СТАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 1994 года по МПК H02K1/16 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в производстве высоковольтных электрических машин с термореактивной изоляцией "Монолит-4".

Известны статора высоковольтных электрических машин, содержащие сердечник магнитопровода, жесткие шаблонные катушки, состоящие из верхних и нижних полуветвей, непосредственно соприкасающиеся между собой в пазах сердечника магнитопровода и включающие пазовые и лобовые части, углы их сопряжения (Алексеев А. Е. Конструкция электрических машин. М.: Государственное энергетическое издательство, 1958, с.363, рис.11-9).

Недостатком подобной конструкции является повреждаемость корпусной изоляции катушек в процессе их укладки и закрепления в пазах сердечника магнитопровода из-за увеличения размеров катушек по высоте на углах сопряжения пазовой и лобовых частей.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к изобретению является статор высоковольтной электрической машины, содержащий сердечник магнитопровода с зубцами и пазами, изоляционные коробки с торцовой и двумя боковыми стенками с внутренними и наружными поверхностями, жесткие шаблонные катушки, состоящие из верхних и нижних полуветвей, которые соприкасаются между собой в пазах сердечника магнитопровода и содержат пазовые и лобовые части [1].

Недостатком подобной конструкции является повреждаемость корпусной изоляции катушек в процессе их укладки и закрепления в пазах сердечника магнитопровода, это объясняется, с одной стороны, тем, что на углах сопряжения пазовой и лобовых частей нижней и верхней полуветвей размер по высоте (до наложения корпусной изоляции) превышает размер по высоте пазовой части катушек, так как при формовке этих углов неизбежны сдвиг проводников и искажение формы поперечного сечения витков, поскольку витки катушки в этих местах не только разворачиваются вокруг определенного радиуса, но и одновременно поднимаются на коническую поверхность расположения лобовых частей. С другой стороны, из-за сложности пространственной геометрии углов сопряжения пазовой и лобовых частей, в этих местах не удается равномерно, без утолщений наложить корпусную изоляцию.

Завышение размера по высоте в углах сопряжения пазовой и лобовых частей приводит к тому, что в процессе укладки катушек верхние и нижние их полуветви касаются в этих местах, препятствуя процессу осаживания катушек в пазах сердечника магнитопровода. При осаживании пазовой части верхних полуветвей на требуемое место происходит значительная деформация со снятием корпусной изоляции, снижением исходного уровня электрической прочности. Кроме того, в связи с тем, что в первый момент при укладке вертикальная ось пазовой части верхней полуветви расположена под углом к оси паза, а наружная поверхность боковых стенок изоляционной коробки параллельна стенке паза корпусная изоляция на ребрах пазовой части верхней полуветви подвергается деформации, снижается ее исходная электрическая прочность.

Задача состоит в том, чтобы уменьшить повреждаемость корпусной изоляции в процессе ее укладки и тем самым повысить качество изготовления статоров высоковольтных электрических машин.

Это достигается тем, что в предлагаемом статоре высоковольтной электрической машины, на обоих торцах сердечника магнитопровода выполнены вырезы для размещения изоляционных коробок, каждый вырез выполнен длиной 20-25 мм от края торца магнитопровода и глубиной 3-5 мм, каждая изоляционная коробка выполнена с толщиной торцовой стенки 5-6 мм на внутренних поверхностях боковых стенок изоляционной коробки выполнены проточки шириной 2-3 мм и глубиной 4-5 мм, а на внешних поверхностях - скосы, увеличивающие размер паза "в свету" на 1,5-2 мм, при этом пазовая часть нижней полуветви на выходе из паза имеет отгиб протяженностью в осевом направлении на 30-40 мм, а в радиальном направлении на 3-4 мм.

Углубление пазов в торцах сердечника магнитопровода, утолщение торцовой стенки изоляционной коробки, наличие углубления со стороны расточки в торцовой стенке изоляционной коробки, плавных скосов на боковых стенках изоляционной коробки и горизонтальной площадки на одной из этих стенок, отгиба пазовой части нижней полуветви на выходе из паза, вырезов на обоих торцах сердечника магнитопровода, для размещения изоляционных коробок, скосов на внешних поверхностях и проточек на внутренних поверхностях изоляционных коробок позволяют исключить повреждаемость корпусной изоляции катушек в процессе их укладки, так как, с одной стороны, исключаются взаимные касания углов сопряжения пазовых и лобовых частей нижних и верхних полуветвей катушек, а, с другой стороны, в районе выхода из паза в зоне заходной части со стороны расточки обеспечивается уширение паза "в свету". Кроме того, появляется возможность использовать специальные направляющие, используемые в процессе укладки обмотки, которые фиксируются на этот период в углублениях, предусмотренные в торцовых стенках изоляционных коробок со стороны расточки сердечника магнитопровода.

Таким образом, изобретение позволяет уменьшить повреждаемость корпусной изоляции в процессе ее укладки и тем самым повысить качество изготовления статоров высоковольтных электрических машин.

На фиг. 1 приведен статор высоковольтной электрической машины, общий вид; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.2 - вид по стрелке Б на фиг.2; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.3.

Статор высоковольтной электрической машины содержит сердечник магнитопровода 1, изоляционную коробочку 2, установленные в районе выхода из паза на зубцах сердечника съемные накладки 3, обеспечивающие направление при заводке в паз верхней полуветви катушки и фиксирующиеся своим выступом в углублении изоляционной коробки, верхнюю 4 и нижнюю 5 по- луветви катушки.

Наличие отгиба пазовой части нижней полуветви в районе выхода из паза и вырезов на обоих торцах сердечника магнитопровода позволяет исключить взаимное касание углов сопряжения пазовых и лобовых частей нижних и верхних полуветвей катушек и тем самым обеспечивается касание пазовой части верхней полуветви катушки с пазовой частью нижней полуветви катушки без деформации (смятии) изоляции на углах сопряжения пазовых и лобовых частей катушек.

Наличие скоса на внешних поверхностях изоляционных коробок, увеличивающие размер паза "в свету" на выходе из паза, и проточек на внутренних поверхностях изоляционной коробки, используемых для фиксации направляющей накладки, позволяют обеспечить плавное направление верхних полуветвей катушек при укладке их в пазы сердечника магнитопровода, уменьшая тем самым воздействие на корпусную изоляцию, которое необходимо прикладывать для совмещения вертикальной оси пазовой части катушки с осью паза сердечника магнитопровода. Эффективность от использования предлагаемого статора высоковольтных электрических машин заключается в повышении качества изготовления путем уменьшения повреждаемости корпусной изоляции катушек в процессе их укладки в сердечник магнитопровода.

Использование: производство высоковольтных электрических машин. Сущность изобретения: статор высоковольтной электрической машины содержит сердечник магнитопровода 1, изоляционную коробку 2, установленные в районе выхода из паза на зубцах сердечника съемные накладки 3, обеспечивающие направление при заводке в паз верхней полуветви катушки и фиксирующиеся своим выступом в углублении изоляционной коробки, верхнюю 4 и нижнюю 5 полуветви катушки. Наличие отгиба нижних полуветвей катушек и соответствующее ему углубление в крайних листах сердечника магнитопровода в районе выхода из паза позволяет исключить взаимное касание углов сопряжения пазовых и лобовых частей нижних и верхних полуветвей катушек и тем самым исключить повреждаемость корпусной изоляции катушек в процессе их укладки в пазы сердечника магнитопровода. 4 ил.

СТАТОР ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий сердечник магнитопровода с зубцами и пазами, изоляционные коробки с торцевой и двумя боковыми стенками с внутренними и наружными поверхностями, жесткие шаблонные катушки, состоящие из верхних и нижних полуветвей, которые соприкасаются между собой в пазах сердечника магнитопровода и содержат пазовые и лобовые части, отличающийся тем, что на обоих торцах сердечника магнитопровода выполнены вырезы, для размещения изоляционных коробок, каждый вырез выполнен длиной 20 - 25 мм от края торца магнитопровода и глубиной 3 - 5 мм, каждая изоляционная коробка выполнена с толщиной торцевой стенки 5 - 6 мм, на внутренних поверхностях боковых стенок изоляционной коробки выполнены проточки шириной 2 - 3 мм и глубиной 4 - 5 мм, а на внешних поверхностях - скосы, увеличивающие размер паза "в свету" на 1,5 - 2 мм, при этом пазовая часть нижней полуветви на выходе из паза имеет отгиб, протяженностью в осевом направлении на 30 - 40 мм, а в радиальном на 3 - 4 мм.