Статор электрической машины

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в частности в турбогенераторах.Цель изобретения - увеличение на 5 грузочной способности и надежности.На фиг.1 изображен обмотанный сердечник статора, вид торца; на фиг.2 - статор, аксонометрия; на фиг. 3 - векторная диаграмма индукций на поверх ности зубца крайнего, пакета; на фиг.4 - распределение потока пазового рассеяния в базовой конструкции; на фиг.5 - распределение потока пазового рассеяния в предлагаемой кон струкции.Статор электрической машины содержит зубцы 1 и 2, часть из которых лежит на стыке фазных зон трехфазной обмотки, имеющей верхний 3 и нижний 20 4 слои. Зубцы 2 крайних пакетов, находящиеся на стыке фазных зон нижнего слоя 4 обмотки имеют меньшую высоту, чем зубцы 1, причем их высоты соотносятся обратно пропорционально удель ным потерям в них. В первом крайнем пакете зубцы 2, лежащие на стыке фазных зон нижнего слоя 4 обмотки, отсутствуют и начинаются со второго крайнего пакета, ЗОПо аксиальной оси машины зубцы 2 выполняются меньшей высоты,по сравнению с соседними на длину 7% от длины машины с каждой стороны. Это расстояние обусловлено максимальным действием аксиальной составляющей индук-ции и пазового потока рассеяния. Да" лее, к середине машины они затухают.Крепление торца зубца 2 может производиться каким-либо поднрессующим устройством из неэлектропроводного материала, закрепленным с нажимным пальцем.При работе электрической машины возникает несимметрия распределения электромагнитного поля по тангенциальной координате, наиболее ярко выраженная в крайних пакетах. Пикиэлектромагнитных и,следовательно,тепловых нагрузок приходятся на стыки фазных зон нижнего слоя обмотки.Максимум удельных потерь на стыке фазных зон нижнего слоя выделяется в первом крайнем пакете.55В предлагаемой конструкции сердечника статора зубцы 2, расположенные на стыке фазных зон нижнего слоя, выполняют меньшей высоты по сравнению с/ 151 п 1В =,л - - -паьЗЬ 2пазп где Ь - ширина паза до выборки;Ь - ширина паза после выборки,иТаким образом, в самом неблагоприятном случае индукция пазового потока статора Вуменьшается после выборки в 2 раза.Из векторной диаграммы видно,что при уменьшении В после выборкиЛаЬиндукция на сбегающем краю уменьшается в 1,4 раза, что приводит к снижению потерь в соседнем зубце в два раза, Происходящее при этом некоторое увеличение минимума индукции на набегающем краю зубца не является опостальными зубцами 1, причем уменьшение высоты зависит от величины удельных потерь. Это позволяет выравнять электромагнитную несимметрию на" грузок по тангенциальной координате.Векторная диаграмма индукции на поверхности зубца крайнего пакета представлена на фиг.3. Здесь В - ре 2 пауз зультирующая индукция в центре зубца, которая искажается на краях зубца пазовым потоком рассеяния статора В . В результате на набегающем 2 пазкраю зубца индукция В уменьшаетсянЕпо сравнению с В , а на сбегающем краю зубца индукция ВувеличивасГется, В- индукция в зубце, расположенномна стыке фазных зон.Выборка торцовой части зубца на стыке фазных зон статора позволяет уменьшить индукцию пазового потока рассеяния статора В , которая вы ЛаЗфзывает неблагоприятное для работы генератора увеличение ийдукции на сбегающем крае зубца. Кроме того, потери в выбранной части не возникают из-за отсутствия вихревых токовНаправление потоков после выборки торцовой части зубца 2, которая приводит к перераспределению индукций на соседних зубцах 1, изображено на фиг.5. Рассмотрим изменение потока пазового рассеяния до Ву , и после выборки Б(фиг,4 и 5)о До выборки (фиг.4) величина В равна1 пВ и пазЬяПосле выборки (фиг.5)159993 ределяющим, так как здесь индукция не будет превосходить индукцию в центре зубца.Более того это приводит к выравниванию температурных неравномерно 5 стей в пределах одного зубца по тангенциальной координате,86снижается уровень потерь на сбегающем крае прилегающего зубца приблизительно в два раза. Следовательно, повышается надежность электрической машины из-за устранения наиболее нагруженных частей статора, подверженных ускоренному старению.Таким образом, использование изобретения по сравнению с прототипом позволяет выравнять распределение электромагнитных и тепловых нагрузок зубцовой зоны по тангенциальной координате. В известных конструкциях потери и нагрев зубцов крайних пакетов, находящихся на стыке Фазных зон нижнего слоя, в 1,5-2 раза превосходят соответствующие величины для зубцов, находящихся в середине Фазных зон,Та ким образом, выборка этой части зубцов позволяет повысить нагрузочную способность машины, так как наиболее нагретые части теперь не подвергаются воздействию электромагнитного поля и 25 потери в них отсутствуют. Кроме того,Формула изобретения Статор электрической машины, содержащий шихтованный сердечник, двухслойную трехФазную обмотку, размещенную в пазах сердечника, крайние пакеты которого выполнены со скосом, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения нагрузочной способности и повышения надежности, зубцы начиная с второго крайнего пакета, расположенные между пазами, в которых лежат стержни обмотки различных Фаз нижнего слоя, выполнены меньшей высоты, чем зубцы, расположенные между пазами, в которых лежат стержни одной и той же Фазы нижнего слоя./Корректор Л.Беск Редактор об твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 оиз аказ 314 НИИПИ Го Составитель Л.К Долинич Техред М.ХоданиТираж 443 арственного комитета по и 113035, Москва, Ж, 11 одпи сно еениям и открытиям при ГКНТ ССРкая наб., д. 4/5