Статор электрической машины

Статор электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Е

ОЙ ИГРАНИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик пц 546997

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.74 (21) 2082252/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15.03.77 (51) М. Кл. Н 02К 1/12

Н 02К 3/48

Государстееннык комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.045.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. И. Разумов, В. Б. Каплунов и В. В. Кошелев (71) Заявитель (54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к области электромашиностроения.

Известны статоры турбогенераторов со ступенчатым скосом зубцов крайних пакетов со стороны расточки (1). Выполнение плавного скоса зубцов с помощью достаточно большого числа ступенек усложняет технологию изготовления сердечника статора, поэтомуобычно принято ограниченное число ступенек.

При этом не обеспечивается достаточно равномерное распределение магнитного поля у торца сердечника. В эксплуатации широко известны случаи излома зубцов крайних пакетов в зоне ступенек, распущение зубцов крайних пакетов (2).

Известен также статор электрической машины, содержащий шихтованный разделенный на пакеты вентиляционными каналами сердечник, в пазах которого установлена обмотка, закрепленная посредством клиньев (3).

Зубцы крайних пакетов выполнены со ступенчатым скосом. Магнитные клинья установлены по всей длине статора: в торцовой и средней части. Магнитные клинья улучшают распределение магнитного поля в воздушном зазоре и уменьшают добавочные потери.

Однако в известном статоре магнитные клинья практически не обеспечивают улучшения распределения магнитного поля в торцовой зоне сердечника статора, а их установка по длине сердечника статора привела бы к ухудшению параметров (динамической устойчивости и др.) .

Цель изобретения — улучшение распреде5 ленпя магнитного поля для повышения надежности и долговечности статора электрической машины.

Это достигается тем, что в предлагаемом статоре крайние клинья со стороны торцов

10 сердечника снабжены магнитными хвостовиками, по ширине превышающими ширину клина и образующими кольцо, а поверхность хвостовиков, прилегающая к зубцам крайних пакетов сердечника, повторяет конфигурацию

15 последних. При этом торцы хвостовиков могут быть выполнены закругленными, и в них могут быть выполнены поперечные канавки, являющиеся продолжением вентиляционных каналов сердечника.

20 На фпг. 1 изображен продольный разрез торцовой части описываемого статора; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4— одно из исполнений клина с хвостовиком.

25 Статор содержит шихтованный сердечник 1, в пазах которого установлена обмотка 2, закрепленная посредством крайних клиньев 3 и клиньев 4. В ряде синхронных машин, например, в гидрогенераторах в пазах статора по

З0 всей длине могут быть установлены магнит

516997 ные клинья. Однако в турбогенераторах установка магнитных клиньев по всей длине сердечника вызвала бы нежелательное увеличение переходного индуктивного сопротивления и снижение динамической устойчивости. Поэтому в описываемой конструкции турбогенератора пазовые клинья 4 выполнены немагнитными, а крайние клинья 3 — магнитными.

Крайние клинья 3 со стороны торцов сердечника 1 снабжены магнитными хвостовиками

5, по ширине превышающими ширину клина и образующими кольцо 6. Поверхность хвостовиков 5, прилегающая к зубцам крайних пакетов 7 сердечника 1, повторяет конфигурацию последних. Торцы хвостовиков 5 могут быть выполнены со скосом или закругленными. Закругление обеспечивает наилучшее р аспределение магнитного поля. В хвостовиках

5 могут быть выполнены поперечные канавки

8, являющиеся продолжением радиальных вентиляционных каналов 9 сердечника 1.

Магнитные хвостовики 5 могут выступать в аксиальном направлении за поверхность торца сердечника 1.

Крайние клинья 3, снабженные магнитными хвостовиками 5, могут быть изготовлены прессованием из материала с высокими магнитопроводящими свойствами и низкой электропроводностью.

При работе машины в режимах недовозбуждения в торцовой зоне сердечника статора резко возрастает магнитное поле, обусловленное действием результирующей м.д. с. статора и ротора. В отличие от машин известной конструкции, в которых проникновение аксиального магнитного потока в коронки зубцов вызывает циркуляцию вихревых токов, повышенные потери и нагрев зубцов, вибрацию отдельных листов стали в зоне ступенек крайних пакетов, в предложенном статоре электрической машины аксиальный поток магнитного поля проникает в кольца 6, образованные магнитными хвостовиками 5 крайних клиньев 3.

Поскольку эти конструктивные элементы выполнены из материала с низкой электропроводностью, магнитный поток не вызывает в них повышенных тепловыделений и нагрева. Магнитные хвостовики 5 выравнивают магнитное поле и защищают от него торцы зубцов сердечника 1, что снижает вибрацию листов активной ст ли в зоне зубцов крайних пакетов.

Технико-эконом п IecKnii эф<рек от применения предложенной конструкции статора электрической машины, обеспечивающий улучшение распределения магнитного поля и снижение нагрева и вибрации листов активной стали в торцовой зоне, может быть определен с учетом повышения надежности и долговечности машины, удлинения сроков межремонтной эксплуатации, а также повы10 шения допустимой нагрузки генераторов в режимах недовозбуждения и асинхронного хода.

Предложенная конструкция может быть реализована при создании новых электрических машин, в частности турбо- и гндрогене15 раторов большой мощности.

Формула изобретения

20 1. Статор электрической машины, содержащий шихтовапный разделенный на пакеты вентиляционными каналами сердечник, в пазах которого установлена обмотка, закрепленная посредством клиньев, о т л и ч а ю25 шийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, путем улучшения распределения магнитного поля крайние клинья со стороны торцов сердечника снабжены магнитными хвостовиками, по ширине превышающими ширину клина и образующими кольцо, а поверхность хвостовиков, прилегающая к зубцам крайних пакетов сердечника, повторяет конфигурацию последних.

2. Статор по и. 1, отл и ч а ющи и ся тем, З5 что торцы хвостовиков выполнены закругленными.

3. Статор по пп. 1, 2, отличающийся тем, что в хвостовике выполнены поперечные канавки, служащие продолжением вентиля40 ционных каналов сердечника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. В. Титов и др. «Турбогенераторы. Расчет и конструкция», пзд-во «Энергия», 1967, 45 с. 121, рис. 2 — 21.

2. Л. С. Линдорф, «Эксплуатация турбогенераторов с непосредственным охлаждением», изд-во «Энергия», 1972, с. 254, рис. 6, 15.

3. Статья Laslo Lipsey «Influence of Ferro50 magnetic Slot wcdges and Special Shoes on

Magnetic Noise of Salientpole Synchonous

Machines» GANZ Flectric Revien. М 11, 1972, р. 40 —:43.

9ьиг.3

Составитель Н. Сухоярская

Техред T. Гревцова

Редактор И. Шейкин

Корректор О. Тюрина

Типография, пп. Сапунова. 2

Заказ 336/7 Изд. ¹ 189 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5