Статор электрической машины переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К -АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических, Республик (n>983903 (54)М. Кл.з (61) Дополнительное к авт. свид-ay 9 930497 (22) Заявлено 139431 (21) 3274387/24-.07 с присоединением заявки Йб

Н 02 К 3/42

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2312.82., Бюллетень Ко 47

)$3)УДК 621 313. .713(088.8) Дата опубликования описания 231282 (72) Автор изобретения

A È. Титко

Институт электродинамики AH украинской::CCP-., 4 (71) Заявитель (54 ) CTATOP ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ NAIUHHbI

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к .электро-, технчке.

По основному авт. св. В 930497 известен статор электрической машины переменного тока, содержащий щихтованный магнитопровод, обмотку, массивную нажимную плиту и электропроводный экран, покрывающий боковые поверхности плиты и ее внутреннюю ци- 1О линдрическую поверхность (1.3.

Этот экран наиболее эффективно экранирует .плиту и крайние пакеты статора вследствие удаления области концентрации тангенциальных токов на торце экрана от зубцовой зоны крайних пакетов, так как .удален сам торец от указанной эоны. Это подтверждает эксперимент. Тангенциальные токи рассредоточатся в экране.Однако они все-таки будут иметь место в той части экрана, которая покрывает расточку плиты и которая близко расположена к зубцовой зоне, и будут неблагоприятно влиять на крайние пакеты, увеличивая их нагрев и тем самым ограничивая допустимую нагрузку машин.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что экран выполнен с.аксиально-радиальными прорезями, а между экраном и нажимной плитой размещена электроизоляционная прокладка.

При этом прорези в части экрана, размещенной между нажимной плитой и магнитопроводом статора, выполнены различной высоты по синусоидальному закону с периодом, меньшим периода основного магнитного потока.

На фиг. 1 — .поКазана торцовая часть статора электрической машины переменного тока, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - виб Б на фиг. i, на фиг. 4экран, примеры выполнения прорезей на фиг. 7 — магнитные потоки рассеяния ф,„ ф;, ф в концевой зоне машины при ее работе.

Статор электрической машины содержит шихтованный магнитопровод 1, обмотку 2, нажимную плиту 3 и электропроводный экран 4 (фиг. 1). Экран 4 размещен на плите 3 с трех сторон.

Толщина части экрана 4 со стороны расточки плиты равна hz, со стороны магнитопровода — h3. Высота экрана ,со стороны лобовой части равна h<.

:Между экраном и плитой расположена

983903 электроизоляционная прокладка 5. В части экрана 4, которая размещена иа внутренней цилиндрической поверхности плиты 3, выполнены аксиальнорадиальные прорези б (фиг. 3), равномерно распределенные по тангенциальным направлениям. Такие же пазы выполнены и в частях, расположенных на боковых поверхностях со стороны лобовой части обмотки 2 (фиг. 3) и со стороны магнитопровода 1 (фиг.4)., Здесь прорези выполняются на высоте, йапример, не превышающей половины радиального размера указанных частей экрана 4, например, не больше h /2. целесообразно прорези выполнять до проекций на поверхности плиты 3

"центра тяжести" токов лобовой части обмотки 2, координаты которой рассчитываются известным способом.

B части экрана 4, расположенной между плитой 3 и магнитопроводом 1, прорези 6 могут выполняться различ ной высоты по синусоидальному закону с периодом, меньшим периода основного магнитного потока. Толщина h может быть выбрана больше толщины ИЗ. с

Устройство работает следующим образом, При *работе электрической машины переменного тока магнитный поток рассеяния обмотки 2 индуктирует вихревые токи в экране 4. Эти токи, замыкаясь, создают распределение контура, верхняя часть которых (токи 3, фиг. 7) возбуждает поле, которое отражает в зубцовой зоне крайних пакетов магнитопровода магнитный поток рассеяния обмотки 2.

Нижняя часть контуров токов (токи 3 ) экранов имеет такое направление, что увеличивает суммарный магнитный поток, пронизывающий зубцовую зону. В известной конструкции токи имеют место в частях экрана 4, расположенных на расточке плиты 3 и ее боковой поверхности со стороны магнитопровода 1, и оказываются тем самым близко расположенными к зубцовой зоне. В предлагаемой конструкции токи.З отсутствуют в области выпол3 нения прорезей 6 в экране 4. Токи

3 и 3 (фиг. 7) являются отражением токов З„обмотки 2 и поэтому оии оказывают,экранирующее воздействие.

Токи 3> имеют одинаковое направление с токами 3„, однако они оказываются удаленными от зубцовой зоны в область, где нагрев крайних пакетов незначителен. Кроме того, токи Э распределены в тангенциальном направлении по синусоиде с периодом меньшим, чем период основного магнитного поля, и возбуждаемое ими поле быстро затухает в пространстве. Таким образом, вследствие удаления токов 33от зубцовой зоны и уменьшения их влияния, уменьшится магнитный поток,пронизывающий зубцовую зону крайних пакетов, и в результате нагрев последних.

Предлагаемая конструкция экрана наиболее близка к идеальному экрану (например, в виде замкнутых аналитических оболочек) поля, создаваемого токами прямого и отогнутого участков лобовой части обмотки статора вслед>О ствие того, что контура токов в указанной части обмотки соответствуют отображенным контурам токов почти полностью в экране за исключением той его части, которая расположена

15 между плитой и магнитопроводом и где токи экрана, заьыкаясь, меняют направление по сравнению с направлением токов в части экрана, расположенной между плитой и лобовой частью

20. обмотки. Магнитный поток токов в экране такой формы наиболее эффективно отражает поток токов лобовой часТехнико-экономический эффект от

25 внедрения предлагаемой конструкции в генераторах переменного тока мощностью 500 ИВт и выае достигается за счет увеличения нагрузочной способности (расшнрения диапазона нагруЗО зок, повышение мощности) и повышения надежности работы машин. Так как применение экрана с прорезями в предлагаемой конструкции статора уменьшит аксиальную составляющую магнитной ин35 дукЦии в зубцовой зоне крайних пакетов, то тем самым уменьшится местный нагрев указанных элементов. А как известно, нагрев зоны дна паза крайних пакетов ограничивает допустимую нагрузку генераторов в режимах недовозбуждения и асинхронного хода. Поэтому применение предлагаемой конструкции статора повысит нагрузочную сцособность и надежность работы майин.

Формула изобретения

1. Статор электрической машины переменного тока по авт. св. 9 930497, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной спо5О собности и надежности, экран выполнен с аксиально-радиальными прорезями, а между экраном и нажимной плитой размещена электроизоляционная прокладка.

2. Статор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что.прорези в части экрана, размещенной между нажимной плитой и магнитопроводом статора, выполнены различной высоты по синусоидальному закону с периодом, меньшим периода основного магнитного потока. ти обмотки от плиты и крайних пакетов.

Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе

1» Авторское свидетельство СССР

65 9 930497, кл. Н 02 К 3/42, 1980.

983903

Составитель Т.Калашникова

Редактор Н.Бобкова ТехредИ.НадЬ Корректор В.Прохненко

Заказ 9946/68 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4