Беспазовый статор электрической машины

Номер патента: 1757027

Авторы: Болюх, Кожемякин, Станкевич

ZIP архив

Текст

(ЗО 5 К 3/48 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАН АВТОРСКОМУ СВИ 2(57) Сущность иэобретения; беспаэовый статор электрической машины содержйт сердечник 13, группы стержней обмотки 1 и 2, нический институт упругую ленту 3, крепежные элементы 9,упругие опорные элементы 4 и опорные емякин и А,Й.Стан- " профильные прокладки 6 с выступами 7. Упругие опорные элементы 4 прижаты внутН 02 КЗ/48, ренними выступами10крепежныхэлементов к сердечнику статора и боковым с СР . сторонам групп стержней. Профильные про 7 кладки 5 прижаты средними выступами 11,а упругая лента 3 эафиксирована внешними ТОР ЭЛЕКТРИЧЕ- .выступами 12 крепежных элементов, 3 з.п,ф-лы, 2 ил.У 42, кл, тво СС8, 198 1(54) БЕСПАЗОВЫЙ СТАСКОЙ МАШИНЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУИзобретение относится к электромаши- ментов обмотки за счет упругости опорныхностроению, в частности, к беспазовым ста- элементов.торамэлектрических машин, Однако улучшение охлаждения обмоткиИзвестна обмотка статора электриче- беспазового статора электрической машиской машины, в которой стержни обмотки, 5 ны решается не в полной мере, так как теппомещенные в пазы внутренйего немагнит- лообмен между стержнями обмотки и,ного цилиндра, приклеенного к сердечнику циркулирующим по каналам хладагентомстатора, зафиксированы при помощи опор- затруднен упругой опорной лентой, имеюных нитей к штырям, вставленным в парад- щей низкую теплопроводность (косвенноедельные стержни обмотки пазы сердечника 10 охлаждение); Это приводит к значительномустатора. Размещенные в пазах, на боковой перепаду температур между стержнями иповерхности стержней обмотки; клинья хладагентом, а упругая опорная лента испыобеспечивают надежную фиксацию этих тывает значительные термические нагрузстержней,а выполнение внемагнитном ци- ки, так как соприкасается с нагретымилиндре и сердечнике статора радиальных 15 стержнями обмотки. Поскольку упругаявентиляционных каналов позволяет улуч- опорная лента в обмотке подвержена значишить охлаждение стержней обмотки стато- тельным механическим нагрузкам, то в сочера, повышая надежность обмотки. тании с указанным выше обстоятельствомНедостатком данной обмотки являетсятех- материал упругой опорной ленты со временологическая сложность фиксациистерж нем теряет упругие свойства и ухудшает меней обмотки опорными нитями,:ханические свойства, что приводит красположенными в радиальных каналах и снижению надежности закрепления обмотнедостаточновысокаямеханйческая надеж- ки, Упругая опорная лента многократно изность устройства крепления, .гибается под различными углами в разныеИзвестна обмотка статора электриче стороны с малыми радиусами изгиба, чтоской машины, содержащая находящуюся в также снижает ее механическую прочность.напряженном состоянии опорную замкну- Кроме того, в обмотке сложно обеспечить,тую ленту, охватывающую по внешним и надежную герметизацию каналов для хлабоковым сторонам группу стержйей обмот.- дагента в месте стыка упругая опорная лен. ки прямоугольной формы и прижимающую 30 та - опорный элемент по всей .длинеуказанную группу внутренней поверхно- статора,стью к сердечнику статора. В известной об- Цель изобретения - улучшение охлажмотке обеспечивается высокая жесткостьдения и повышение надежности.фиксации стержней, которую можно регули- Поставленная цель достигается тем, что.ровать вращением опорныхвинтов. Однако 35 вбеспазовом статореэлектрической машиданная конструкция обмотки статора позво- ны, содержащем группы стержней обмотки,ляет обеспечить эффективное охлаждение упругую ленту, образующую расположенстержней обмотки, а также накладывает же- ные между боковыми сторонами групп стерсткие требования на точность изготовления жней обмотки полости каналов, крепежныеэлементов устройства крепления и требует 40 элементы с выступами, фиксирующими упиндивидуальной, с.учетом особенностей ругие опорные элементы и упругую лентукаждого стержня, его изоляции и т.дпод- между группами стержней обмотки к сер- .гонки размеров клиньев.. дечнику статора, и опорные профильные .Наиболее близкой к предлагаемой по прокладки, размещенные между внешнимитехнической сущности является обмотка 45 сторонамй групп стержней обмотки и упрубеспазового статора электрической маши- : гойлентой,опорныепрофильныепрокладкины, содержащая группй стержней, охваты- выполнены в виде ряда поперечно располовающую их упругую опорную ленту, женных относительно групп стержней обприжимающую группы стержней к сердеч- мотки упругих планок с размещенными нанику статора и образующую совместно с 50 краях выступами, охватывающими боковыеопорными элементами, выполненными в ви- стороны групп стержней обмотки, причемде упругих пластин, каналы для хладагента. прижимаемйе к сердечнику статора внутНатяжение упругой опорной ленты осуще- ренними выступами крепежных элементовствляется за счет распрямления тех же упругие пластиныопорных элементов приопорных элементов под воздействием вы жаты к боковым сторонам групп стержнейступов, расположенных на крепежных эле- обмотки, опорные профильные прокладкиментах, Устройство обеспечивает . зафиксированы средними выступами кредостаточную жесткость фиксации стержней пежных элементов, а упругая лента зафикобмотки, а также позволяет снизить требо- сирована внешними выступами крепежныхвания к точности монтажных размеров эле- элементов.ваны волокнами из упругого высокопрочно 15 20 30 40 напряжений, так как она непосредственно 45 50 В предлагаемом устройстве упругая лента 55практически не изгибается, что также повышает ее надежность,На фиг, 1 показан беспэзовый статорэлектрической машины, поперечное сечение; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1,Кроме того, внутренние, средние и внешние выступы крепежных элементов могут быть соединены с крепежными элементами при помощи резьбового соединения, а на крепежных элементах между упругой лентой и средними выступами крепежных элементов размещены гидроизоляционные прокладки, При этом упругие опорные профильные прокладки могут быть армирого материала, например, из нержавеющей стали, В беспазовом статоре электрической машины полость каналов для циркуляций хладагента образована двумя боковымй сторонами групп стержней обмотки, внутренней поверхностью сердечника статора и упругой лентой, В качестве хладагента могут использоваться, например, трансформаторное масло, фреон и другие жидкости,обладающие хорошими изоляционными свойствами. 1 ладагент непосредственно соприкасается с нагретыми участками стержней обмотки, а также с внутренней поверхностью сердечника статора Непосредственное охлаждение позволяет значительно интенсифицировать теплообменые процессы стэтора электрической машины, За счет этого устраняются большие градиентытемператур в элементах статора,снижаются термические напряжения изоляционных материалов, что в целом способствует повышению . надежности идолговечности электрической машины. Кроме того, интенсификации процесса теплообмена за счет непосредственного охлаждения обмотки и за счет развития поверхности теплообмена позволяет повысить электромагнитную нагрузку статора электрической машины, например; увеличить коэффициент заполнения обмотки статора медью,В предлагаемой конструкции статораупругая лента не испытывает термических не соприкасается с нагретыми участками групп стержней обмотки и сердечника статора и охлаждается хладагентом. Поскольку эта лента не является силовым элементом,а только обеспечивает образование полости каналов, то механические напряжения в ней также малы, что, в сочетании с уменьшением термических напряжений, обеспечивает повышение ее надежности и долговечности. Беспазовый статор электрической машины содержит ряд групп стержней обмотки, например 1 и 2, упругую ленту 3 и упругие опорные элементы 4, Между внешними сторонами 5 групп стержней обмотки и упругой лентой 3 размещены опорные профильные прокладки 6, выполненные в виде ряда поперечно расположенных относительно групп стержней обмотки упругих пленок с размещенными на краях выступами 7, охватывающими боковые стороны 8 групп стержней обмотки, Между стержнями обмотки 1 и 2 размещены крепежные эле менты 9 с внутренними 10, средними 11 и внешними 12 выступами крепежных элементов. Внутренние, средние и внешние выступы крепежных элементов соединены с крепежными элементами при помощи резьбового соединения, В сердечнике 13 статора выполнены пазы в форме ласточникэ хвоста, в котором размещены клинья 14, Крепежные элементы 9 завернуты в резьбовые отверстия клиньев 14.Прижимаемые к сердечнику 13 статора 5 внутренними выступами 10 крепежных элементов упругие пластины опорных элементов 4 прижаты к.боковым сторонам 8 групп стержней обмотки 1 и 2, Опорные профильные прокладки 6 зафиксированы средними выступами 11 крепежныхэлементов. Упругая лента 3 зафиксирована внешними выступами 12 крепежных элементов, На крепежных элементах 9 между упругой лентой 3 и средними выступами 11 крепежных 5 элементов размещены гидроизоляционныепрокладки 15, обеспечивающие герметизацию полости 16 каналов. Стержни обмотки покрыты изоляционной лентой 17, Между сеРдечником 13 статора и группами стержней обмотки размещены изоляционные прокладки 18,Упругая лента 3 изготовлена из изоляционного высокопрочного упругого материала, например, из обрезиненной ткани, пропитанной синтетической смолой. Упругие опорные элементы 4 и упругие опорные профильные прокладки 6 изготовлены из высокопрочных пластмасс, армированных волокнами из упругого высакопрочного материала, например, из нержавеющей стали (показаны на фи;. 1 пунктирными линиями),Беспазовый статор электрической машины работает следующиМ образом,При вращении ротора электрическоймашины (не показан), по стержням 1 и 2 обмотки протекает ток и возникают электро- динамические усилия, стремящиеся переместить стержни относительного сердечника 13 статора. Эти силы, также как и силы тяжести, инерции и другие передэют10 шины, осуществляется разветвление хладагента по сообщающимся каналам и циркуляции его вдоль г 1 олости 16 15 20 высокую надежность 30 35 ся от стержней на опорные профильные прокладки 6, затем через средние выступы 11 крепежных элементов на сам крепежный элемент 9, и на клинья 14, Поскольку клинья 14 жестко закреплены в сердечнике статора, то происходит компенсация сил. Дополнительное фиксирование групп стержней обмотки от боковых смещений осуществляется упругими опорными элементами 4.При подаче хладагента, например, трансформаторного масла через коллектор, установленный на одном из торцов маОмывая группы стержней обмотки с трех сторон и сердечник статора с внутренней стороны хладагент снимает выделившееся в обмотке и сердечнике статора тепло Упругая лента 3 не испытывает ни термических, ни значительных механических напряжений, так как она не является элементом фиксирования обмотки, что обеспечивает ее Предлагаемый беспазовый статор легко и технологично монтируется в машине. Уложенные стержни 1 и 2 обмотки фиксируются боковыми сторонами упругих опорных элементов 4, которые, в свою очередь прижимаются к сердечнику 13 статора внутренними выступами 10 крепежных элементов, При этом данные крепежные элементы накручиваются по резьбе на предварительно установленные в клиньях 14 крепежные элементы 9, Затем упругие опорные профильные прокладки 6 равномерно и с зазором устанавливаются на группы стержней обмотки так, чтобы выступы 7 данных прокладок 6 охватывали боковые стороны 8 групп стержней обмотки. После чего накручивают средние выступы 11 крепежных элементов, прижимающих с наружной стороны выступы 7 опорных профильных прокладок. При этом обеспечивается надежное обжатие групп стержней обмотки опорными профильными прокладками и их надежное фиксирование. Затем на крепежные элементы 9 укладывают гидроизоляционная прокладка герметизирует полость 16 каналов от внутренней части машины,40 45 50 Данная конструкция беспазового статора электрической машины позволяет улучшить . охлаждение за счет непосредственного контакта хладагента с тремя сторонами групп стержней обмотки и внутренней поверхностью сердечника статора; повысить надежность за счет снижения термических напряжений и механических нагрузок в упругой ленте; упростить технологию сборки беспазового стэтора. Беспазовый статор может использоваться в высокочастотном синхронном генераторе.Формула изобретения. 1, Беспазовый статор электрический машины, содержащий сердечник статора, группы стержней обмотки, упругую ленту, образующую расположенные между боковыми сторонами групп стержней обмотки полости каналов охлаждения, крепежные элементы с выступами, фиксирующими упругие опорные элементы и упругую ленту между группами стержней обмотки к сердечнику статора, и опорные профильные прокладки, размещенные между внешними сторонами групп стержней обмотки и упругой лентой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения охлаждения и повышения надежности, опорные профильные прокладки снабжены нэ краях выступами, охватывающими боковые стороны групп стержней обмотки, упругие опорные элементы прижаты внутренними выступами крепежных элементов к сердечнику статора и боковым сторонам групп стержней обмотки, опорные профильные прокладки зафиксированы средними выступами крепежных элементов, а упругая лента зафиксирована внешними выступами крепежных элементов,2. Статор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что внутренние, средние и внешние выступы крепежных элементов соединены с крепежными элементами при помощи резьбового соединения,3. Статор по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что на крепежных элементах между упругой лентой и средними выступами крепежных элементов размещены гидроизоляцйонные прокладки.4. Статор по пп, 1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что опорные профильные прокладки армированы волокнами из упругого высоко- прочного материала,1757027 ставитель С.Кожемякинхред М.Моргентал едактор Н.Лазоренко орректор Н.Бучок Производственно-йздательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 3096 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям йри ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5

Смотреть

Заявка

4876134, 19.10.1990

ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. И. ЛЕНИНА

БОЛЮХ ВЛАДИМИР ФЕДОРОВИЧ, КОЖЕМЯКИН СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ, СТАНКЕВИЧ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02K 3/48

Метки: беспазовый, статор, электрической

Опубликовано: 23.08.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1757027-bespazovyjj-stator-ehlektricheskojj-mashiny.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Беспазовый статор электрической машины</a>

Похожие патенты