Ротор электрической машины двойного питания

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоциАлистическиРЕСПУБЛИН К 126 ОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН митЕт сссРЙ и ОтнРыти ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ У есотут ы треннимиверхнегоастях па- Я тельство СССР1/26, 1970.(71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологикий институт тяжелого электромашистроения Харьковского завода "Элетротяжмаш" им. В.И. Ленина и Инстиэлектродинамики АН Украинской ССР(54)(57) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫДВОЙНОГО ПИТАНИЯ, содержащий бочку,в пазах которой размещены уложенныедвуслойно две обмотки, сдвинутые одна относительно другой. и состоящиеиз концентрических катушек, наименьший периметр которых охватываетучастки бочки ротора с пазами, в которых размещены проводники второйобмотки, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности за счет разгрузки магнитопроводаротораот насыщения, пазовая частькатушек нижнего слоя, уложенных впазах бочки, охваченных внуконцентрическими катушкамислоя, размещена в верхних чИзобретение относится. к электромашиностроению, в частности к турбоге нер аторострое ни ю,Известны роторы электрических машин двойного питания МДП), напримерроторы асинхронизированных или МДПтурбогенераторов, содержащие, две,обмотки, уложенные в пазы, распределенные по окружности их активной части,каждая из которых конструктивно представляет собой обычную обмбтку возбуждения синхронного турбогенератора,состоящую из концентрических катушеки размещенную по глубине пазов.Вначале укладывают .одну обмотку(нижнюю, . затем - вторую (верхнюю) .Оси обмоток сдвигают на соответствующий угол, Он может быть любым, но вбольшей степени преимущества ротора.проявляются, если угол сдвига осейобмоток составляет 90 эл, град, Вэтом случае обмотки могут быть использованы как в синхронном режиме, таки для создания вращающегося поля возбуждения частоты скольжения ротораотносительно поля статора в асинхронном,режиме, что имеет большое значение для устойчивой работы машины К .Применение для роторов МДП обмоток из концентрических катушек обес-печивает, по сравнению с петлевымии волновыми типами обмоток, меньшийЗОвылет лобовых частей и более высокуюнадежность междувитковой изоляциив связи с отсутствием пересеченийпроводников в лобовых частях, Концентрические катушки должны иметь усиленную изоляцию только. между верхними нижним слоем обмоток в лобовых частях, что достигается выбором соответствующей толщины этой изоляции и изготовлением ее достаточно механически 40прочной, например, путем прессованияиз стеклоткани (стеклотекстолитоваяизоляция), Такое усиление изоляциимежду слоями свойственно не толькоконцентрическим катушкам, но и осталь 45ным типам обмоток.Наиболее близким к предложенному .является ротор МДП с обмотками изконцентрических катушек, которыесвоим наименьшим периметром хотя иохватывают участки бочки ротора,внешне напоминающие для каждой иэобмоток, большие зубцы полюсов, ноэти участки, так же, как остальнаячасть ротора, перерезаны пазами, вкоторых содержатся проводники второйобмотки 21, Сечение магнитопроводаротора МДП с обмотками из концентрических катушек в зубцовой зоне остается таким же уменьшенным, как и дляостальных двухобмоточных роторов. бОНедостАтком роторов с двумя обмотками является повышенное насыщениемагнитопровода зубцовой зоны по сравнению с роторами синхронных машин содной обмоткой, что снижает их надежность. Это объясняется наличиемв роторах с двумя обмотками пазов спроводниками, распределенных по всейокружности ротора и отсутствием больших зубцов на полюсах, характерныхдля обычных роторов синхронных машин.В особенности насыщение магнитопровода проявляется в нижней части зубцов,где их ширина уменьшена по сравнениюс верхней частью, расположенной набольшем диаметре.Цель изобретения - повышение надежности.Поставленная цель достигается тем,что в известном роторе электрическоймашины двойного питания, содержащембанку, в пазах которого размещеныуложенные двуслойно две обмотки,сдвинутые одна относительно другойи состоящие из концентрических катушек, наименьший периметр которыхохватывает участки бочки ротора с пазами, в которых размещены проводникивторой обмотки., пазовая часть катушек нижнего слоя, уложенных в пазах,охваченных внутренними концентрическими катушками верхнего слоя, размещена в верхних частях паза,На фиг, 1 показан йредложенныйротор, аксонометрия", на фиг, 2 - схе.ма обмотки ротора (пунктирными линиями обозначены проводники в нижнемслое, контурными - в верхнем); наФиг. 3 - узел .1 на фиг. 1.Ротор содержит бочку 1, в пазах 2которой размещены и изолированы отвала и друг от друга две обмотки 3и 4, сдвинутые одна относительно другой на угол сС (фиг, 2). В общем случае этот угол может быть любым и, вчастности,он может быть 90 эл . град.Обмоткй 3 и 4 уложены в пазы ротора одна за другой, В лобовых частях5 между обмотками расположены изоляционные сегменты б,Каждая.нз обмоток 3 и 4 состоит изконцентрических катушек 7 и 8 и 9 и10, Наименьший периметр катушек 7 и 8обмотки 3 охватывает участки 11 и 12,бочки ротора с пазами, в которых размещены проводники 13-16 обмотки 4,а наименьший периметр катушек 9 и 10охватывает участки 17 и 18 бочки ротора с пазами, в которых размещеныпроводники 19-22 обмотки 3. Эти проводники подняты за пределами лобовыхчастей 5, на наклонных участках 23,в верхнюю часть пазов, Таким образом,лобовые части всех проводников обмот-.ки 3, уложенной в ротор первой, ипазовые части ее проводников, за исключением тех, которые проходят через участки 17 и 18 бочки 1, размещены в нижнем слое по отношению кнаружной поверхности ротора, а пазовая часть проводйиков обмотки 3, проходящих через участки 17 и 18 бочки1 после их подъема на участках 23,и все проводники обмотки 4 в пазовойи лобовых частях размещены в верхнемслое. При этом пространства пазов,не занятые проводниками, т.е. про странства, находящиеся под проводниками в пазах на участках 17 и 18 и11 и 12, заполнены магнитным материалом 24, например ферфомагнитными.".брускаье или лентой,.Пазы с заполнителем могут бытьвыполнены меньшей глубины, чем остальные, Однако необходимо учитыватьреакции Р и Р (фиг,З) на опорныхповерхностях пазовых клиньев от центробежных сил содержимого пазов привращении ротора, так как уменьшениеглубины пазов с заполнителем снижаетвеличину реакции Р, а неравенствоР 4, и Р друг другу вызывает дополййтельные изгибающие напряжения в зубЯцах 25. Поэтому оптимальным являетсявыполнение такой глубины пазов с за-.полнителем, при которой реакции Ри Р равны.При работе машины, благодаря поднятию проводников обмотки 3, размещенных на участках 17,и 18 бочки ротора, в верхнюю часть пазов и заполнению освободившегося пространствапод проводниками в этих пазах и про странства в пазах Год проводникамина участках 11 и 12 магнитным материалом магнитопровод ротора в нижней.части эубцовой зоны имеет увеличенноесечение,и раэгружается от насыщения. ,5 Кроме того, поднятие проводников вверхнюю часть пазов, на участках 17и 18, снижает поток рассеяния ротора.Таким образом, уменьшается ток и снйжаются потери на возбуждение.1 О 4 Ы 33Составитель А, КецарисРедактор Л, Веселовская Техред И. Гайду Корректор А,ЗимокосовЗаказ 7144/55 Тираж 687 Подписное ВНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4