Полюс ротора синхронной явнополюсной машины

(51) 5 НОХКЗ 5 Х ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ванне кот вые грани торцовые живается боковыми ется кпинь Вь Комитет Российской федерации по патентам и товарным знакам(21) 4858040 (22) ОУ.08,90 (46) 30.0,93 (71) Инпитут (72) Фурсов ев В.ИЕрин (73) Гнусин (64) ПОЛЮС ЛЮСНОЙ 7) Исп Сущность из форму усаче Бюл.йа 43 44прикладной физики АН Молдовы С.ПСафронов И.ИГнусин Б.П.; Елисе Вл,; Трещев Л,И.Борис ПетровичРОТОРА СИНХРОННОЙ ЯВНОПОМАШИНЫользование: электромашиност ровниобретения: сердечник полюса имее иной четырехгранной пирамиды, осно орой находится вверху (от вала) и боко- образуют при вершине угол 2 а 0, две грани а=О. Обмотка возбуждения насана сердечник полюса без зазора между гранями и по торцовым граням закрепляями, которые образуют угол с нормалью к ения. В торцовых частях катушка имеет вентипяционййе каналы шириной 6 15 мм. ось вентиляционного канала образуют с к оси вращения угол Р(0 Д ). 2 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к роторам синхронных явнополюсных электрических машин, с п500об/мин,Известны конструкции полюса ротораявнополюсной синхронной электрическоймашины, содержащей ферромагнитныйсердечник полюса с параллельными стенками (сплошного или шихтованного) с полюсным башмаком и демпферной обмоткой иобмоткой возбуждения,Существенным недостатком указанныхисполнений полюса ротора является то, чтомежду параллельными стенками полюса ввиде параллелепипеда и обмоткой возбуждения полюса имеются воздушные зазорымежду внутренней поверхностью катушкивозбуждения и боковой поверхностью металла сердечника полюса, Воздушные прослойки ухудшают теплопередачу от обмоткивозбуждения полюса к металлу сердечника,что приводит к перегреву обмотки возбуждения, увеличению ее сопротивления, увеличению потерь и ухудшению эксплуатационныххарактеристик,Известна конструкция полюса роторасинхронной явнополюсной электрическоймашины, у которой крайние верхние и нижние витки и выводы каждой катушки обмотки возбуждения выполнены с корпуснойтермореактивной изоляцией, по всему периметру сечения (11.Эта конструкция близка к заявляемому,но и в ней, хотя теплопередача от катушкивозбуждения к полюсным башмакам и остову ротора по верхним и нижним частям увеличена, между внутренней поверхностьюкатушки возбуждения и боковыми стенкамисердечника полюса, при его форме в видепрямоугольного параллелепипеда, такжеимеются воздушные зазоры, что ухудшаеттеплопроводность и теплоотдачу от внутренней поверхности обмотки возбужденияк металлу сердечника полюса, что приводитк перегреву, увеличению сопротивления обмотки возбуждения, увеличению потерь иухудшению эксплуатационных характеристик машины,Известен полюс ротора четырехполюсной явнополюсной электрической машины(2), когда сердечник полюса имеет формуусеченной четырехгранной пирамиды, основание которой находится вверху и две боковые грани образуют угол 90. Однако в этойконструкции увеличен вылет лобовых частей, что увеличивает расход обмоточной меди и исключает теплопроводность отлобовых частей к металлу полюса.Целью изобретения является уменьшение перегрева обмотки возбуждения,уменьшения потерь, улучшение эксплуатационных характеристик и надежности ротора синхронной явнополюсной машины, а следовательно, и всей электрической машины. Цель достигается тем, что сердечник полюса имеет форму усеченной четырехгранной пирамиды, основание которой находится вверху и две боковые грани обра- "О зуют при вершине угол 2 аО, две торцовые грани а = О, а обмотка возбуждения насаживается на сердечник полюса без зазора между боковыми гранями и по торцовым граням закрепляется клиньями, которые образуют угол /3 с нормалью к оси вращения, Обмотка возбуждения имеет замоноличенную термореактивной изоляцией конструкцию, которая имеет по торцам радиальные вентиляционные каналы шириной 20 а, оси которых образуют с нормалью к осивращения угол Р.На фиг. 1 изображен поперечный разрез полюса; на фиг, 2 - продольный разрез его торцовой части.На фиг. 1 и 2 показаны сердечник полюса 1, на котором с помощью клиньев 2 закреплена надетая на сердечник полюса без зазора по боковым частям изолированная обмотка 3. Угол уклона полюса а лежит в пределах 0 (а200, Оптимальное значение угла а лежит в пределах 3.70. Катушка возбуждения 3 закрепляется на сердечнике полюса по торцовым частям с помощью клиньев 2, которые фиксируются в нижней части, Иэ-за уклона полюса и катушки на угол а катушка не может переместиться к полюсному башмаку из-за уклона сердечника полюса и катушки, катушка не может переместиться к валу из-за уклона клиньев и катушки (О (ф20), Оптимальное значение угла улежит в пределах 37. При этом осевые составляющие скорости газа - 5120 В торцовых частях катушка имеет сквозные вентиляционные каналы в радиальном направлении шириною а (а=б.15 мм), Стенки и ось вентиляционного канала образуют с нормалью к оси вращения угол Р, Обмотка 3 опирается на полюсный. башмак через прокладку 4. С помощью коротко- замыкающего кольца 5 стержни демпферной обмотки б образуют коротко- замкнутую обмотку.Предлагаемое исполнение полюса ротора синхронной явнополюсной электрической машины позволяет уменьшить нагрев обмотки возбуждения эа счет лучшей тепло- передачи с внутренней боковой поверхности катушки возбуждения к металлу полюса, зазор между катушкой возбуждения и ме2004047 таллом полюса по боковым частям сведен к минимуму (без воздушного зазора), что уменьшает тепловое сопротивление. При вращении ротора в торцовых частях обмотки возбуждения по каналам происходит интенсивное перемещение газовых охлаждающих масс, которые увеличивают теплоотдачу от нагретых проводников катушки, что существенно снижает температуру обмотки, а это уменьшает сопротивление обмотки, потери мощности в обмотке, увеличивает КПД, улучшает эксплуатационные характеристики и надежность синхронной явнополюсной электрической машины, Корпусная изоляция катушки возбуждения выбирается в зависимости от номинального напряжения возбуждения с учетом возможных перенапряжений в обмотках,Изготовлен экспериментальный образец мельничного синхронного электродвигателя 4 СДМ 215-26-24 мощностью 630 кВт Формула изобретенияПОЛЮС РОТОРА СИНХРОННОЙ ЯВНОПОЛЮСНОЙ МАШИНЫ, содержащий сердечник полюса, имеющего форму усеченной четырехгранной пирамиды, боковые грани которой образуют при вершине угол 2 и ) О, обмотку возбуждения, полюсный башмак с демпферной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик и уменьшения перегрева обмотки возбуждения,на напряжение 6 000 В с предлагаемой конструкцией полюсов ротора, В результате испытаний получены следующие результаты: снижены потери в обмотке возбуждения на 5 3,1 кВт; КПД электродвигателя увеличилсяна 0,46 и достиг 94,93; превышение температуры обмотки возбуждения составило 53 С; обмотки статора 64 С по классу изоляции статора и ротора "В"; моментные ха рактеристики соответствуют требованиямТУ 16.Предлагаемая конструкция полюсов ротора синхронной явнополюсной электрической машины повышает технологичность 15 изготовления индуктора в целом, существенно влияет на эксплуатационные характеристики,(56) 1. Авторское свидетельство СССР20 В 780100, кл. Н 02 К 3/18, 1978.2, Патент Германии М 630697, кл, 21 б49, 1936. ротор снабжен клиньями для крепления катушки на сердечнике по ее торцевым граням, катушка выполнена замоноличен- ной термореактивной изоляцией с вентиляционными радиальными каналами в ней, при этом катушка установлена на сердечнике без зазора между двумя его боковыми гранями, а угол наклона клиньев и угол наклона вентиляционных каналов образу ют угол ф (О ф20 с нормалью к осивращения.2004047 Составитель С.Фурсовехред М,Моргентал Корректор С. Шекмар Редактор акаэ 3327 Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента3035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ул.Гагарина, 10 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж