Явнополюсная электрическая машина

 

1. ЯВНОПОПЮСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШНА с непосредственным водяным охлазкдением CTaTopHotjr и роторной обмоток, содержащая шихтованные из 8 7 /..Л.;...У V nVfJfJVfJ n --у ( сегментов полюса ротора с аксиальными трубками, по которьм циркулирует хладагент, и демпферные стержни, о т л и ч 9 ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и снижения потерь на вентиляцию, в полюсах ротора выполнены радиальные, карманы, открытые со стороны зазора между ротором и статором , доходя1Щ е по глубине до трубок. 2.Мавина по п.1, oтличa юlц а я с я тем, что упомянутые Kapiiaны чередуются с двух противоположных относительно аксиальной оси сторон полюса. 3.Машина по пп. 1 и 2, о т л иS ч а ю щ а я с я тем, что на демпферных стержнях, выходящих в карманы, установлены дистанционные шайбы толщиной , равней аксиальной ширине карманов. Фие,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ФИНЛ

РЕСПУБЛИК ае «и

З1Я,, Н 02 К 9/19 (21) 3546207/24-07 (22) 04.02.83 (46) 15.05.84. Бюл. У 18 (72) Ю.С.Голубенцев, А.А.Дукштау, А.Н. Лурье, Г.Б.Пинский и М.А.Шахматов (71) Ленинградское электромашнностроительное объединение "Электросила" им. С.М.Кирова (53) 621. 313. 713 (088.8) (56) 1. Абрамов А.И. н др. Проектирование гидрогенераторов и синхронных компенсаторов; И., "Высшая школа", 1978, с. 90, рис. 3.5.

2. Авторское свидетельство СССР

В 400249, кл. Н 02 К 1/32, 1975. (54)(57) 1. ЯВНОПОЛЮСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА с непосредственным водяным охлаждением статорной и роторной обмоток, содержащая:.шихтованные из сегментов полюса ротора с аксиальными трубками, по которым циркулирует хладагент, и. демпферные стержни, о т л н ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и снижения потерь на вентиля- . цию, в полюсах ротора выполнены радиальные, карманы, открытые со стороны зазора между ротором и статором, доходящие о глубине до трубок °

2. Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что упомянутые карманы чередуются с двух противоположных относительно аксиальной оси сторон полюса.

З..Машина по пп. 1 и 2, о т л ич а.ю щ а я с я тем, что на демпферных стержнях, выходящих в карманы, установлены дистанционные шайбы толщиной, равной аксиальной ширине карманов.

1092665

Изобретение относится,к электромашиностроению, в частности к конструкции синхронных явнополюсных электрических машин.

Известна электрическая машина с полным непосредственным водяным охлаждением, в которой для охлаждения обмотки статора в стержне обмотки часть проводников выполнена полыми, для охлаждения обмотки ротора катушка возбуждения изготовлена из полого проводника, и кроме того, водой охлаждаются сердечник статора и нажимные плиты сердечника статора 11 g.

Недостатком конструкции является необходимость осуществить наряду с водяным охлаждением также и принуди-! тельное воздушное для снятия потерь с поверхности полюсов и демпферной клетки, что усложняет общую конструк.цию машины, приводит к увеличению потерь в ней и, следовательно, к снижению КПД.

?5

Известна также явнополюсная электрическая машина с непосредственным водяным охлаждением статорной и роторной обмоток, содержащая шихтованные из сегментов полюса ротора с аксиальными трубками, по которым циркулирует хладагент, и демпферные стержни 23.

Однако трубки внутри сердечников полюсов не имеют соприкосновения с воздухом, вместе с тем даже при полном водяном охлаждении, как показывает опыт, есть необходимость в отводе тепла из возлушного объема внутри машины. 40

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения и сни- жение потерь на вентиляцию.

Указанная цель достигается тем, что в явнополюсиой электрической машине с непосредственным водяным охлаждением статорной и роторной обмоток, содержащей шихтованные из сегментов полюса ротора с аксиальными трубками, по которым циркулирует хладагент, и демпферные стержни, в полюсах ротора выполнены радиаяьные карманы,: открытые со стороны saзора между ротором и статором, доходящие по глубине до трубок.

Карманы чередуются с двух противоположных относительно аксиальной оси сторон полюса.

На демпферных стержнях, выходящих в карманы, установлены дистанционные шайбы толщиной, равной аксиальной ширине карманов.

На фиг. 1 показана часть явнополюсной электрической машины, продольный разрез; на фиг. 2 — полюс ротора явнополюсной электрической машины, вид сверху; на фиг. 3 — то же, аксонометрическая проекция; на фиг. 4— сегмент сердечника полюса на фиг. 5 — сегмент сердечника полюса с вырезом для кармана.

Полюс ротора содержит шихтованный из стальных сегментов сердечник 1, стянутый посредством массивных нажимных щек 2. Полюс несет на себе катушку обмотки возбуждения 3 и деипферwe стержни 4, соединенные между собой демпферными сегментами 5. В теле сердечника полюса проходят в аксиальном направлении трубки 6, по которым протекает охлаждающая сердечник полюса вода. В сердечниках 1 по люсов выполнены радиальные карманы 7, открытые .в зазор между ротором и стаt тором. Эти .карманы выполнены глубиной, достигающей водоохлаждаемых аксиальных трубок 6 в теле сердечника

1. Карманы могут быть образованы при сборке сердечника из сегментов нескольких, минимум двух, позиций.

Форма карманов может быть различной, она зависит от реальных размеров сердечника 1 полюса и мест расположения аксиальных водоохлаждаемых трубок 6. Для того, чтобы сохранитФ плоскую форму карманов и предотвратить распрессовку сердечников в зоне. их выполнения, на стяжные шпильки .и демпферные стержни, попадающие в площадь карманов, установлены дистанционные шайбы 8 толщиной, равной аксиальному размеру кармана.

На фиг. 4 и 5 показаны примеры позиций двух сегментов полюса - основной 9 и вспомогательной 10 с вырезом по форме кармана по одну сторону от оси сегмента, Путем периодического чередования сегментов той и другой позиций собирается сердечник с плоскими карманами, открытыми к наружной, обращенной к статору, поверхности полюса. При повороте сегмент ов вспомогательной позиции 10 на 180 карман образуется то по одну, то по другую сторону оси полюса.

При этом становится возможным соби- .

t092665 фию.2

Фиг.5

3 рать сердечник полюса с чередованием положения карманов в аксиальном направлении.

В процессе .работы машины воздух, попадающий в карман 7 на наружной поверхности полюсов, обращенной к воздушному зазору машины и статору, входит в соприкосновение с водоохлаждаемйми трубками 6 и охлаждается.

Это охлаждение весьма интенсивно, так как скорость движения воздуха относительно трубок достаточно велика и достигает аоловины окружной частоты вращения ротора. Размещая карманы на поверхности,полюсов с 15 определенным шагом, можно добиться эффективного охлаждения воздуха в машине и тем самым более эффективноro охлаждения тех частей машины, которые не имеют, непосредственного водяного охлаждения, а отдают выделяющиеся в них потери в окружающий воздух. Это может касаться и активных частей машины, например, сердечника статора в машинах, где непосредственно водой охлаждается только обмотка статора, а потери из сердечника статора отводятся в обмотку через ее изоляцию.

Изобретение обеспечивает охлаждение воздуха внутри электрической машины, что повышает эффективность охлаждения, а также позволяет отказаться от принудительного воздушного охлаждения, снижая потери на вентиляпию.

1092665

Составитель, А.Воинов

Техред Л. Коцюбняк

Редактор М.Товтин

Корректор. Ю.Макаренко

Закаэ 3272/41 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород., ул. Проектная, 4