Ротор электрической машины

Ротор электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Г

Г. М. Хуторецкий, Г. П. Вар1аньян, И. Ф. Филипйов

В. Н, Дубровин и Л. А, Дроздова (72) А вторы изобретения

Ленинградское производствен и е..электромашиностроительное объединение "Электросила" им. С. М. Кирова (7E) Заявитель (54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к тур- богенераторам с непосредственным охлаждением обмотки ротора газом.

Известен ротор электрической машины с непосредственным газовым охлаждением обмотки возбуждения,например для турбогенератора, содержащий обмотку возбуждения, снабженную внутренними радиальными каналами для прохождения газа. Радиальные каналы выполнены сообщающимися с подпазовыми каналами, и подача газа в каналы обмотки осуществляется из подпа зовых каналов 1!., 1.

Недостатком этой конструкцииявляется то, что интенсивность охлаждения существенно зависит от полной длины ротора, поэтому такая конструкция находит применение для двухполюсных турбогенераторов малой и средней мощности и для четырехполюс ных турбогенераторов, у которых подпазовые каналы могут быть выполнены

2 относительно большего сечения, чем у двухполюсных,турбогенераторов.

Наиболее близким к изобретению является ротор электрической машины, например турбогенератора, содержащий

Ю сердечник, размещенную в пазах сердечники обмотку возбуждения с рас-,,положенными в два ряда по ширине nasa каналами для прохождения газа, наклрненными к оси ротора в противополож36 ные стороны в одном ряду по отношению к каналам другого ряда и попарно сообщающимися между собой в зоне нижнего витка обмотки, пазовые клинья, удерживающие обмотку и имеющие входные и выходные отверстия, ориентированные в противоположные направления, сообщающиеся с каналами обмотки, и подпаэовую изоляцию(2).

;Недостатком этой конструкции является зависимость температуры входящего охлаждающего газа в обмотку ротора от температуры газа в за-.

884037 зоре между Ротором и статором которая выше температуры холодного газа. Причем эта температура возрастает с увеличением использования турбогенераторов и, соответственно, 5 с увеличением мощности.

Кроме того, длина охлаждаемого участка в обмотке возбуждения при такой конструкции ротора оказывается примерно в два раза больше, чем в конструкции ротора с подпазовыми каналами.

Цель изобретения — повышение интенсивности охлаждения обмотки возбуждения ротора, 15

Указаная цель достигается тем, что в известном роторе электрической машины сердечник выполнен с подпазовыми каналами, сообщающимися с частью наклонных каналов обмотки 20 через отверстия, выполненные в подпазовой изоляции, причем количество наклонных каналов fl сообщающихся с подпазовыми каналами, выбирается из соотношения 25 где S - площадь подпазового канала;

ЯИ вЂ” площадь наклонного канала. 30

Наклонные каналы обмотки, сообщающиеся с подпазовыми каналами, могут быть размещены на концах сердечника ротора или располагаться с чередованием по длине сердечника ротора с остальными наклонными каналами.

На фиг. 1 схематично показан продольный разрез предлагаемого ротора; на фиг. 2 — вид С на фиг. 1; на фиг.3поперечный разрез А-А на фиг.1; íà 40 фиг. 4 представлен поперечный разрез

Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 схематично показан продольный разрез ротора другого варианта предлагаемой конструкции poTopR на фиг ° 6 поперечный 4 разрез В-В на фиг. 5.

В сердечнике ротора 1 (фиг.1) выф(резерованы пазы,в которые уложена об- мотка 2 возбуждения. Под пазами имеют-

50 вся подпаэовые каналы З,профрезерованные с концов сердечника ротора. .В обмотке возбуждения 2 для прохождения газа выполнены наклонные каналы 4 и 5, расположенные в два ряда 55 по ширине паза и наклоненные к оси ротора в противоположные стороны в одном ряду (сплошная линия) по отно-Ф

4 шению к каналам в другом ряду (пунктирная линия).

Наклонные каналы 4, имеющие встречные наклоны, попарно сообщаются между собой на дне паза, наклонные. каналы

5, имеющие встречные наклоны, сообщаются попарно на дне паза между собой и с подпазовь|ми каналами.

Стрелками показано направление подачи газа в каналы обмотки из воздушного зазора и из подпаэовых каналов. Расположение отверстий в меди обмотки возбуждения показано на фиг. 2.

В пазах над обмоткой имеются клинья 6 (фиг. 3 и 4), под которыми расположена подклиновая изоляция 7. В клиньях и в подклиновой изоляции имеются отверстия, которые сообщаются с соответствующими наклонными каналами. Наклонные каналы 4 сообщаются на дне паза между собой. Клинья, находящиеся в зоне этих каналов, имеют входные 8 и выходные 9 отверстия, ориентированные по и против направления вращения ротора °

Наклонные каналы 5 сообщаются с подпазовым каналом 3 через отверстие в изоляции 10 на дне паза.

Клинья, находящиеся в зоне этих каналов, имеют только выходные отверстия 9, ориентированные против направления вращения ротора.

Зоны подачи газа в обмотку из зазора в каналы 4,сообщающиеся в зо- не нижнего витка обмотки, и зоны подачи газа в каналы 5 через подпазовые каналы 3 могут чередоваться между собой по длине ротора (фиг.5).

В этом случае подпазовые каналы фре эеруются на всей длине бочки ротора.Ширина и чередование зон, а также количество наклонных каналов в зонах,определяются необходимой интенсив g ностью охлаждения обмотки возбуждения.

Наклонные каналы, соединенные с подпазовыми каналами, отделены от них подпазовой изоляцией (фиг. 6).

При вращении ротора газ, захватываемый из зазора под действием вентилирующего напора вращающегося рос тора входными отверстиями 8, проходит по каналам 4 и выбрасывается обратно в зазор через выходные отверстия 9.

Другая часть газа подается с торца сердечника ротора в подпазовые каналы 3 и через отверстия в изоляции 10 поступает в каналы 5, затем

884037

2S

3S с

-t, It tt If )f11 ft tf ) через выходные отверстия 9 выбрасывается в зазор между ротором и статором.

Наиболее благоприятным с точки зрения нагрева количеством наклонных каналов, соединенных с подпазовым каналом, является такое количество, которое дает суммарную площадь наклонных каналов, соединенных с подпазовым каналом, находящуюся в пределах от равной до в два раза большей площади подпазового канала.

Предлагаемая конструкция ротора позволяет увеличить расход газа через обмотку ротора и подать через под- пазовые каналы более холодный газ в обмотку ротора и тем самым снизить ее температуру без увеличения коли,чества наклонных каналов в обмотке, Формула изобретения

l. Ротор электрической машины, например, турбогенератора, содержащий сердечник, размещенную в пазах сердечника обмотку возбуждения с распаложенными в два ряда по ширине паза каналами для прохождения газа, наклоненными к оси ротора в противоположные стороны в одном ряду по отношению к каналам другого ряда и попарно сообщающимися между собой в зоне нижнего витка обмотки, пазовые клинья, удерживающие обмотку и имеющие входные и выходные отверстия, ориентированные в противоположные направления, сообщающиеся с каналами обмотки, и подпазовую изоляцию, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности охлаждения обмотки возбуждения, сердечник выполнен с подпазовыми каналами, сообщающимися с частью наклонных каналов обмотки через отверстия, выполненные в подпазовой изоляции, причем количество наклонных каналов и, сообщающихся с подпазовыми каналами, выбирается из соотношения И и t (0,5-1)Ян где S площадь подпазового канала;

5И - площадь наклонного канала.

2. Ротор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что наклонные каналы обмотки, сообщающиеся с подпазовыми каналами, размещены на концах сердечника ротора.

3. Ротор по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что наклонные каналы обмотки, сообщающиеся с подпаэовыми каналами, расположены с чередованием по длине сердечника ротора с остальными наклонными каналами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Домбровский В. В. и др. Основы проектирования электрических машин переменного тока, Л., "Энергия", 1974, с. 194, рис. 7-23.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 122529, кл. Н 02 К 9/16, 19б!.

884037

В-В

Составитель А. Воинов

Техред M.Ðåéâåñ Корректор .А. Ференц

Редактор Н. Пушненкова

Подписное

Филиал ППП "Патейт", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10249/80 Тираж 733

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5