Индуктор электрической машины

Индуктор электрической машины

Реферат

 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электрических машинах с обмоткой возбуждения, охлаждаемой до криогенных температур. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик. Индуктор 1 криогенной электрической машины размещен в расточке сердечника статора 2 с обмоткой якоря 3. Индуктор 1 содержит обмотку 4 возбуждения, ферромагнитные сердечники 5 полюсов с кольцевыми бандажами слоев обмотки и опорные гребенки, закрепленные на валу 8 в зоне лобовых и пазовых частей обмотки 4. Проводники обмотки 4 возбуждения уложены между зубцами опорных гребенок так, что между проводниками обмотки 4 образуются прямые или волнообразные каналы для прохождения хладагента. Ферромагнитные сердечники 5 полюсов снабжены канавками для прохождения в них кольцевых бандажей. Канавки выполнены в шахматном порядке по длине и высоте сердечника 5. Конструкция индуктора позволяет эффективно использовать поверхность обмотки возбуждения для охлаждения. 5 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электрических машинах с обмоткой возбуждения, охлаждаемой до криогенных температур и выполненной, например, из сверхчистого алюминия. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик. На фиг. 1 схематически изображена электрическая машина, общий вид; на фиг. 2 - продольная структура лобовых и пазовых частей обмотки индуктора; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 и 5 изображены схемы укладки проводников обмотки между опорными гребенками с образованием прямых и волнообразных каналов охлаждения. Индуктор 1 криогенной электрической машины размещен в расточке сердечника статора 2 с обмоткой якоря 3. Индуктор 1 содержит обмотку 4 возбуждения, ферромагнитные сердечники 5 полюсов, кольцевые бандажи 6 и опорные гребенки 7, установленные на валу 8. Проводники обмотки 4 возбуждения, уложенные между зубцами опорной гребенки 7, образуют каналы 9, 10 для прохождения хладагента. Ферромагнитные сердечники 5 полюсов снабжены для размещения кольцевых бандажей 6 канавками 11, выполненными в шахматном порядке по длине и высоте сердечника 5. Опорные гребенки 7 устанавливаются на валу 8 в зоне лобовых и пазовых частей обмотки 4. Их крепление на валу 8 может осуществляться различными способами. В качестве примера на фиг. 3 приведена конструкция крепления типа "ласточкин хвост". Количество зубцов в опорной гребенке и их сечение выбираются из условий обеспечения необходимой поверхности охлаждения обмотки, ширины охлаждающего канала и механической прочности. Профиль зубцов гребенки может быть как прямоугольным, так и конусообразным. В зависимости от схемы укладки проводников обмотки 4 возбуждения каналы охлаждения могут быть выполнены прямыми 9 (фиг. 4) или волнообразными 10 (фиг. 5). Для разгрузки верхних витков обмотки 4 из-за небольших допустимых напряжений на сжатие у материала обмотки (например, сверхчистого алюминия) в зависимости от действия центробежных сил предусмотрена возможность послойного бандажирования расчетного количества витков по высоте обмотки кольцевыми бандажами 6, чтобы исключить их силовое влияние на последующие витки по высоте и обеспечить допустимые напряжения в верхних витках обмотки. При вращении индуктора 1 генератора с одной из его сторон, с центра вала 8 или с периферии, в область обмотки 4 возбуждения подается жидкий криоагент. Обмотка 4 возбуждения с охлаждающими каналами 9 или 10 под действием центробежных сил заполняется по всей высоте обмотки криоагентом, уровень которого поддерживается постоянным во время работы генератора. Криоагент, соприкасаясь в каналах 9, 10 с большой открытой поверхностью обмотки 4, при кипении интенсивно отводит тепло, выделяемое обмоткой, обеспечивая равномерное температурное состояние обмотки (поддерживая постоянным удельное электрическое сопротивление при данной температуре). Образующиеся при этом пары криоагента отводятся по каналам с другой стороны индуктора через центр вала 8 или с периферии. Конструкция индуктора позволяет эффективно использовать поверхность обмотки возбуждения для охлаждения, обеспечивает защиту обмотки от механических воздействий, способствует улучшению эксплуатационных характеристик генератора. (56) Авторское свидетельство СССР N 564684, кл. H 02 K 3/46, 1976. Авторское свидетельство СССР N 509948, кл. H 02 K 9/20, 1975.

Формула изобретения

ИНДУКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий охлаждаемую до криогенных температур обмотку возбуждения, элементы крепления обмотки, ферромагнитные сердечники полюсов, кольцевые бандажи и вал, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, индуктор снабжен установленными на валу в зоне лобовых и пазовых частей обмотки опорными гребенками, между которыми уложены витки обмотки с образованием каналов для прохождения хладагента, а в ферромагнитных сердечниках выполнены в шахматном порядке по длине и высоте сердечника поперечные каналы для размещения кольцевых бандажей, охватывающих слои обмотки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5