Ротор электрической машины

Ротор электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнв

Социалистических

Республик

<111961050 ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву

Р 1М g+ з

Н 02 К 3/46

Н 02 К 1/26 (22) Заявлено I 5. 07. 76(21)2384071/24-07 с присоединением заявки М (23) ПриоритетГосударственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н отнрытнй (33) УДК621,313. . 713 (088 ° 8) Опубликовано 230982. Бюллетень 14о3g

Дата опубликования описания 23.09.82 (72) Авторы изобретения

Е.К. Берзин, A.Ã. Мирошниченко и Л.И. и (71) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехническ институт им. В.И. Ленина (54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОИ МАШИНЫ

Изобретение относится к электрическим машинам, обмотка возбуждения которых размещена на роторе и выполнена в виде многослойной спирали, продольная ось которой совпадает с продольной осью ротора, и может быть использовано, в часности, в машинах с когтеобразньии полюсами и в униполярных машинах. 10

Известен ротор униполярной электрической машины, в которой продольная ось обмотки возбуждения совпадает с продольной осью ротора, а закрепление витков относительно каркаса и между собой произведено посредством сил трения (l}.

Известен также ротор электричес-. кой машины, содержащий несущую часть, .на которой закреплен цилиндрический каркас с обмоткой возбуждения, выполненной с продольной осью ротора.

С целью предотвращения проворачивания обмотки относительно каркаса, на внутренней поверхности его цилиндрической части выполнены два продольных выступа, смещенные относительно друг друга на 180 (21.

Недостатком известной конструк- ции является слабое закрепление витков обмотки, так как удерживающие усилия передаются от несущей части через соседние витки, которые сами повержены провороту, и эллипсность витков обмотки, получаемая при посадке каркаса с обмоткой на несущую часть, как известно, с увеличением наружного диаметра обмотки уменьшается. Особенно это проявляется при большой разнице между внутренним и наружным диаметрами. Другим недостатком является плохое охлаждение внутренних витков, так как хладагент омывает. только наружную цилиндрическую часть обмотки возбуждения, вследствие чего охлаждаются только наружные витки обмотки, а внутренние охлаждаются плохо из-за сплошной на» мотки витков. Эти недостатки <умень- шают надежность конструкции ротора, особенно при выполнении роторов машин большой мощности.

Цель изобретения — повьиаение надежности конструкции ротора.

Для достижения этой цели ротор, содержащий несущий цилиндр и закреп- ленную на нем охлаждаемую многослойную спиральную обмотку с продольной осью, совпадающей с продольной осью ротора, снабжен расположенными между слоями обмотки дополнитель.

961050 ными несущими цилиндрами, сопряженными вну.. ренней поверхностью с витками обмотки, причем все цилиндры выполнены со спиральными пазами, в которых размещены витки каждого слоя обмотки и между смежными витка- 5 ми каждого слоя расположены спиральные каналы для прохода хладагента.

При этом пазы цилиндров и витки обмоток могут иметь одинаковое попе- 10 речное сечение, и каждый внешний цилиндр может быть выполнен сопряженным с внутренним, на наружной поверхности которого расположены упомянутые каналы.

Кроме того, ротор может быть выполнен с дополнительными каналами для прохода хладагента, расположенными на внутренней поверхности каждого из дополнительных цилиндров.

На фиг. 1 показан ротор, в котороМ0 дополнительные цилиндры сопряжены внутренней поверхностью с витками обмотки, продольный разрез; на фиг. 2

- ротор, в котором пазы цилиндров и витки обмоток имеют одинаковое попе- 25 речное сечение, продольный разрез; на фиг. 3 — ротор, в котором выполнены дополнительные каналы для прохода хладагента, продольный разрез; на фиг

4 - разрез Л-А на фиг. 2; на фиг. 5 30 — диаграмма расположения проворачивающей силы.

На несущем цилиндре 1, закрытом с обеих сторон хвостовиками, закреплены от проворачивания одним из из- 35 вестных способов, например при помощи радиальной шпонки 2, дополнительные несущие цилиндры 3, на наружной поверхности которых выполнены спиральные пазы, в которые уложены вит- 40 ки 4 каждого слоя обмотки возбуждения

Дополнительные цилиндры 3 внутренней поверхностью сопряжены с витками 4 обмотки. Смежные витки 4 образуют между собой спиральные каналы 5 для 45 прохода хладагента. В хвостовиках б и 7 несущей части ротора выполнены каналы 8 и 9 соответственно для подачи и слива хладагента.

В случае резко реверсивных режимов работы, с целью улучшения закре- 50 пления витков, пазы цилиндров и нИт."* ков обмоток имеют равное сечение и ,каждый внешний цилиндр выполнен "опряженным с внутренним, а на внешней поверхности каждого цилиндра между 55 витками 4 расположены каналы 5 для прохода хладагента. Для улучшения охлаждения, увеличения поверхности контакта цилиндра 3 с хладагентом каналы 5 могут быть дополнительно 60 выполнены и на внутренней поверхности каждого цилиндра. Для уменьшения величины зазоров и уменьшения необходимой намагничивающей силы обмотки возбуждения несущая часть может быть выполнена в виде вала с цилиндрическим сердечником . Эакрепление витков 4 обмотки возбуждения обеспечивается трением поверхностей витков о несущие цилиндры; трением витков о боковые поверхности пазах упором крайнего витка 4 продольной жесткости на сжатие всех витков, расположенных на одном цилиндре.

Эа счет трения о боковые поверхности паза осуществляется самоторможение витков. Это поясняется диаграммой разложения поворачивающей силы

F, действующей на виток в точке, перпендикулярной радиусу ОВ, на составляющие силы F — касательную к спиr рали, и F прижимает виток к спинке паза и создает тормозящее трение тем большее, чем больше проворачивающая сила, что повышает надежность ротора. Эффективное охлаждение обеспечено тем, что тепло отводится по всей длине поверхности витка через охлаждаемые хладагентом несущие цилиндры, а в случае больших токовых нагрузок и необходимости интенсивного охлаждения — непосредственно с его поверхности. Для охлаждения может быть использован как гаэообраэныйг так и жидкий хладагент. Непосредственное закрепление витка, разделение и отделение отдельно каждого слоя обмотки .возбуждения непосредственно увеличивают надежность ротора.

ФОРмУла изобретения

1. Ротор электрической машины, содержащий несущий цилиндр и закрепленную па нем охлаждаемую многослойную спиральную обмотку с продольной осью, совпадающей с продольной осью ротора, о т л и ч а ю щ и .й с я тем, что,, с целью повышения надежности, он снабжен расположенными между слоями обмотки дополнительными несущими цилиндрами, сопряженными внутренней поверхностью с витками с обмотки, причем все цилиндры выполнены со спиральными пазами, в которых размещены витки каждого слоя обмотки и между смежными витками каждого слоя расположены спиральные каналы для прохода хладагента.

2. Ротор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что пазы цилиндров и витки обмоток имеют одинаковое поперечное сечение, и каждый внешний цилиндр выполнен сопряженным с внутренним, на наружной поверхности которого расположены упомянутые каналы.

3.:Ротор по п. п. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что он выполнен с дополнительными каналами для

961050 прохода, хладаге н та, рас полозе иными на внутренней поверхности каждого иэ дополнительных цилиндров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР. по заявке 9 2064084/24-07, кл.Н 02 К

3/46, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 373818, кл. Н 02 K 3/46, 1974.