Статор электрической машины

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкциям крупных электрических машин, в частности, мощных турбогенераторов. Технический результат, достигаемый данным изобретением, состоит в повышении эксплуатационной надежности электрической машины путем обеспечения перемещения сердечника, нагретого в процессе ее работы, в обе стороны благодаря отсутствию крепления концов немагнитных пальцев к стенкам корпуса статора и обеспечения поджатия концевого пакета к сердечнику, как по конической, так и по плоской концевой поверхности концевого пакета. Данный технический результат достигается тем, что в статоре электрической машины, содержащем сердечник с концевыми пакетами, торцевая зона которых состоит из конической и плоской кольцевой поверхности, стянут посредством шпилек через немагнитные пальцы, опирающиеся на коническую поверхность пакета, согласно данному изобретению, между плоской кольцевой поверхностью концевого пакета и немагнитными кольцами, радиальный размер которых не выступает за внутренний диаметр стенки корпуса, установлено нажимное кольцо с наружным диаметром меньше внутреннего диаметра стенки корпуса статора, сопрягаемое с немагнитными пальцами через прокладки из изоляционного материала с помощью выступа, входящего в соответствующую выточку на немагнитных пальцах. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электромашиностроения и предназначено для использования в крупных электрических машинах, например, в мощных турбогенераторах.

Известно устройство, принятое за прототип (см. патент США №4638199, Н 02 К 5/00, 1987), статор которого содержит сердечник с концевыми пакетами, на внешнем торце которых выполнена коническая и плоская кольцевая поверхности. Сердечник стянут в осевом направлении посредством шпилек и удерживается нажимными немагнитными пальцами, которые опираются на коническую поверхность концевых пакетов. При этом плоская кольцевая поверхность концевых пакетов у наружного диаметра сердечника не имеет опоры в осевом направлении. Немагнитные пальцы выполнены по форме конической поверхности пакета и подвержены воздействию радиальной составляющей силы запрессовки сердечника. Концы немагнитных пальцев выведены за наружный диаметр сердечника статора и опираются на внутреннюю стенку корпуса статора, на которой и закреплены. Для предотвращения замыканий между примыкающими друг к другу листами электротехнической стали на конической поверхности концевого пакета проложен изоляционный слой.

Недостатком этого устройства является то, что при работе электрической машины вследствие неодинаковых удлинений из-за нагрева шихтованного сердечника и корпуса статора, к внутренним стенкам которого прикреплены концы немагнитных пальцев, возможна деформация немагнитных пальцев и нарушение крепления их к стенке корпуса, а отсутствие опоры сердечника в торцевой части концевого пакета на пальцы может привести к отслаиванию листов концевого пакета в этой части.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эксплуатационной надежности работы машины.

Технический результат достигается тем, что в статоре электрической машины, содержащем сердечник с концевыми пакетами, на торце которых выполнены коническая и плоская кольцевая поверхности, стянутый посредством шпилек через немагнитные пальцы, опирающиеся на коническую поверхность пакета, между плоской кольцевой поверхностью концевого пакета и немагнитными пальцами, радиальный размер которых не выступает за внутренний диаметр стенки корпуса, установлено нажимное кольцо с наружным диаметром меньше внутреннего диаметра стенки корпуса статора, сопрягаемое с немагнитными пальцами через прокладки из изоляционного материала с помощью выступа, входящего в соответствующую выточку на немагнитных пальцах с одновременным поджатием ими сердечника через коническую и плоскую кольцевую поверхности концевого пакета.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером выполнения со ссылкой на чертеж.

На чертеже показан сердечник статора с концевыми пакетами в продольном разрезе.

На торцах шихтованного сердечника статора 1 установлены концевые пакеты 2. С внешней стороны концевого пакета 2 в зоне наружного диаметра сердечника торец пакета имеет плоскую кольцевую поверхность 3, а остальная часть торца выполнена по конической поверхности 4. Сердечник статора 1 с концевыми пакетами 2 стянут по его конической поверхности 4 посредством шпилек 5 через немагнитные пальцы 6. Немагнитные пальцы 6 в зоне, сопрягаемой с концевым пакетом 2, выполнены по форме конической поверхности 4 концевого пакета 2. Высота немагнитных пальцев 6 не выходит за внутренний диаметр 7 стенки корпуса 8. Немагнитные пальцы 6 в зоне плоской кольцевой поверхности 3 концевого пакета 2 поджимают сердечник статора через нажимное кольцо 9, сопрягаемое с немагнитными пальцами 6 с помощью выступа 10, входящего в соответствующую выточку 11 на немагнитных пальцах 6. Между нажимным кольцом 9 и немагнитными пальцами 6 установлены изоляционные прокладки 12, как в осевом, так и в радиальном направлении. Концевой пакет 2 изолирован с помощью прокладок 13 из изоляционного материала от сердечника статора 1, корпуса статора 14, немагнитных пальцев 6, стяжных шпилек 5 и деталей их крепления 15. Между конической поверхностью 4 концевого пакета 2 и немагнитными пальцами 6 уложен изоляционный слой 16.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В процессе работы генератора в зависимости от тепловых режимов сердечник статора 1 с уложенной в него обмоткой нагревается в большей степени, чем корпус статора 14. В связи с тем, что концы немагнитных пальцев 6 не выходят за внутренний диаметр 7 стенки корпуса 8 и, соответственно, не имеют радиального крепления со стенкой корпуса статора, нагретый сердечник 1 может расширяться в обе стороны без ограничения. При этом нажимное кольцо 9 своим выступом 10, входящим в выточку 11 на немагнитных пальцах 6, удерживает их от смещений при воздействии радиальной составляющей силы запрессовки сердечника на конический участок 4 немагнитных пальцев 6 и одновременно поджимает к сердечнику 1 плоский кольцевой участок 3 концевого пакета 2.

Предлагаемая конструкция позволяет повысить эксплуатационную надежность работы турбогенератора за счет возможности перемещения нагретого сердечника в корпусе в обе стороны, так как отсутствует крепление концов немагнитных пальцев к стенкам корпуса статора и обеспечивается поджатие немагнитными пальцами концевого пакета к сердечнику как по конической, так и по плоской кольцевой поверхностям концевого пакета.

Статор электрической машины, содержащий сердечник с концевыми пакетами, торцевая зона которых состоит из конической и плоской кольцевой поверхностей, стянут посредством шпилек через немагнитные пальцы, опирающиеся на коническую поверхность пакета, отличающийся тем, что между плоской кольцевой поверхностью концевого пакета и немагнитными кольцами, радиальный размер которых не выступает за внутренний диаметр стенки корпуса, установлено нажимное кольцо с наружным диаметром меньше внутреннего диаметра стенки корпуса статора, сопрягаемое с немагнитными пальцами через прокладки из изоляционного материала с помощью выступа, входящего в соответствующую выточку на немагнитных пальцах с одновременным поджатием ими сердечника через коническую и плоскую кольцевую поверхности концевого пакета.