Статор электрической машины

(5)5 Н 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Я ЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ СВИ ппей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(71) Институт электродинамики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 251067, кл, Н 02 К 1/16, 1969.Авторское свидетельство СССРМ 1045327, кл. Н 02 К 3/42, 1983,Авторское свидетельство СССРМ 1410190, кл. Н 02 К 3/42; 1986.(54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ(57) Использование: в злектромашиностроении. Сущность изобретения: статор электрической машины содержит шихтованный сердечник 1, нажимные пальцы 2, нажимную плиту 3, обмотку 4, электромагнитный экран 5, короткозамкнутое кольцо 6. Последнее разделено в аксиальном направлении на несколько колец, каждое из которых электрически соединено с одним из пальцев, расположенных на одном зубце, Укаэанный палец выступает в радиальном направлении за верхний стержень обмотки. Изобретение позволяет повысить надежность и нагрузочную способность турбогенератора. 2 з.п. флы,бил,1-4Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам, и может быть использовано в мощных турбогенераторах,Известен статор электрической машины, например турбогенератора, у которого для защиты торца активной стали сердечника от магнитного потока рассеяния лобовых частей обмоток применен электромагнитный экран из материалов с малым удельнымсопротивлением (медь), состоящий из плоского кольца в обасти спинки с зубцами, заходящими в пространство между стержнями обмотки статора и замкнутыми в области зазора машины под обмоткой статоракороткозамыкающим кольцом. Электропроводный экран в известном устройстве представляет собой решетчатый экран из двух колец разного диаметразамкнутых междусобой радиальными перемычкамиК недостаткам данной машины относлтся высокие зна цения токов, потерь и нагрева в элементах экрана, в результате чего использование этой машину практически не озможно из-эа сложности мероприятийпо его охлаждению, Кроме того, в этой машине возникают большие технологические трудности при изготовлении цельного кольца экрана в области спинки сердечника,Известно устройство - статор электрической машины, содержащий шихтованный сердечник с обмоткой, в котором электропроводное кольцо (медь) установлено на нажимных пальцах, соединенных электрически с нажимной плитой и электропроводнум кольцом с образованием решетчатого экрана. За счет более высокого сопротивления элементов экрана (нажимная плита и нажимные пальцы изготовлены из немагнитной стали) уровень токов, потерь и нагрева в них несколько снижается. Однако в области внутреннего диаметра нажимной плиты наблюдаются повышенные потери нагрева, в результате чего могут произойтитепломехэнические деформации плиты, ос 20 30 лабление прессовки сердечника статора и, как следствие, увеличение контактного сопротивления между нажимной плитой и пальцами и ухудшение работы решетчатого экрана. 50Известно устройство - статор электрической машины, содержащий шихтованный сердечник с обмоткой, на торце которого установлен решетчатый экран, состоящий из нажимной плиты, нажимных пальцев и 55 установленного на пальцах со стороны расточки электропроводного короткозамкнутого кольца, причем между нажимной плитой и нажимнымй пальцами установлено корот" козамыкающее кольцо в виде электропроводного экрана, охватывающего нажимную плиту со стороны сердечника и расточки статара, Известное устройство позволяет снизить потери и нагрев нажимной плиты и крайних пакетов сердечника статора как в области зубцов, так и в области дна паза, в результате чего нагрев плиты незначителен и тепломеханические деформации ее не опасны,Недостатком известного устройства является то, что длч эффективной работы решетчатого экрана короткозамыкающее кольцо в области зазора машины должно иметь соответствующую площадь сечения, а при одном кольце возникают большие токи, наведенные основным магнитным потоком. Экспериментальные исследования известного устройства на серийном турбогенераторе типа ТГВ-2 М показали, что в режиме холостого хода температура кольца достигает 200 - 240 С,Целью изобретения является повышение надежности и нагрузочной способности турбогенератора.Поставленная цель достигается тем, что в статоре электрической машины, содержащей шихтованный сердечник с обмоткой, нажимную плиту, нажимные пальцы, выступающие в радиальном направлении за верхние стержни обмотки, замыкатели нажимных пальцев, выполненных в виде короткозамкнутого кольца, установленного на торцовых поверхностях пальцев со стороны зазора, указанное короткозамкнутое кольцо разделено в аксиальном направлении на несколько колец, каждое из которых электрически соединено с одним из пальцев, расположенных на одном зубце, а указан- ный палец выступает в радиальном направлении за верхний стержень обмотки. При одном пальце на зубце они, чередуясь по окружности, соединены электрически с разными кольцами. При необходимости ограничения величины циркуляционных токов, короткозамыкающиеся кольца выполнены в виде сегментов, которые электрически не связаны между собой.На фиг. 1 изображена торцовая зона статора турбогенератора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг.1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг, 1; на фиг, 5- торцовая зона статора турбогенератора; на фиг. 6 - вид Г на фиг. 2.Статор содержит шихтованный сердецник 1, нажимные пальцы 2, нажимную плиту 3, обмотку 4, загнутый электромагнитный экран 5 и короткозамыкающие кольца 6. Нажимной палец 2 имеет радиальный выступ для крепления правого короткоэамыкающего кольца. Остальные два пальца крепятся кдругим короткозамыкаьощим кольцам 6 через выступы, расположенные в соответствующем месте по оси машины (на фиг. 2 изображена конструкция тОрцовой зоны с несколькими нажимными пальцами 2 на зубце сердечника статора; на фиг. Б - конструкция с одним нажимным пальцем 2 на зубце на фиг, 6 - конструкция, где короткоэамыкающие кольца 6 выполнены в виде сегментов 6, электрически не связанных между собой),Машина работает следуощим образом.В нагрузочном режиме осевая составляющая индукции на торце статора индуцирует в машина циркуляционные токи, которые замыкаются по короткозамыкающимся кольцамнажимным пальцам и нажимной плите, образуя замкнутые контуры токов на полюсном делении, что делает воэмокным защиту не только спинки, но и эубцовой зоны крайних пакетов от первой пространственной гармонической составляющей поля рассеяния, В системе короткоэамыкающих колец протекает циркуляционный ток необходимой величины, так как сохранено общее сечение всех колец по сравнению с известной машиной, а в каждом иэ них существенно (4-9 раз) снижаются потери от основного магнитного потока вследствие их малого линейного размера в направлении оси машины, В случае, если короткозамыкающие кольца выполнены в виде сегментов, электрически не связанных между собой, контуры протекания циркуляционных токов охватывают только часть полюсного деления, и соответственно величина этих токов ограничена до допустимого уровня. Все это существенно снижает нагрев крайних пакетов и элементов предлагаемой машины.5 По сравнению с известной использование предлагаемой машины позволит достичь повышения надежности и нагруэочной способности турбогенератора. 10 Формула изобретения1, Статор электрической машины, содержащий шихтованный сердечник с обмоткой, нажимную плиту, нажимные пальцы, выступающие в радиальном направлении эа 15 верхние стержни обмотки, эамыкатели нажимных пальцев, выполненные в виде короткозамыкающего кольца, установленного на торцевых поверхностях пальцев со стороны зазора, отл и ч а ю щи йс я тем, что, 20 с целью повышения кадежности и нагруэочной способности, указанное короткозамкнутое кольцо разделено в аксиальном направлении на несколько колец, каждое из которых электрически соединено с одним из 25 пальцев, расположенных на одном зубце, ауказанный палец выступает в радиальном направлении эа верхний стержень обмотки.2, Статор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что при одном пальце на зубце они, 30 чередуясь по окружности, соединены электрически с разными кольцами.3, Статор по и, 1, отл и ч а ю щи й с ятем, что короткозамкнутые кольца выполнены в виде сегментов, которые электрически 35 не связаны между собой.1749981 вид Г юг. 6 авчук Коррект Заказ 2601 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Рау