Устройство для крепления лобовой части обмотки ротора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1065970 3(51) Н 02 К 3/51 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ)Р . ЧК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я Ю 7 В ХХ Ы .п аакя(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЛОБОВОЙ ЧАСТИ ОБМОТКИ РОТОРА, содержащее обмоткодержатель, бандажное и центрирующее кольца, между которыми расположена лобовая часть обмотки, и распорные элементы, размещенные между стержнями с образованием каналов для хладагента,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью улучшения охлаждения лобовой части обмотки, каждый распорный элемент имеет радиальную стойку и тангенциальную полку, причеммежду стержнями расположены обращенные друг к другу радиальные стойки распорных элементов, а их тангенциальные полки установлены с упором на стержни, каналы расположены вдоль стержней и образованы торцами радиальных стоек и стержнями,торцами тангенциальных полок, стержнями и бандажным кольцом, торцамитангенциальных полок, стержнями иобмоткодержателем.5 о 15 20 25 зо 35 4 О 45 5 О 55 60 65 Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано преимущественно в асинхронизированных синхронных машинах, например,для электромеханических преобразователей частоты, связывающих электрические системы с отличающимисячастотами,Известно устройство для крепления лобовой части обмотки роторатурбогенератора от действия центробежных механических и электромагнитных сил, в котдром лобовые части обмотки размещены в выточке вала ротора и охватываются массивнымии цилиндрическими бандажами, приэтом их торцовые части оказываютсязакрытыми бочкой ротора и центрирующим кольцом. Между стержнямиустанавливаются расклинивающие изоляционные распорки,Охлаждение лобовой части обмотки в устройстве осуществляется засчет теплопередачи по медным проводникам ее стержней в охлаждаемую, аследовательно, менее нагретую пазовую часть обмотки, находящуюся впазах бочки ротора 1).Недостатком указанного устройства является отсутствие обдува лобовой части обмотки охлаждающим газом, что обусловливает ее повышенный нагрев. Поэтому использованиеустройства возможно только в машинах небольшой мощности.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для крепления лобовой частиобмотки ротора, содержащее обмоткодержатель, бандакное и центрирующее кольца, между которыми расположена лобовая часть обмотки, ираспорные элементы, размещенныемежду .стержнями с образованием каналов для хладагента (2).Известное устройство характеризуется отсутствием непосредственного охлаждения радиальных наиболееразвитых поверхностей стержней газом, а также увеличением среднегорадиуса от оси вращения лобовой части обмотки ротора из-за наличиякольцевого канала под ней. Этообусловливает дополнительный нагревобмотки и повышает величину центробежных сил, действующих на стержнии бандаж,Цель изобретения - улучшениеохлаждения лобовой части обмотки.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для креплениялобовой части обмотки ротора, содержащем обмоткодержатель, бандажное и центрирующее кольца, междукоторыми расположена лобовая частьобмотки, и распорные элементы, размещенные между стержнями с образованием каналов для хлапагента, каждый распорный элемент имеет радиаль- ную стойку и тангенциальную полку, причем между стержнями расположены обращенные друг к другу радиальные стойки распорных элементов, а их тангенциальные полки установлены с упором на стержни, каналы расположены вдоль стержней и образсваны торцами раднальных стоек и стержнями, торцами тангенциальных полок, стержнями и бандажным кольцом, торцами тангенциальных полок, стержнями и обмоткодержателем.Такое выполнение позволяет обеспечить непосредственный теплосъем газом со значительной поверхности стержней.Каждый распорный элемент может быть выполнен например, Т-образной формы. Радиальные стойки распорных элементов плотно вставлены в промежуток между стержнями до упора в тангенциальные полки, при этом радиальные стойки распорных элементов в радиальном направлении обращены друг к другу. Суммарная высота радиальных стоек двух противоположных распорных элементов меньше высоты стержня, поэтому между торцами (основаниями) радиальных стоек и широкими гранями соседних стержней образуются вентиляционные каналы вдоль осей стержней, Ширина тангенциальной полки меньше расстояния между радиальными осями симметрии поперечных сечений соседних стержней (шаг по окружности)поэтому между торцами тангенциальных полок соседних распорных элементов и узкими гранями стержней (либо поверхностями бандажного кольца, либо обмоткодержателем) также образуются вентиляционные каналы вдоль осей стержней. Таким образом, в общем случае каждый стержень с четырех сторон обдувается охлаждающим газом по четырем каналам вдоль его оси. В результате теплосъем со стержней лобовой части обмотки ротора существенно повышается по сравнению с известными устройствами. В то же время положение каждого стержня надежно зафиксировано от перемещений четырьмя распорными элементами, охватывающими его боковые ребра. Размеры вентиляционных каналов определяются размерами стоек и полок распорных элементов наряду с линейными размерами поперечных сечений стержней и их взаимным расположением. Они зависят от конкретных технических и конструктивных данных электрической машины, допустимых температур нагрева лобовой части обмотки, а также допустимых механических на 1065970груэок, выдерживаемых изоляцией стержней и распорными элементами.На фиг.1 изображено устройстно для крепления лобовой части двухслойной обмотки ротора, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на .фиг.1; на 5 фиг.3 - вид по стрелке Б фиг,2; на фиг,4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - вид по стрелке Г на фиг.4; на фиг.б - нижний слой обмотки с Г-образными распорными элементами, 10 сечение,.Устройство для крепления лобовой части ротора содержит остов 1 ротора, с которым соединены приставные концы 2 нала ротора. На 15 остове 1 ротора шихтуется обод. ротора, состоящий из пакетов 3 железа, между которыми имеются каналы 4 для прохода охлаждающего газа.Обод ротора опрессован с помощью стяжных шпилек (не показаны), нажимных плит 5 и нажимных пальцев б. В пазы обода ротора уложена обмотка ротора, состоящая из стержней 7 внут-. реннего слоя обмотки и стержней 8 наружного слоя обмотки На выходе стержней обмотки из паза установлены изоляционные прокладки 9, стержни обмотки удерживаются в пазу клиньями 10. В лобовой части ротора стержни 7 нижнего слоя обмотки уложены наобмоткодержатель 11, между стержнями 7 установлены изолирующие распорные элементь 12(фиг.2 и 6) . Каж дый распорный элемент 12 имеет радиальную стойку 13 и тангенциальную полку 14. При этом радиальные стойки 13 находятся между соседними н слое стержнями 7 и 8 и обращены друг к другу в радиальном направлении. Тангенциальные полки 14 установлены на стержни с упором, В результате вдоль стержней образованы каналы 15 торцами (ос нованиями) противостоящих радиальных стоек 13 и каждой парой соседних стержней 7 (8), а также торцами тангенциальных полок 14 и стержнями 7 и 8, соседними в радиальном направлении, либо торцами тангенциальных полок 14 и стержнями 7 внутреннего сгноя обмотки и обмоткодержателем 11, либо торцами тангенциальных полок 14, стержнями 8 наружного слоя обмотки и бандажным коль-цом 16. Один ряд распорных элементон опирается на обмоткодержатель 11, другой ряд установлен сверху.Затем изолирующие распорные элементы и стержни 7 стянуты промежуточ ным бандажом 17. Поверхностям полок 14, ныступающим в радиальном направлении за стержни 7, придана механической обработкой правильная цилиндрическая форма, Совокупность 65 обработанных понерхностей полокизолирующих распорных элементовпредставляет собой по форме правиЛьный цилиндр и используется как обмоткодержатель для укладки лобовойчасти стержней 8 верхнего слоя обмотки.Стержни 8 верхнего слоя обмоткиуложены аналогично стержням 7 нижнего слоя обмотки и стянуты промежуточным бандажом 18 (фиг.5). Электрические стержни 7 нижнего слоя обмотки и стержни 8 верхнего слояобмотки соединены наконечником 19.После наложения бандажа 18 поверхностям полок 14, выступающим врадиальном направлении за стержни 8,механической обработкой придаетсяправильная цилиндрическая форма инасаживается бандажное кольцо 16с центрирующим кольцом 20 (фиг,1и 4), Центрирующее кольцо 20 имеетболты 21, которыми посредством прокладок 22 и 23 обмотка ротора поджимается в осевом направлении.Изолирующие распорные элементы12 могут быть выполнены Т-образными (фиг.2) или Г-образными (фиг.б).Устройство работает следующимобразомЧерез отверстия н ободе ротора(фиг.1) охлаждающий гаэ поступаетвнутрь ротора, где разделяется надна потока. Один поток течет в оденом направлении, затем распредел 1ется по каналам 4 для охлажденияпакетов 3 сердечника,Другой поток охлаждающего газапоступает в пространство 24 междуобмоткодержателем 11 и центрирующим кольцом 20, где распределяетсяпо каналам 15, образованным стержнями обмотки, изолирующими распорными элементами, а также обмоткодержателем и бандажным кольцом (фиг.4),а затем выходит из-под бандажа нкольцевой промежуток 25 между бандажным кольцом и ободом ротора. С использованием предлагаемого устройства улучшается охлаждение лобовой части обмотки ротора вследстние того, что распорные элементы указанной конструкции обеспечиваЮт образование вентиляционных каналов вдоль стержней, подводящих газ непосредственно к открытой поверхности стержней. При этом ныполняется хорошее механическое крепление стержней от взаимных перемещений. Вентиляционные каналы имеют гладкие стенки и.одинаковое сечение по всей их длине, что обеспечивает идеальные условия для равномерного течения потоков охлаждающего газа вдоль стержней и интенсивного теплоотвода, 10 б 5970Расположение вентиляционных каналов со всех сторон стержня, кроме интенсивности теплоотвода, обеспечивает также и равномерность охлаждения стержней обмотки. В предла-,гаемой конструкции вентиляционныеканалы проходят и вдоль поверхностей бандажного колЬца и обмоткодержателя, что способствует их охлаждению,1065970Составитель Л.Карцева Редактор А.Огар Техред Ж. Кастелевич. Корректор А Повх Заказ 11054/55. Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, З"35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатент, г. ужгород, ул. Проектная, 4