Статор электрической машины переменного тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свез СеиетсклхСецналлстическихРеспублик н 11983902(22) Заявлено 161230 . (21) 3218393/24-07 Р 11 М. л, З с присоединением заявки М Н 02 К 3/42 Государственный омитет СССР но делам изобретений и открытий.04(088.8) 2) Авторь зобретеи н и А.А. Бабяк о, О.И. Инш Евт ктродинамикн АН Украинской ССРе конструкторско-технологическоетитуте электродинамикикраинской ССР Институт эле и Специальнопрк Ин(71) Эаявител 54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИИНЫТОКА нНИЬ Изобретение относится к электр ческим машинам, в частности к мощ турбогенераторам, характеризующимся значительными .электромагнитными и тепловыми нагрузками узлов и деталей . концевой эоны статора.Известна конструкция статора злаМ- электрической машины переменного тока, например турбогенератора, со" 1 О держащая шихтованный сердечник с об моткой в пазах, нажимную плиту и ус тановленный на ней или под ней электропроводный экран, зубцовые части которого электрически соединены между собой токопроводящим кольф цом, расположенным иад прямолинейным участком вылета лобовой части обмотки статора со стороны расточки статора (.1 ).Такой экран уменыаает поток рас- . сеяния, проникающий в торец сердеч" ника статора. Однако в результате обтекания магнитным полем нижней части экрана (область токопроводящего кольца) на коронках зубцов возникает местное повьваение уровней нормальной составляющей магнитного поли рассеяния лобовых частей обмоток турбогенератора, что приводит к местным повышениям потерь в зубцах статораз Наиболее близким к йэобретению по технической сущности является статор электрической машины переменного тока с шихтованным сердечником, обмоткой в пазах, нажимной плитой и экра- ном, выполненным в виде систеье петель, имеющих Форму лобовых частей обмотки статора и размещенных между лобовыми частями обмотки статора с одним общим короткозаьыкающим кольцом в области прямолинейного участка вылета лобовык частей обмотки стагора 21.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 ве" личинах токов в самом экране, не обеспечивает такой же защиты области короны зубцов сердечника статора.Цель изобретения - увеличение нагрузочной способности и надежноститурбогенератора путем экранированияторцовых частей крайних пакетов сердечника статора от магнитных потоков"выпучивания" из воздушного зазорамашины и рассеяния лобовых частей обмотокПоставленная цель достигается тем,что в статоре электрической машины.,переменного тока, содержащем шихтованные пакеты сердечника, сймотку,пальцы, нажимную плиту, электропро"водный экран, включающий системустержней и короткозамыкающее кольцо,экран снабжен вторым короткозамыкающим кольцом, стержни экрана расположены над лобовыми частями обмоткистатора, а первое короткозамыкающеекольцо размещено в рабочем зазореэлектрической машины.Причем короткозамыкающее кольцо,размещенное в рабочем зазоре, установлено от торца сердечника на расстоянии, равном половине толщиныкрайнего пакета.При этом второе короткозамыкающеекольцо, расположенное в зоне лобовыхчастей обмотки.статора, установленона половине длины вылета лобовых частей обмотки статора.Кроме того, стержни экрана имеютформу верхнего стержня обмотки статора н расположены с шагом, равнымзубцовому делению.На чертеже изображен статор электрической машины, общий вид.Статор содержит шихтованный сердечник 1, стержни 2 обмотки нажимныепальцы 3, нажимную плиту 4, стяжныешпильки 5, экран, состоящий из системы стержней 6 и короткозамыкающих колец 7 и 8. Экран расположен над верхними стержнями обмотки статора, шагстержней по окружности равен, например, зубцовому делению статора.Места соединений стержней с кольцамиимеют хороший электрический контакт(например, сварены), Поперечное сечение стержней и колец экрана выбирается из условия допустимого превышениятемпературы внешней поверхности экрана над температурой охлаждающего газаочгде а - удельный тепловой поток4охлаждаемой поверхности,а - коэффициент теплорассеяниячохлаждаемой поверхности.Кольцо экрана 7 расположено награнице магнитного потока, падающегона торец сердечника статора. Кольцо8 экрана расположено непосредственно в воздушном зазоре турбогенератора.При работе турбогенератора магнитный поток "выпучивания" из зазораи магнитный поток рассеяния лобовыхчастей обмоток наводит в экране вих" ревые токи, магнитное поле которыхуменьшает поток, падающий на торецсердечника статора. Взаимодействиеэтих магнитных потоков образует эфФект обтекания магнитным полем пространства, занятого экраном в результате чего по краям экрана магнитный по"ток усиливается. усиление потока в об,- ласти короткозамыкающего кольца 8 дляпредлагаемой конструкции не увеличи вает поля на торце сердечника стато, ра в области короны зубцов, так какобласть усиления поля находится ввоздушном зазоре, а область усиленияполя вблизи короткозамыкающего коль ца 7 находится вдали от конструктивных деталей концевой зоны. Таким образом устранено вредное воздействиемагнитного потока, обтекающего экран,на коронки зубцов сердечника стато раеВ предлагаемой конструкции сердечника статора магнитный поток, сцепленный с контуром экрана, меньше,чем известна, что уменьшает величину .25 вихревых потоков в экране, однакопри этом защищается зубцовая зонасердечника статора, т.е. зона, огранйчивающая нагрузочную способностьтурбогенераторов.30 технико-экономический эФФект отвнедрения предлагаемой конструкциив мощных турбогенераторах достигается за счет улучшения эксплуатационных характеристик, увеличения нагруЗ 5 зочной способности и повышения надежности;Формула изобретения1. Статор электрической машиныпеременного тока, содержащий шихтованные пакеты сердечника, обмотку,пальцы, нажимную плиту, электропроводный экран, включающий системутержней и короткозамыкающее кольцо т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности и нагрузочной способности, экран снабженвторым короткозамыкающим кольцом, 50 стержни экрана. расположены над лобовыми частями обмотки статора, а первое короткозамыкакицее кольцо размещено в рабочем зазоре электрическоймашины.55 2. Статор по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что размещенное врабочем зазоре короткозамыкающеекольцо 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 щ и й с я тем, что второе короткозаьокающее кольцо установленона половине длины вылета лобовых час тей обмотки статора.983902 Составитель Ф.ПодольскаяРедактор Н.Бобкова Техред М.Надь Корректор Н.Буряк 6/68 Тираж 721 П ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набЗаказ ис 4 Проектная, 4 ППП "Патент", г. Ужгород,Фи 4, Статор по пп, 1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что стержни экрана имеют форму верхнего стержня обмотки статора и расположены с шагом, равным зубцовому делению. Источники информации,принятые во 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,