Магнитопровод электрической машины

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкцияммагнитопровода с обмоткой,Цель изобретения - повышение надежности при одновременном улучшенииэлектромагнитных и тепловых характеристик,На фиг, 1 показан поперечный разрез через пазную зону магнитопроводаэлектрической машины; на фиг. 2узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 -варианты конструкции.Электрическая машина состоит измагнитопровода 1 с пазами 2, В пазахрасположены катушки обмотки 3, состоящие из прямоугольных проводников 4,расположенных в корпусной изоляции 5,На углах катушек изоляция имеетскругления 6 в виде частей окружностей. В прямоугольных пазах магнитопровода выполнены углубления 7 с образующей в Форме части окружностирадиуса г 2, концентричной окружностямв зонах углов проводников и катушек 25(соответственно радиусы г, и г,) так,что между профилем паза в месте углубления и углами катушек образуетсязазор 8 в-форме сегмента шириной 2 г.Величина углублений в прямоуголь 1ном профиле пазов определяется величиной,радиуса г , который строитсяиз центра скругления углов катушек.Оптимальное для надежности обмотки .значение г 2, когда максимальная напряженность изоляции на плоскостяхстержней, определяется из выражениясг = (г+6)( е "Ъ )Г 22 о го+с с 1 Е 45Ьг г 1- г= Сг,+й) Се "ф) Е -1,о где г ширина сегмента;радиус закругления на уг"лах проводников; 50радиус закругления на углах изолированных катушек;радиус углубления в прямоугольном профиле паза;толщина корпусной изоляции 55катушек;основание натурального логарифма; й=(г,-г, ) -Таким образом, оптимальная величиО на радиального размера сегментного зазора определяется соответствии с установленйыми для лг и г выражени- ями Е 1 - диэлектрическая проницаемость корпусной изоляции;- диэлектрическая проницаегмость среды, заполняющейсегментный зазор, в частности диэлектрическая про-ницаемость воздуха.Угловые размеры сегмента имеют максимальную величину при тупом центральном угле, когда сегментный зазор полностью охватывает не только скругленную часть углов катушек, но и часть плоских ее участков. Такой вариант углублений является более простым при штамповке предлагаемых профилей пазов, Однако, наиболее оптимальным для сохранения электромагнитных и тепловых свойств магнитопровода за счет выполнения сегментных зазоров с минимально необходимыми для повыше. ния надежности угловыми размерами (центральный угол 90) является конструктивный вариант на Фиг. 3. В этом случае сегментный зазор охватывает непосредственно только скругленную часть углов катушек, По сравнению с фиг, 3 вариант конструкции на фиг. 4 имеет улучшенную конфигурацию наружного электрода (профиля пазов) в месте перехода прямолинейного профиля паза в углубленную его часть за счет скругления острых углов, Это исключает местную концентрацию эквипотенциальных линий электрического поля в указанном месте сопряжений плоской и углубленной части профиля пазов.При работе электрической машины повышение ее надежности достигается следующим образом. Благодаря выполнению углублений в Форме сегментного зазора величинойг, расположенного вокруг скругленной части углов катушек и заполненного средой с диэлектрической проницаемостью Е, меньше, чем диэлектрическая проницаемость Г кор-. пусной изоляции, между слоями диэлектриков в этом месте происходит такое перераспределение напряженности, при котором наибольшее значение .напряженности в скругленной части корпусной изоляции (на внутренней поверхности изоляции непосредственно прилегающей к скругленной части проводников) равно напряженности однородного электрического поля в плоской части корпусной изоляции обмотки, Увеличение воздушного зазора между скругленными углами корпусной изоляций и пазамимагнитопровода за счет выполнениясегментных углублений логически оправдывается тем, что воздушная прослойка вдоль скругленной части изоляции напрягается меньше, чем вдольплоской части (в отличие от напряженности самой изоляции, которая наоборот, на скругленных углах секций напрягается больше, чем в плоскойчасти),Для исключения возможности образования короны на углах из-за увеличения воздушного промежутка в местахуглублений в профиле пазов сегментные зазоры могут быть заполненыжидким или твердым диэлектриком, имеющим меньшую по сравнению с изоляциейобмотки диэлектрическую проницаемость,Эффективность изобретения состоит20в том, что оно позволяет практическибез дополнительных затрат повыситьнадежность электрических машин средней мощности как низкого, так и высокого напряжения. Оптимальные соотношения конструкции при этом позволяют сохранить на высоком уровне электромагнитные и тепловые характеристи"ки. 10 Формула изобретения 1, Магнитопровод электрической машины, содержащий размещенную в его пазах жесткую обмотку в виде изолированных катушек проводников, имею щих прямоугольное поперечное сечение со скругленными углами, и углубления в прямоугольном профиле пазов, выполненные в зоне упомянутых скругленных углов катушек и образующие 40 между этими углами и магнитопроводом зазор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности при одновременном улучшении электромагнитных и тепловых характеристик, 45 образующая каждого углубления имеет форму части окружности, расположенной концентрично с окружностью вышеуказанных скруглений углов, а зазор при этом имеет форму сегмента, охватывающего скруглений углов, а зазор при этом имеет форму сегмента, охватывающего скругленные углы катушек.2, Магнитопровод по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что ширина сегмента выбрана в следующем соотношении с параметрами катушек и углубления:ог,Лг=г -г =(т +д)(ео )Е 1 -11о где л г - ширина сегмента;г, - радиус скругления на углахпроводников;г, - радиус скругления на углахизолированных катушек;г - радиус углубления в прямоугольном профиле пазов;Й (г, -г, ) - толщина корпусной изоляциикатушек;е, - основание натурального логарифма;- диэлектрическая проницаемость корпусной изоляции;Е - диэлектрическая проницаемость среды, заполняющейсегментный зазор, в частности диэлектрическая проницаемость воздуха;при этом , больше3. Магнитопровод по пп. 1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,чкрайние точки части окружности,образующей углубления в прямоугольном профиле пазов, расположены напротив точек перехода скругленной частипрофиля катушек в прямолинейную егочасть,4, Магнитопровод по пп 1-3, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что линияперехода с прямолинейной части профиля пазов в углубленную его часть выполнена плавной путем округленияострых углов.5. Магнитопровод по пп. 1-3, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что сегментный зазор заполнен отверждаемым диэлектриком, преимущественно эпоксидным компаундом,1377962 8.3 Составитель Л, Карцеваедактор И. Сегляник Техред Л.Олийнык Корректор М. Шароши аказ 884 дпис е 51 Тираж бб 5ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушск изводственно-полиграфическо тета СССРрытийнаб., д. 4 ие, г. Ужгород, ул. Проектная,