Статор электрической машины

Статор электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„120 511 4 Н 02 К 1/20, 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ ф

Ц /

/, : (21) 3548632/24-07 (22) 08.02.83 (46) 07.01 .86.Бюл. 1Ф 1 (71) Научно-исследовательский институт Завода "Сибэлектротяжмаш" (72) 10.В.Аргунов, К.Н.Масленйиков, М.С.Новосельцев и В,Г.Рязанов (53) 621.313.713 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 615596, кл. Н 02 К 1/20,1978.

Авторское свидетельство СССР

У 746818, кл. Н 02 К 1/20, 1980. (54) (57) 1; СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ, содержащий обмотку и сердечник, выполненный из чередующихся пакетов шихтованных из листов и имеющий каналы на боковых сторонах паза между обмоткой и стенками паза и аксиальные подпазовые каналы, соединенные с упомянутыми каналами, отличающийся тем, что, с целью улучшения охлаждения, аксиальные подпазовые каналы на всей длине разделены продольной перегородкой на две части, одна из которых закрыта на одном торце сердечника, а другая — на противоположном, причем каналы на боковых сторонах размещены в соседних пакетах по разные стороны и соединены между собой в надпазовой зоне.

2. Статор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что продольные перегородки подпазовых каналов размещены под углом к его оси и сопряжены на торцах сердечника с боковыми стенками подпазовых каналов.! 203634

25 ны.

55

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электрических машинах с газовым охлаждением.

Известен статор электрической машины, сердечник которого собран из пакетов электротехнической стали, одни из которых имеют вентиляционные каналы между обмоткой и стенками пазов по всему периметру паза, включая и дно паза, другие каналы между обмоткой и боковыми стенками пазов, а также аксиальные каналы в спинке сердечника, третьи только аксиальные каналы в спинке сердечника. Газообразная охлаждающая среда проходит вдоль обмотки статора от одного торца сердечника к другому, охлаждая обмотку и сердечник 111 .

Однако, при использовании данной конструкции требуется три вида штам. — . пов для изготовления листов (сегментов) статора поскольку в каждом пакете листы (сегменты) имеют разную конфигурацию газов и вентиляционных каналов, велика протяженность вентиляционных каналов между обмоткой и боковыми стенками пазов, на этой длине обмотка не закреплена в пазах, что неизбежно должно приводить к разбуханию изоляции и велико аэродинамическое сопротивление системы вентиляционных каналов, в связи с чем трудно обеспечить через них необходимый расход охлаждающего газа при использовании обычных вентиляторов, а применение высоконапорных вентиляторов влечет за собой увеличение потерь на вентиляцию и уменьшение КПД электрической машиНаиболее близким к изобретению является статор электрической машины, содержащий обмотку и сердечник, выполненный из чередующихся пакетов ши:<тованных из листов и имеющий каналы на бокоьых сторонах паза между. обмоткой и стенками паза и аксиальные подггазовые каналы, соединенные с упомянутыми каналами 12).

Недостатки этой конструкции— большое аэродинамическое сопротивление системы вентиляционных каналов и сравнительно большая охлаждаемая поверхность, результатом чего является недостаточно высокая степень интенсификации охлаждения пазовой части обмотки и зубцавой зонь1 сердечника статора.

Цель изобретения — улучшение охлаждения.

Указанная цель достигается тем, что в статоре электрической машины, содержащем обмотку и сердечник, выполненный из чередующихся пакетов шихтованньгх из листов и имеющий каналы на боковых сторонах паза между обмоткой и стенками паза и аксиаль ные подпазовые каналы, соединенные с упомянутыми каналами, аксиальные подпазовые каналы на всей длине разделены продольной перегородкой на две части, одна из которых закрыта на одном торце сердечника, а другая на противоположном, причем каналы на боковьгх сторонах размещены в соседних пакетах по разные стороны и соединены между собой в надпазовой зоне. Продольные перегородки подпазовых каналов размещены под углом к его оси и сопряжены на торцах сердечника с боковыми стенками подпазовых каналов.

На фиг.1 приведен предлагаемый статор, продольный разрез; 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 — разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.б — вариант исполнения продольной перегородки ", на фиг.7 — вариант исполнения радиальных каналов при наличии вентиляционных каналов между обмоткой и зоной воздушного зазора; на фиг.8 — вариант перепуска охлаждающего газа по каналам в теле клина для крепления обмотки, Сердечник 1 статора собран из пакетов 2, которые, в свою очередь, набрань| из отдельных штампованных листов (сегментов) электротехничес— кой стали. В сердечнике 1 выполнены пазы 3 под обмотку 4 и зубцы 5. В зоне дна каждого паза 3 выполнен аксиальный вентиляционный канал 6, разделенный на всей длине сердечника 1 продольной перегородкой 7 на два полуканала 8 и 9, причем г олуканал 8 закрыт у торца 10 сердечника

1, а полуканал 9 закрыт у торца 11 сердечника 1. Пазь| 3 в штампованных листах (сегментах) статора выполнены с односторонним уширением 12, при этом листы (сегменть:) в пределах

1 203634 пакетов 2 ориентированы одинаково.

Пакеты 2 при сборке сердечника 1 каждый последующий относительно предыдущего — повернуты относительо но оси паза 3 на 180, при этом уширения 12 пазов 3 в любых соседних пакетах 2 оказываются размещенными на Противоположных сторонах обмотки 4. Пазы 3 в сердечнике 1 получаются зубчатыми (фиг.2), образуя с обмоткой 4 в каждом пазу 3 два ряда радиальных вентиляционных каналов 13.

В качестве продольной перегородки

7, разделяющей аксиальные каналы 6 на длине сердечника 1 на два полуканала 8 и 9, может использоваться, например, выступ, отштампованный в листе (сегменте) статора.

Возможно использование и отдельной перегородки 14, которую в этом случае целесообразно устанавливать с наклоном к торцам 10 и 11 сердечника 1, причем перегородка 14 у торцов 10 и 11 сердечника 1 должна быть сопряжена с противоположными боковыми стенками канала 6. В этом случае также образуются два полуканала 8 и 9, в которые выходят радиальные каналы 13 на обеих сторонах паза.

При наличии в статоре электрической машины аксиальных вентиляционных каналов 15 в зоне между обмоткой 4 и воздушным зазором электрической машины радиальные каналы

13 могут быть выполнены на части высоты паза 3 (фиг. 7) .

В случае крепления обмотки 4 в пазах 3 клиньями 16, каналы для перетока охлаждающего газа из радиальных каналов 13 на одной стороне паза

3 в радиальные каналы 13 на другой стороне паза 3 могут быть выполнены непосредственно в теле клина 16 (Лиг.8) .

Вентиляция зубцовой зоны сердечника 1 с обмоткой 4 осуществляется следующим образом.

Охлаждающий газ (пути движения показаны стрелками) со стороны зоны повышенного давления входит в аксиальные полуканалы 8, из которых растекается в радиальные вентиляционные каналы 13 на одной стороне пазов 3. Пройдя по каналам 13, охлаждающий газ попадает в зону воздушного зазора электрической машины (либо в аксиальные вентиляционные каналы 15, либо в каналы клиньев 16), откуда попадает в радиаль= ные каналы 13 на противоположной

10 стороне пазов 3 и далее в аксиальные полуканалы 9, откуда выбрасывается в зону пониженного давления на стороне торца 10 сердечника 1 °

Вариант крепления обмотки 4 в пазах 3 клиньями 16 может предусматриваться для традиционного исполне ния статоров электрических машин, когда полностью изолированная обмотка 4 укладывается в пазы 3 и должна быть закреплена, либо в случае, когда с целью уменьшения . потерь на вентиляцию нежелательно охлаждающим газом из системы охлаждения статора дополнительно

25 нагружать воздушный зазор, например, в случае реверсивных электрических машин и т.п.

Преимущества предложенной системы охлаждения пазовой части об" мотки и зубцов сердечника следующие: легко обеспечивается малое аэродинамическое сопротивление снстемь вентиляционных каналов, так как все радиальные каналы на каждойстороне паза соединены между собой

35 параллельно; установка перегородок . в каналах с наклоном к торцам сердечника способствует уменьшению аэродинамического сопротивления на

40 входе охлаждающего газа в полуканалы и на выходе его их полуканалов, так как при этом входные и выходные сечения полуканалов увеличиваются почти вдвое; необходимый расход охлаждающего газа обеспечивается при использовании низконапорных вентиляторов, что снижает потери на вентиляцию и повышает КПД электрической машины; легко обеспечивается больная поверхность охлаждения, что значительно интенсифицирует охлаждение пазовой части обмотки и зубцов сердечника статора.

1203634 -,4

«7Ъг. с"..

У д

/ g

1203634

Составитель А. Воинов

Редактор О. Головач Техред "I. Еароцай Корректор Г.Решетник

Заказ 8426/57 Тираж 645 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, МОсква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул. Проектная, 4