Статор электрической машины

(22) Заявлено 30,12.74 (21) 2089701/07с присоединением заявки Ле(51) Ч. Кл,- Н 02 К Государственнын Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(7 вцтель 54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НЪ Изобретение относится к области электромашиностроения,Известны электрические машины, статоркоторых содержит сердечник и обмотку, размещенную в воздушном зазоре, закрепленную 5посредством цилиндров 1.Недостатком указанного статора являетсяотсутствие надежного механического соединения цилиндра цз немагнитной стали с сердечником. Обмотка статора, помещенная в 10пазы, выполненные в цилиндре из немагнитной стали, пересекается полным магнитнымпотоком, поэтому механическое соединениеэтого цилиндра с сердечником должно выдерживать полный электромагнитный момент, 15действующий в тангенциальном направлении.Известен статор электрической машины,содержащий шихтованный сердечник, размещенную в воздушном зазоре обмотку и концентрические цилиндры. Наружный из цилиндров, шцхтованный из немагнитной стали,размещен в расточке сердечника и с внутренней стороны имеет пазы, в которых размещена обмотка, а внутренний, закрепляющий обмотку в пазах, вьшолцен из синтетического 25материала 2.Недостатком указанного статора являетсякасание цилиндра цз немагццтной стали ссердечником. Это приводит к образовацшозамыканий между тдельнымц сегментами, 30 ооразованио местных очагов повышенных тепловыделенцй, общему возрастаншо дополнительных потерь в сердечнике ц цилиндре цз немагнитцой сталц ц ухудшению КПД машины. Отсутствие охлаждения в зоне сопряжения цилиндра цз немагнцтной стали с сердечником приводит к неравномерному нагреву ц нежелательным температурным деформациям сопрягаемых узлов. Кроме того, соединение сердечника с цилиндром цз цемагнцтцой стали должно обеспечивать цеобходцмьш распор между цилиндром цз немагнцтной стали и сердечником в радиальном направлении, что ооеспечивает повышение вцброустойчивости сердечника и немагнитного цилиндра с обмоткой.Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик электрической машины путем увеличения КПД за счет уменьшения потерь в сердечнике, улучшения охлаждения сердечника статора, повышения надежности крепления. Это достигается в предлагаемом статоре электрической машины тем, что он снабжен изолированными ребрами, а сердечник по внутренней и цилиндр из немагнитной стали по наружной поверхностям выполнены с пазамц, в которых установлены упомянутые ребра, образующие отдельные каналы межэ сердечником ц цилиндром.Ребра могут быть выполнены в поперечном сечении из двух составных частей в виде клиньев. Кроме того, ребра могут быть размещены по окружности с чередованием радиального и тангенциального расположения их составных частей. Возможно выполнение продольных ребер нз материала с высокой электропроводностью и их электрическое соединение за пределами сердечника, а также выполнение в ребрах внутренних каналов для циркуляции охлаждаю 1 цего агента.На фиг. 1 изображен предлагаемый статор, продольный разрез; на фиг. 2 - тот же ссатор, поперечный разрез.Статор содержит сердечник 1 и обмотку 2. Обмотка размещена в пазах, выполненных в шпхтованном цилиндре 3 из немагнптной стали, и закреплена внутренним выполненным из синтетического материала цилиндром 4. С точки зрения электромагнитной теории электрической машины, обмотка 2 размещена в воздушном зазоре машины, так как цилиндр 3 является немагнитным. Увеличение воздушного зазора машины позволяет повысить статическую устойчивость, а размещение обмотки в воздушном зазоре - сократить габариты, вес, улучшить параметры, в частности уменьшить переходное индуктивное сопротивление и повысить динамическую устойчивость.Цилиндр 3 из немагнитной стали сопряжен с сердечником 1 при помощи продольных ребер 5. Для установки ребер на наружной поверхности цилиндра 3 и внутренней поверхности сердечника выполнены продольные пазы. Ребра вдоль всей поверхности сопряжения с цилиндром 3 и сердечником снабжены изоляцией 6. Она исключает замыкания сегментов шихтованного цилиндра 3 и сердечника продольными ребрами 5. Для исключения замыканий сегментов, возможных при касании сердечника и цилиндра 3, последний выполнен с наружным диаметром, меньшим диаметра расточки сердечника, так что по всей окружности в промежутках между реорами 5 образованы продольные каналы 7, которые использованы для циркуляции охлаждающего агента. Охлаждение зоны сопряжения немагнитного цилиндра 3 и сердечника устраняет неравномерный нагрев и нежелательные температурные деформации сопрягаемых узлов.Для повышения виброустойчивости сердечника 1 и цилиндра 3 ребра 5 могут быть выполнены в сечении из клиньев 8, 9 и размещены по окружности с чередованием радиального н тангенциального расположения их составных частей. Клинья обеспечивают необходимую плотность посадки в тангенциальномнаправлении и распор между сердечником ицилиндром 3 в радиальном направлении. Изоляция 6 выполнена на каждом ребре, например, нз двух П-ос 1 разных гильз, окружающихс внешней стороны каждый из клиньев ребра5 в отдельности. Поскольку ребра расположены в активной зоне машины, изолированы отсердечника и цилиндра 3 и пересекаются ра 10 бочим магнитным потоком, замыкающимся всердечнике, предусмотрено их выполнение нзэлектропроводного материала и использование как вспомогательной обмотки, например,для питания статической системы возбужде 15 ния. С этой целью ребра электрически соединяются за пределами сердечника. Для улучшения охлаждения токоведущне рес 1 ра 5 могут быть снабжены внутренними продольными каналами 10 для циркуляции охлаждаю 20 щего агента,Применение изобретения в сверхмощныхтурбогенераторах мощностью порядка2 млн. кВт и выше позволит улучшить эксплуатационные характеристики масдины: повы 25 сить КПД за счет уменьшения дополнительных потерь в сердечнике, улучшить охлаждение сердечника статора и его механическиехарактеристики, повысить надежность турбогенератора.30Фар м ул а из о бр етен пяСтатор электрической машины, преимуще.ственно турбогенератора, содеркащий ших тованный сердечник, размещенную в воздушном зазоре обмотку и концентрические ци.лпндры, наружный из которых, шихтованный нз немагннтной сгалн, размещен в расточке сердечника и с внутренней стороны имеет па зы, в которых размещена обмотка, а внутренний, закрепляющий обмотку в пазах, выполнен из синтетического материала, отличаю щ и й с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, он снабжен 45 продольными изолированными ребрами, асердечник по внутренней и цилиндр из немагннтноГ 1 ста,1 и по наружной поверхносзям выполнены с пазами, в которых установлены упомянутые ребра, образующие отдельные 50 каналы между сердечником и цилиндром.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Лвторское свидетельство340024, М.Кл. Н 02 К 3/46, 1972.55 2. Заявка ФРГ2165678, М. Кл. Н 02 К3/46, 1971 (прототип).