Статор электрической машины

Статор электрической машины

Реферат

 

Использование изобретения: крупное электромашиностроение, в частности гидрогенераторостроение. Сущность изобретения: статор состоит из корпуса, пакетов сердечника, набранных из сегментов. Сердечник зафиксирован в корпусе посредством верхних и нижних нажимных гребенок, стяжных шпилек с гайками. Нажиная гребенка образована плитой и нажимными пальцами. Последние выполнены из полос. На внешних концах пальцев полосы соединены между собой, противоположные концы выполнены по форме камертона и направлены параллельно оси зубцов сердечника. Изобретение позволяет повысить надежность фиксации зубцов крайних пакетов. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электромашиностроения, конкретно к статорам электрических машин, сердечники которых собирают из отдельных штампованных сегментов электромеханической стали. Собранный в виде отдельных пакетов, между которыми предусмотрены вентиляционные каналы, сердечник в корпусе статора по торцам (сверху и снизу, если это вертикальная машина) фиксируют с помощью нажимных элементов. Эти элементы называют нажимными кольцами, если машина имеет небольшой диаметр и статор выполнен без разъемов.

В практике, особенно крупного гидрогенераторостроения, в которых статоры выполняют в виде отдельных секторов, применяют вместо нажимных колец нажимные плиты с опорными пальцами, опирающимися на зубцы торцевых пакетов сердечника статора. Такие плиты называют нажимными гребенками.

Эта конструкция представлена в книге В. В. Домбровского и др. "Проектирование гидрогенераторов", ч. II, "Энергия", Л. О. 1968 г. стр. 65, рис. 34.

Фиксация сердечника на корпусе статора турбогенератора с помощью нажимных колец опубликована в книге Н. В. Виноградова "Производство электрических машин", Госэнергоиздат. М.-Л. 1961 г. стр. 99, рис. 4-35.

В упомянутых нажимных гребенках выступающие пальцы выполняют конструктивно из полосового стального материала, прикрепляя их к одной из сторон нажимной плиты.

За прототип принято решение, в котором из соображений снижения потерь нагрева и улучшения охлаждения, особенно, при широких зубцах сердечника статора в них предусматривают выполнение прорезей (шлицев) шириной 5-8 мм при высоте 15 и более миллиметров (см. В. В. Домбровский и др. Проектирование гидрогенераторов. ч.II, "Энергия", Л.О. 1967 г. стр. 55, рис. 31). При этом по обе стороны шлица на зубе пакета сердечника статора образуют боковые участки в виде лепестков, значительно подверженные вибрации, а затем и излому в процессе эксплуатации машины.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения надежности работы машины за счет повышения надежности фиксации зубцов крайних пакетов сердечника, снабженных шлицами.

Это достигается за счет того, что в известном статоре электрической машины, содержащем шихтованный сердечник, собранный из отдельных штампованных сегментов, зафиксированных на корпусе клиньями типа ласточкина хвоста и стяжными шпильками, на концах которых установлены нажимные гребенки с выступающими пальцами, а в зубцах крайних пакетов сердечника выполнены прорези, согласно изобретению, пальцы нажимных гребенок выполнены из полос, при этом на внешних концах пальцев полосы сдвоены и соединены между собой, а концы пальцев, опирающиеся на зубцы сердечника по обе стороны прорези, выполнены по форме камертона и расположены параллельно оси зубцов сердечника.

А также за счет того, что ширина просвета между пальцами в камертонной части выполнена по крайней мере большей, чем ширина прорези в зубце крайних пакетов, а высота просвета выполнена по крайней мере большей, чем высота прорези. Кроме того, полосы пальцев выполнены разной длины, образуя на внешней части уступ.

Новизна заявляемого решения в применении новой конструкции нажимных пальцев.

Технический эффект достигается за счет того, что применение предложенной конструкции пальцев нажимных гребенок, а именно, выполнение их из сдвоенных полос, соединенных между собой на внешних концах и выполненных по форме камертона на внутренних, т.е. конструктивно схожими с зубцами, в которых выполнены шлицы, обеспечивает более равномерную опрессовку составных частей зубцовой зоны (в районе шлица) в крайних пакетах сердечника статора.

Для наибольшего удобства установки изоляционных прокладок в шлицах зубцов крайних пакетов и лучшего уплотнения этих зубцов также наиболее предпочтительным является выполнение пальцев нажимных гребенок по контуру на внутренних концах нажимных пальцев конструктивно схожими с зубцами, в которых выполнены шлицы.

Кроме того, предложенная конструкция обеспечивает возможность замены изоляционных прокладок в случае необходимости в ходе эксплуатации без снятия нажимных гребенок.

В процессе работы статора гидрогенератора мощностью 500 тыс. кВт, в котором достаточно велики нагревы торцов сердечника, наиболее целесообразной оказалась нажимная гребенка, выполненная по плоскости с составными пальцами, представляющими на внутренних концах форму камертона, т.е. пальцы выполнены составными с изгибами, образующими паз, близкий по форме к шлицу.

На фиг. 1 представлен общий вид статора, продольный разрез. На фиг. 2 представлена часть статора, вид сверху. На фиг. 3 представлена нажимная гребенка с пальцами камертонообразной формы. На фиг. 4 вид сбоку на фиг. 3.

Как видно из фиг. 1 статор 1 состоит из корпуса 2, шихтованного сердечника 3, набранного в отдельные пакеты 4 из сегментов 5, (фиг. 2) выполненных методом штамповки.

Между пакетами 4 предусмотрены вентиляционные каналы 6 для лучшего охлаждения сердечника по всей высоте l_t.

Собранный сердечник 3 зафиксирован в корпусе 2 посредством верхних и нижних нажимных гребенок 7, стяжных шпилек 8 с гайками 9, клиньев 10 и отжимных болтов 11.

С целью снижения потерь нагрева и улучшения охлаждения торцов сердечника в зубцах 12 его крайних пакетов 13 предусмотрены со стороны внутреннего диаметра D_i прорези 14 вдоль каждого зубца. С целью исключения возможных изломов части зубцов, находящихся около дна прорези 14, в эти прорези вставляют изоляционные прокладки (распорки), смазываемые предварительно клеем. Для повышения надежности фиксации зубцов 12 крайних пакетов и удобства установки прокладок 15 в прорезях 14 предлагается конструкцию нажимных пальцев 16 выполнять двухслойными, придав каждой паре пальцев нажимной гребенки форму камертона. Нажимные пальцы 16 вместе с плитой 18 составляют нажимную гребенку 7.

Внешние части 17 пальцев, находящиеся под плитой 18, могут быть соединены между собой и к плите электросваркой 19.

Пальцы 16 выполнены из полос 20, 21, при этом на внешних концах 17 они соединены, а концы выполнены по форме камертона. Пальцы 17 для обеспечения указанной выше функции могут быть выполнены предварительно методом гнутья и особой сложности в производстве и сборке не представляют.

Формула изобретения

1. Статор электрической машины, содержащий сердечник, шихтованный из отдельных штампованных сегментов, зафиксированных на корпусе клиньями типа "ласточкин хвост" и стяжными шпильками, на концах которых установлены нажимные гребенки с выступающими пальцами, а в зубцах крайних пакетов сердечника выполнены прорези, отличающийся тем, что пальцы нажимных гребенок выполнены из полос, при этом на внешних концах пальцев полосы сдвоены и соединены между собой, а концы пальцев, опирающиеся на зубцы сердечника по обе стороны прорези, выполнены по форме камертона и расположены параллельно оси зубцов сердечника.

2. Статор электрической машины по п.1, отличающийся тем, что ширина просвета между пальцами в камертонной части больше ширины прорези в зубцах крайних пакетов.

3. Статор электрической машины по п.1, отличающийся тем, что высота просвета в камертонной части пальцев больше высоты прорези в зубцах крайних пакетов.

4. Статор электрической машины по п.1, или п.2, или п.3, отличающийся тем, что полосы пальцев выполнены различной длины, образуя на внешней части уступ.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4