Статор электрической машины переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 02 К 3/4 ВСЕС 0%.",.Р 4 11И," ,13,ОПИСА ЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р 35электромашиностр е Электросила" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССРМф 311339, кл. Н 02 К 3/42, 1971.Авторское свидетельство СССРР 983902, кл. Н 02 К 3/42, 1982.(54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАНИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электро- машиностроению. Цель изобретения заключается в улучшении электроэнергетических показателей путем уменьшения потоков рассеяния и повышения надежности, Статор электрической машины содержит шихтованный сердечник 1 со стержневой обмоткой 2 и экраны 4Благодаря тому, что экраны выполнены в виде литых цилиндров, армированных охладителем 6, изакреплены при помощи кронштейна 9 с упорным узлом, со стороны, противоположной сердечнику, уменьшаются потоки рассеяния.3 з.п,й-лы, 3 ил.133975Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к статорам турбогенераторов, характеризующихся значительными полями рассеяния лобо 5 вых частей обмотки.Целью изобретения является улучшение электроэнергетических показа. - телей путем уменьшения потоков рассеяния и повышения надежности. 10На фиг.1 изображен предлагаемый статор, разрез; на фиг.2 - соединение нажимной плиты с экраном; на фиг,З - узел 1 на Фиг,1.Статор электрической машины пере менного тока содержит шихтованный сердечник 1 со стержневой обмоткой 2. По торцам сердечника 1 установлены нажимные шайбы 3 с экранирующими элементами (фиг.1)20В кольцевом пространстве, ограниченном в осевом и радиальном направлениях лобовыми частями обмотки 2, установлены электромагнитные экраны 4. 25Экран выполнен литым и внутри него размещены трубки охладителя, образующие кольцевые каналы 5 охлаждения (фиг.2).Между стержнями обмотки 2 и экра- З 0 ном 4 установлены дистанционные изолирующие прокладки б, Кольцевые каналы 5 охлаждения размещены в средней части цилиндрической поверхности экрана 4, удалены от поверхности экрана в радиальном направлении не менее, чем на глубину проникновения поля, и имеют неравномерный шаг, экспоненциально уменьшающейся к краю экрана, обращенному к сердечнику (Фиг.З).Нажимные экранирующие: шайбы 3 могут быть электрически соединены с экранами 4 посредством шпилек 7 и перемычек из хорошо проводящего материала, число которых на полюс не дол жно быть меньше шести (фиг.2). 50 В предлагаемой конструкции необходимая надежность обеспечивается за счет изготовления экрана путем литья в Форму с предварительно установленными в нем трубками охладителя и коллекторами, выполненными из материала с температурой плавления, превышающей температуру плавления материала экрана,Крепление экрана 4 осуществлено со стороны, противоположной сердечнику, посредством прикрепленного к статору кронштейна 8 и соединенного с ним кронштейна 9. Последний снабжен опорным узлом, расположенным между головками 10 лобовых частей обмотки.Упорный узел состоит из проходящего через отверстие в кронштейне 9 упорного болта 11, на конце которого установлен упор 12, охваченный дистанционной изолирующей втулкой 13, которая частично расположена в выпол/2ненном на торцовой поверхности экрана 4 радиальном пазу 14. Между кронштейном 9 и втулкой 13 болт 11 с упором 12 охвачен изоляционной втул - кой 15.Изготовление экрана и его установку осуществляют следующим образом.Трубки охладителя 5 и коллектора для подачи охлаждающей жидкости размещают, в Форме, причем их изготавливают из материала с температурой . плавления, превышающей температуру плавления материала экрана, затем заливают в Форму материал будущего экрана, после отверждения получают литой экран, армированный охладителем б.Экран 4 установленный в кольцевом пространстве между стержнями лобовых частей обмотки 2 и закрепляют посредством упорного узла кронштейна 9Высокоэффективное экранирование потоков рассеяния лобовых частей обмотки статора достигается за счет установки сплошного цилиндрического экрана в кольцевом пространстве между верхним и нижним слоями лобовых частей обмотки, т.е. в зоне максимальных полей рассеяния, Такое размещение наиболее эффективно, поскольку экран пересекается полным потоком рассеяния вокруг стержней и головок, Для обеспечения надежности конструкции необходимо обеспечит эффективное охлаждение экрана, лучше всего жидкостное, поскольку в экране наводятся значительные вихревые токи и потери Экран расположен в кольцевом пространстве между верхним и нижним слоями лобовых частей обмотки, после его установки головки стержней запаивают, поэтому необходимо исключить возможность протечки экрана, которая создала бы аварийную ситуацию в машине, т,е. недопустимо изготовление экрана из составных частей, образующих охлаждение канала после пропайки или сварки этих частей.1339757 чить надежное закрепление экрана без увеличения габаритов. Важную роль играет размещениекольцевых каналов в экране.Особенности расположения экранаприводят к тому, что при достаточнобольшой его толщине верхняя частьэкрана уменьшает поток верхнего слоялобовых частей обмотки, а нижняячасть - нижнего слоя.Размещение каналов вблизи поверхности экрана снижает его эффективность, поэтому в предлагаемой конструкции каналы расположены на средней цилиндрической поверхности экрана и удалены от наружной его поверхности не менее, чем на глубину про-,никновения поля.Благодаря высокой теплопроводности материала экрана обеспечены одновременно высокие электромагнитныепараметры и параметры охлаждения.По мере удаления в осевом направлении от сердечника статора потокрассеяния лобовых частей уменьшается,причем магнитная индукция, а следовательно, и выделяющиеся в экранепотери снижаются по экспоненциальному закону. В связи с этим для повышения эффективности охлаждения и надежности работы кольцевые каналы размещены в осевом направлении с неравномерным шагом, экспоненциально уменьшающимся к краю, обращенному к сердечнику статора.Экспериментальные и теоретическиеисследования показывают, что приэлектрической связи экранирующейнажимной шайбы сердечника и экрановв зоне ловобых частей эффективностьэкранирования повышается на 207.,снижаются добавочные потери и улучшается отвод тепла,1. Статор электрической машины переменного тока, содержащий экраны ишихтованный сердечник с нажимнымишайбами и стержневой обмоткой, имеющей лобовые части, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучше -ния электроэнергетических показателей путем уменьшения потоков рассеяния и повышения надежности, нажимныешайбы и экраны выполнены из немагнитных электропроводных материалов смалым удельным сопротивлением, каждый экран выполнен в виде литого ци 20 линдра, армированного охладителем скольцевыми каналами и расположенного в кольцевом пространстве, ограниченном в радиальном и осевом направлениях лобовыми частями обмотки, а25 со стороны экрана, противоположнойсердечнику, установлен кронштейн супорным узлом, крепящим экран,2. Статор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что кольцевые каналыохладителя в осевом направлении имеют неравномерный шаг, экспоненциально уменьшающийся к краю, обращенномук сердечнику,3. Статор по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что нажимные35экранирующие шайбы и экраны электрически соединены между собой, например, с помощью шпилек из электропроводящего материала.ч, Статор по пп.1 - 3, о т л и 40ч а ю щ и й с я тем, что упорныйузел кронштейна выполнен в виде проходящего через упорную часть кронштейна болта с упором на конце и дистанционной втулкой, охватывающей45упор, а экран имеет на торцовой поверхности радиальный паз, в которомчастично расположена дистанционнаявтулка, при этом упорный узел расположен в пространстве, ограниченномв тангенциальном направлении головка 50ми лобовых частей обмотки, в радиальном направлении - горизонтальной поверхностью кронштейна, в осевом - радиальным пазом экрана. Поэтому в предлагаемой конструкции предусмотрено соединение экранирующей шайбы с экраном, например, с помощью шпилек из хорошо проводящего материала, причем число шпилек принято не менее шести на полюс, При меньшем числе электрических связей эф-.: фект от их использования значительно меньше.Предлагаемая конструкция узла крепления экрана позволяет обеспе Формула изобретения1339757 Составитель В. КонстантиновТехрец Л.Сердюкова Корректор А. Тяско Редактор Н. Гунько Заказ 4238/49 Тираж 659 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5