Статор электрической машины с жидкостным охлаждением

)5 Н О АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВ СРРака.Ба НЬ ехни генеется спо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт электродинамики АН У(56) Авторское свидетельство СССРМ 1034651, кл. Н 02 К 9/04, 1983,Авторское свидетельство СССРМ 917263, кл. Н 02 К 1/20, 1981,(54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШС ЖИДКОСТНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ(57) Изобретение относится к электроке и может быть использовано в турбраторах. Целью изобретения явлповышение надежности и нагрузочно собности электрической машины за счет снижения нагрева крайних пакетов и нажимного фланца и выравнивания тепловых нагрузок по тангенциальной координате, Статор электрической машины содержит шихтованные пакеты 1 железа, сегментные охладители 2, нажимной фланец 3, Сегментный охладитель 4 установлен между нажимным фланцем и крайним пакетом и имеет отогнутый на внутреннюю цилиндрическую поверхность нажимного фланца участок. Благодаря тому, что встречные клинья 7 из электропроводного материала установлены в паз нажимного фланца для фиксации отогнутых участков сегментных охладителей, обеспечивается повышение надежноО сти и нагрузочной способности. 4 з.п. ф-лы, 5 ил, У)Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромаш иностроении, в частности втурбогенераторах.Известен статор электрической машины с полным жидкостным охлаждением, содержащий сердечник с охладителями в видесегментов, обмотку, нажимной фланец иэлектропроводный экран, установленныйна нажимном фланце со стороны лобовых 10частей обмотки в виде тангенциальных шинс внутренними каналами для хладагента.Недостатком данной конструкции является то, что не учитываются особенностираспределения электромагнитных и тепловых нагрузок в концевой зоне сердечникастатора,Известна конструкция статора электрической машины, которая содержит электропроводный экран, состоящий из двух 20соединенных между собой частей, одна изкоторых закрывает нажимной фланец состороны расточки, а другая расположенамежду нажимным фланцем и крайним пакетом. 25Недостатком данного устройства является то, что в самих экранах потери распределяются неравномерно и неосуществляется отвод тепла с нажимногофланца. Кроме того, данная конструкция не 30учитывает неравномерности сердечникастатора. Данная конструкция используетсядля турбогенераторов с газовым охлаждением сердечника статора.Цель изобретения - повышение надежности и нагрузочной способности электрической машины.Таким образом, использование предлагаемой конструкции позволяет понизить нагрев крайних пакетов и нажимного фланца, 40а также выровнять распределение тепловыхнагрузок по тангенциальной координате,следовательно, повышается. надежность инагрузочная способность электрическоймашины. 45Указанная цель достигается тем, что встаторе электрической машины с полнымводяным охлаждением, содержащем сердечник с сегментными охладителями, обмотку, нажимной фланец и 50электропроводный экран, установленныйна нажимном фланце со стороны лобовыхчастей, в виде тангенциальных шин с внутренними каналами для хладагента, нажимной фланец выполнен с дополнительными 55пазами, расположенными на его внутренней обращенной к расточке цилиндрической поверхности, а трубки охладителей,расположенных между нажимным фланцеми крайним пакетом, имеют отогнутые участки, размещенные в указанных пазах с обеспечением теплового контакта с внутренними поверхностями пазов.Пазы на внутренней цилиндрической поверхности нажимного фланца выполняют в виде ласточкиного хвоста,В пазы устанавливают встречные клинья из электропроводного материала, которые фиксируют отогнутые участки сегментных охладителей с трубками для хладагента.Кроме того, на ранней поверхности кольца нажимного фланца, обращенной к сердечнику статора в зонах зубцов, расположенных между пазами, содержащими стержни различных фаз нижнего слоя обмотки, в тангенциальном направлении выполняют пазы, в которых размещают трубки для хладагента.Зазоры между охлаждаемыми трубками и стенками пазов нажимного фланца заполняют теплопроводным полимерным материалом.На фиг. 1 показана концевая зона электрической машины с полным жидкостным охлаждением, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг; 1; на фиг. 3 - сегментный охладитель, устанавливаемый между нажимным фланцем и крайним пакетом; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг, 3; на фиг. 5 - вид В на фиг, 1.Статор электрической машины с полным жидкостным охлаждением содержит шихтованные пакеты 1 железа, сегментные охладители 2, нажимной фланец 3, сегментный охладитель 4, установленный между нажимным фланцем и крайним пакетом, загнутый на внутреннюю цилиндрическую поверхность нажимного фланца, обращенную к расточке; электромагнитный экран 5 в виде тангенциальных шин с внутренними каналами для хладагента, установленный со стороны лобовых частей обмотку 6; встречные клинья 7 из электропроводного материала, установленные в пазы нажимного фланца для фиксаций загнутых частей сегментных охладителей; трубки 8 для хладагента.Наиболее нагруженной в тепловом и электромагнитном отношении зоной в электрической машине является концевая часть. Температура крайних пакетов определяет нагрузочную способность машины, В машинах большой единичной мощности значительный нагрев имеет и нажимной фланец. В предлагаемой конструкции сердечника статора на внутренней цилиндрической поверхности нажимного фланца 3, обращенной к расточке, выполняют пазы, в которые помещают загнутые части сегментных охладителей 4, чем обеспечивается охлаждение1725318 50 55 нажимного фланца и тем самым снижается максимальная температура концевой части. Так как при работе электрической машины существуют вибрации, то для придания жесткости конструкции и обеспечения тепло-. вого контакта пазы на внутренней цилиндрической поверхности нажимного фланца выполняют в виде ласточкиного хвоста и помещенные в них загнутые части сегментных охладителей 4 прижимают .к внутренним стенкам пазов встречными клиньями 7. Дляулучшения теплового контакта загнутых частей сегментных охладителей с внутренними поверхностями пазов зазоры между ними заполняют полимерным теплопроводным материалом. При работе электрической машины существует несимметрия распределения электромагнитного и теплового полей по тангенциальной координате, наиболее ярко выраженная в крайних пакетах. Пики электромагнитных и тепловых нагрузок приходятся на стыки потерь на стыке фазных зон нижнего слоя выделяется в первом крайнем пакете. Для выравнивания тепловой несимметрии в данной конструкции сердечника статора на внутренней кольцевой поверхности нажим- ного фланца, обращенной к сердечнику статора, в зонах зубцов, расположенных между пазами, содержащими стержни различных фаз нижнего слоя обмотки, в тангенциальном направлении выполняют дополнительные пазы, в которых размещают трубки для хладагента, причем входные отверстия трубок для хладагента располагают со стороны расточки и подсоединяют к напорному коллектору, а входные отверстия - со стороны спинки, и подсоединяют к сливному коллектору.Формула изобретения 1, Статор электрической машины с жидкостным охлаждением, содержащий шихтованный сердечник с сегментными охладителями, обмотку, нажимной фланец с пазами на кольцевой поверхности со стороны лобовых частей обмотки, в которых установлен электромагнитный экран в видетангенциальных шин с внутренними кана 5 ламидляхладагента, отл ич а ю щи й с ятем, что, с целью повышения надежности инагрузочной способности, нажимной фланец выполнен с дополнительными пазами,расположенными на его внутренней обра 10 щенной к расточке цилиндрической поверхности, а трубки охладителей,расположенных между нажимным фланцеми крайним пакетом, имеют отогнутые участки, размещенные в указанных пазах с обес 15 печением теплового контакта свнутренними поверхноСтями пазов.2. Статор по п 1, о тл и ч а ю щ и й с ятем, что пазы на, внутренней цилиндриче 20 ской поверхности нажимного фланца, обращенной к расточке, выполнены в виделасточкина хвоста,3. Статор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в пазы на внутренней цилиндри 25 ческой поверхности нажимного фланца, обращенной к расточке, установленывстречные клинья из электропроводногоматериала, фиксирующие отогнутые частисегментных охладителей с трубками для30 хладагента.4. Статор по пп, 1-3, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что зазоры между помещенной в пазынажимного фланца отогнутой частью сегментных охладителей и внутренними поверхно 35 стями пазов заполнены теплопроводнымполимерным материалом.5. Статор по пп, 1-4, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что на внутренней кольцевой поверхностинажимного фланца, обращенной к сердечни 40 ку статора в зонах зубцов, расположенныхмежду пазами, в которых размещены стержни различных фаз нижнего слоя обмотки втангенциальном направлении, выполненыпазы, в которых размещены трубки для хла 45 дагента.1725318 Вид Д Заказ 1182 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина Составитель А.Я н цов едактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончак