихтованный сердечник с об моткой в пазах, нажимную плиту и установленный на ней или под ней. электропроводный экран, зубцовые части которого электрически соединены между собой токопроводящим коль" цом, расположенным над прямолинейным участком вылета лобовой части обмотки статора со стороны расточки статора (.1 ).
Такой экран уменьшает поток рас- . сеяния, проникающий в торец сердечника статора. Однако в результате обтекания магнитным полем нижней части экрана (область токопроводящего кольца) на коронках зубцов возникает местное повеааение уровней нормальной составляющей магнитного поли рассеяния лобовых частей обмоток турбогенератора, что приводит к местным повышениям потерь в зубцах статора
Наиболее близким к йзобретению по технической сущности является статор электрической машины переменного тока с шихтованным сердечником, обмоткой в пазах, нажимной плитой и экра- ном, выполненным в виде систеьва петель, имеющих форму лобовых частей обмотки статора и размещенных между тй лобовыми частями обмотки статора с одним общим короткозаъыкающим кольцом в области прямолинейного участка вылета лобовых частей обмотки статора (2,).
Недостатком этой конструкции является,то, что выбранное положение короткозамыкающего кольца не обеспечивает достаточного экранирования коронки зубца сердечника статора, кроме того в короткозамыкающем кольце текут значительные токи, что требует применения эффективных средств его охлаждения. Таким образом, такой экран, решая задачу уменьшения магнитного поля во всей концевой зоне турбогенератора при значительных величинах токов в самом экране, не обеспечивает такой же защиты области короны зубцов сердечника статора.
Цель изобретения — увеличение нагрузочной способности и надежности
983902 турбогенератора путем экранирования торцовых частей крайних пакетов сердечника статора от магнитных потоков
"выпучивания" из воздушного зазора машины и рассеяния лобовых частей обмоток °
Поставленная цель достигается тем, что в статоре электрической машины ,переменного тока, содержащем шихтованные пакеты сердечника, оомотку, пальцы, нажимную плиту, электропроводный экран, включающий систему стержней и короткозамыкающее кольцо, экран снабжен вторым короткозамыкающим кольцом, стержни экрана расположены над лобовыми частями обмотки статора, а первое короткозамыкающее кольцо размещено в рабочем зазоре электрической машины.
Причем короткозамыкающее кольцо, размещенное в рабочем зазоре, установлено от торца сердечника на расстоянии, равном половине толщины крайнего пакета.
При этом второе короткозамыкающее кольцо, расположенное в зоне лобовых частей обмотки. статора, установлено на половине длины вылета лобовых частей обмотки статора.
Кроме того, стержни экрана имеют форму верхнего стержня обмотки статора н расположены с шагом, равным зубцовому делению.
На чертеже изображен статор электрической машины, общий вид.
Статор содержит шихтованный сердечник 1, стержни 2 обмотки нажимные пальцы 3, нажимную плиту 4, стяжные шпильки 5, экран, состоящий из системы стержней 6 и короткозамыкающих колец 7 и 8. Экран расположен над верхними стержнями обмотки статора, шаг стержней по окружности равен, например, зубцовому делению статора.
Места соединений стержней с кольцами имеют хороший электрический контакт (например, сварены). Поперечное сечение стержней и колец экрана выбирается из условия допустимого превышения температуры внешней поверхности экрана над температурой охлаждающего газа Cl с
Вы ч где а - удельный тепловой поток
С
4 охлаждаемой поверхности, а — коэффициент теплорассеяния ч охлаждаемой поверхности.
Кольцо экрана 7 расположено на границе магнитного потока, падающего на торец сердечника статора. Кольцо
8 экрана расположено непосредственно в воздушном зазоре турбогенератора.
При работе турбогенератора магнитный поток "выпучивания" из зазора и магнитный поток рассеяния лобовых частей обмоток наводит в экране вихревые токи, магнитное поле которых уменьшает поток, падающий на торец сердечника статора. Взаимодействие этих магнитных потоков образует эф5 фект обтекания магнитным полем пространства, занятого экраном в результате чего по краям экрана магнитный поток усиливается. усиление потока в об.ласти короткозамыкающего кольца 8 для предлагаемой конструкции не увеличивает поля на торце сердечника стато. ра в области короны зубцов, так как область усиления поля находится в воздушном зазоре, а область усиления поля вблизи короткозамыкающего коль15 ца 7 находится вдали от конструктивных деталей концевой зоны. Таким образом устранено вредное воздействие магнитного потока, обтекающего экран, на коронки зубцов сердечника стато20 рае
В предлагаемой конструкции сердечника статора магнитный поток, сцепленный с контуром экрана, меньше, чем известна, что уменьшает величину .
25 вихревых потоков в экране, однако при этом защищается зубцовая зона сердечника статора, т.е. зона, огранйчивающая нагрузочную способность турбогенераторов.
30 технико-экономический эффект от внедрения предлагаемой конструкции в мощных турбогенераторах достигается за счет улучшения эксплуатационных характеристик, увеличения нагруЗ5 зочной способности и повышения надежности;
Формула изобретения
1. Статор электрической машины переменного тока, содержащий шихтованные пакеты сердечника, обмотку, пальцы, нажимную плиту, электропро= водный экран, включающий систему
45 стержней и короткозамыкающее кольцо, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и нагрузочной способности, экран снабжен вторым короткозамыкающим кольцом, 50 стержни экрана. расположены над лобовыми частями обмотки статора, а первое короткозамыкакицее кольцо размещеНо в рабочем зазоре электрической машины.
55 2. Статор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что размещенное в рабочем зазоре короткозамыкающее кольцо установлено от торца сердечника на расстоянии, равном половине
69 толщины крайнего пакета.
3. Статор по пп. 1 и 2, о т л и .ч а ю шийся тем, что второе короткозамикающее кольцо установлено на половине длины вылета лобовых час65 тей обмотки статора.
983902
Составитель Ф.Подольская
Редактор Н.Бобкова Техред М.Надь Корректор Н.БУРяк
Заказ 9946/68 Тираж 721 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР
IIo делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Т
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
4. Статор по пп. 1-3, о т л и ч а ю шийся тем, что стержни экрана имеют форму верхнего стержня обмотки статора и расположены с шагом, равным зубцовому делению.
Источники информации, принятые so внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
М 251067, кл. Н 02 К 1/16, 1967.
2. Авторское свидетельство СССР
В 366531, .кл. Н 02 К 3/42, 1970.
