Статор электрической машины переменного тока

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетскихСециелистнческнхРжнублнк(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 14,07. 80 (21) 2956796/24-07. 151 М. Кл.з с присоединением заявки МН 02 К 3/42 Госуларствеииый комитет СССР по аелам изобретений и открытий. 322 (088. 8) Дата опубликования описания 150582 А.А. Бабяк, И.А. Евтушенко, О.М: Мишин)и Г.М. ФедоренкоИнститут электродинамики АН Украинсой ССР и Специальноеконструкторско-технологическое бюро пои Йнститутеэлектродинамики АН Украинской ССР"(54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКАИзобретение 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 экраны 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.Однако с увеличением единичноймощности турбогенератора для обеспечения механической прочности увеличиваются размеры (толщина, ширина)плит, а, следовательно, и вихревыетоки в них, которые обусловливаютповышение потери и нагрев в этой области, что влечет за собой применение специальных мер по дополнительному интенсивному охлаждению этихдеталей и снижению надежности работытурбогенераторов.15 Целью изобретения является увеличение нагрузочной способйости инадежности машин путем увеличенияэффективности экранирований крайних пакетов сердечника статора отпроникновения в них магнитных потоковфвыпучиванияф и рассеяния лобовыхчастей обмоток генератора.Указанная цель достигается тем,что в статоре электрической машины 25 переменного тока, содержащем шихтованный сердечник, по торцам которого установлены. магнитные нажимныеплиты, пальцы и электропроводныеэкраны, последние выполнены в виде 30 ряда колец, охватывающих нажимныеплиты в поперечном сечении и распб=ложенных равномерно по диаметру плитмежду пальцами.Кольца экрана могут охватыватьпоперечное сечение плиты как по всейвысоте, так и на определенной ее 5части, например, на половине, в за"висимости от требуемого распределения магнитного поля на поверхностиплиты.На фиг. 1 изображен статор элек Отрической машины, общий вид; нафиг. 2 - часть нажимной плиты с кольцами экрана; на фиг. 3 - пример реализации конструкции колец экрана,охватывающих плиту частично; на 15фиг. 4 - пример реализации конструкций колец экрана с изоляцией.Статор электрической машины содержит шихтованный сердечник 1, Пальцы 2, стержни обмотки 3, нажимную 20плиту 4, стяжные шпильки 5, к-льцаэкрана б. Кольца выполняются из электропроводного материала. Кольца бохватывают нажимную плиту в поперечном сечении по всей высоте, а кольца .7 на определенной части через отверстие в плите и расположены подиаметру плиты в .зазорах между пальцами. Ширина и толщина таких колецопределяется расчетом и требуемымуровнем эффективности. В случае установки кольца, с изоляцией 8, оноплотно охватывает .плиту по поперечному сечению, а концы свариваются(припаиваются). Если кольцо не изоли- уруется от плиты, оно приваривается(припаивается) к ней по всему периметру,В предлагаемой конструкции нажимная плита из магнитного материала свысокой магнитной проницаемостью 40втягивает радиальный магнитный поток, но в связи с тем, что конструкция плиты, исходя из условий механической прочности должна быть достаточно большой толщины, обеспечивающей необходимые прессующие усилиялистов сердечника статора, она перемагничивается, в результате чегов ней индуктируются ЭДС, которые вызывают высокие вихревые токи и обусловливают соответствующие потери.Для уменьшения этих потерь на нажимную плиту устанавливаются экраныв виде ряда колец, в которых в случаеизоляции их от плиты наводится ток от 55магнитного потока в плите, в случаеэлектрического контакта с плитой поним дополнительно замыкается частьвихревых токов, возникающих в плите.И в том и в другом случае в кольцахпроходит ток, после которого противоположно направлено полю потокарассеяния. В результате их взаимодействия суммарный магнитный поток вэтой 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 электропроводными 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 МВт и выше достигается за счет увеличения нагрузочной способности и повышения надежности электрических машин.Формула изобретения1. Статор электрической машиныпеременного тока, содержащий шихтованный сердечник, по торцам которого установлены магнитные нажимныеплиты, пальцы и электропроводные экраны, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения нагрузочнойспособности и надежности, электропроводные экраны выполнены в виде рядаколец, охватывающих нажимные плитыв поперечном сечении и расположенныхравномерно по диаметру плит междупальцами.2. Статор по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что кольца экранаохватывают нажимную плиту по всейее высоте.3. Статор по п. 1,о т л и ч а юфщ и й с я тем, что кольца экранаохватывают нажимную плиту на частиее высоты и проходят через отверстия,выполненные в плите.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США М 2795714,кл. 310-256, 1955,2. Постников И.М. и др. Электромагнитные и тепловые процессы вконцевых частях мощных турбогенераторовК. Наукова думка, 1977,се б928533 ьская Корре Составитель ф. ПодТехред Л. Бабинец В. Синицка дактор М. Товтиц Тираж 719 Под ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4