Статор электрической машины с жидкостным охлаждением

Статор электрической машины с жидкостным охлаждением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в турбогенераторах . Целью изобретения является повышение надежности и нагрузочной способности 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 надежности и нагрузочной способности. 4 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ss)s Н 02 К 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4811341/07 (22) 09.04.90 (46) 07.04.92. Бюл. № 13 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) В.В.Кузьмин, Б.М.Подгорный, В.Г,Ракогон, Е,Х.Глидер, Г.М.Федоренко, А.А.Бабяк и А,А.Янцов (53) 621.3-1 3.713(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11003344665511, кл. Н 02 К 9/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 917263, кл. Н 02 К 1/20, 1981. (54) CTATOP ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

С ЖИДКОСТНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в турбогенераторах. Целью изобретения является повышение надежности и нагрузочной спо„„Я2„„1725318А1 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 встреч ные клинья

7 из электропроводного материала установлены в паз нажимного фланца для фиксации отогнутых участков сегментных охладителей, обеспечивается повышение надежности и нагрузочной способности. 4 з.п. ф-лы, 5 ил, 1725318

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромаш иностроении, в частности в турбогенераторах.

Известен статор электрической маши- 5 ны с полным жидкостным охлаждением, содержащий сердечник с охладителями в виде сегментов, обмотку, нажимной фланец и электропроводный экран, установленный на нажимном фланце со стороны лобовых 10 частей обмотки в виде тангенциальных шин с внутренними каналами для хладагента.

Недостатком данной конструкции является то, что не учитываются особенности распределения электромагнитных и тепло- 15 вых нагрузок в концевой зоне сердечника статора.

Известна конструкция статора электрической машины, которая содержит электропроводный экран, состоящий из двух 20 соединенных между собой частей, одна из которых закрывает нажимной фланец со стороны расточки, а другая расположена между нажимным фланцем и крайним пакетом. 25

Недостатком данного устройства является то, что в самих экранах потери распределяются неравномерно и не осуществляется отвод тепла с нажимного фланца. Кроме того, данная конструкция не 30 учитывает неравномерности сердечника статора. Данная конструкция используется для турбогенераторов с газовым охлаждением сердечника статора.

Цель изобретения — повышение надеж- 35 ности и нагрузочной способности электрической машины.

Таким образом, использование предлагаемой конструкции позволяет понизить нагрев крайних пакетов и нажимного фланца, 40 а также выровнять распределение тепловых нагрузок по тангенциальной координате, следовательно, повышается надежность и нагрузочная способность электрической машины. 45

Указанная цель достигается тем, что в статоре электрической машины с полным водяным охлаждением, содержащем сердечник с сегментными охладителями, обмотку, нажимной фланец и 50 электропроводный экран, установленный на нажимном фланце со стороны лобовых частей, в виде тангенциальных шин с внутренними каналами для хладагента, нажимной фланец выполнен с дополнительными 55 пазами, расположенными на его внутренней обращенной к расточке цилиндрической поверхности, а трубки охладителей, расположенных между нажимным фланцем и 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.

B 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 охлаждение

1725318

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 внутрен ней 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. Для улучшения 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 я рко вы раже н ная 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 нажимного 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 — co 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 виде тангенциальных шин с внутренними кана5 лами для хладагента, отл ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности и нагрузочной способности, нажимной фланец выполнен с дополнительными пазами, расположенными на его внутренней обра10 щенной к расточке цилиндрической поверхности, а трубки охладителей, расположенных между нажимным фланцем и крайним пакетом, имеют отогнутые участки, размещенные в указанных пазах с обес15 пе.чением теплов ого контакта с внутренними поверхноСтями пазов.

2. Статор по и.. 1, отличающийся тем, что пазы на, внутренней цилиндриче20 ской поверхности нажимного фланца, обращенной к расточке, выполнены в виде ласточкина 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 цилиндри25 ческой поверхности нажимного фланца, обращенной к расточке, установлены встречные клинья из электропроводного материала, фиксирующие отогнутые части сегментных охладителей с трубками для

30 хладагента.

4. Статор по пп. 1-3, отличающийся тем, что зазоры между помещенной в пазы нажимного фланца отогнутой частью сегментных охладителей и внутренними поверхно35 стями пазов заполнены теплопроводным полимерным материалом.

5. Статор по пп, 1-4, отличающийся тем, что на внутренней кольцевой поверхности нажимного фланца, обращенной к сердечни40 ку статора в зонах зубцов, расположенных между пазами, в которых размещены стержни различных фаз нижнего слоя обмотки в тангенциальном направлении, выполнены пазы, в которых размещены трубки для хла45 дагента.

1725318

1725318

Зи3 Д фу,ь 5

45

Составитель А.Янцов

Техред М.Моргентал

Корректор Э.Лончакова

Редактор С.Патрушева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1182 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5