СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 2004 года по МПК H02K1/20 H02K9/19 

Изобретение относится к области электромашиностроения и предназначено для использования в крупных электрических машинах, например, в турбогенераторах, статоры которых охлаждаются жидкостью.

Известен статор электрической машины, в котором для повышения эффективности охлаждения за счет непосредственного контакта охлаждающей среды с местом выделения потерь выполняются аксиальные вентиляционные каналы, получаемые путем шихтовки листов сегментов электротехнической стали с выштампованными в них специальными отверстиями (см., например, Алексеев А.Е. Конструкции электрических машин. - М.: Госэнергоиздат, 1958, с.44-45). По форме эти отверстия могут быть круглые, овальные или прямоугольные.

Однако в крупных высокоиспользованных электрических машинах эффективность выполнения таких каналов только в ярме сердечника недостаточна, так как возникает необходимость выполнения охлаждающих каналов не только в ярме сердечника, но и в зубцах сегментов (см., например, Коган Ф.Е. Анормальные режимы мощных турбогенераторов. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.38). В такой конструкции, принятой за прототип, расположение охлаждающих каналов в зубцах сегментов существенно улучшает охлаждение зубцовой зоны сердечника, но относительная удаленность охлаждающих каналов в зубцах сердечника от места выделения потерь в меди обмотки статора, расположенной в пазах, приводит к увеличению потерь на охлаждение обмотки.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности охлаждения зубцовой зоны сердечника и стержней статорной обмотки и повышение к.п.д. электрической машины.

Технический результат достигается тем, что в статоре электрической машины, содержащей шихтованный из листов сегментов электротехнической стали сердечник с аксиальными щелевыми каналами в спинке и зубцах, на боковых поверхностях зубцов сегментов в местах прилегания к ним стержней статорной обмотки выполнены пазы шириной меньше высоты паза.

На каждой боковой поверхности зубцов сегментов в месте прилегания к ним стержня статорной обмотки выполнено несколько пазов по высоте стержня.

Конфигурация паза выполнена прямоугольной.

Конфигурация паза выполнена по дуге окружности. В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером выполнения со ссылкой на чертежи, на которых показано:

На фиг.1 - статор электрической машины в поперечном разрезе с одним пазом на сторону стержня.

На фиг.2 - предлагаемый статор в поперечном разрезе с двумя пазами на сторону стержня.

На фиг.3 - предлагаемый статор с поверхностью паза по дуге окружности.

Статор электрической машины (фиг.1) представляет собой сердечник 1, набранный из листов сегментов электротехнической стали. В пазах 2 сердечника уложены стержни обмотки статора 3. В зубцах 4 и спинке 5 сердечника выполнены аксиальные щелевые каналы прямоугольной формы 6. На боковых поверхностях зубцов 7 сегментов, в местах прилегания к ним стержней статорной обмотки, выполнены пазы 8 размером 9 меньше высоты 10 стержня статорной обмотки с образованием выступов 11 в пазах по краям стержня. Выступы 11 фиксируют положение стержней обмотки статора от смещений в пазу при укладке обмотки или при эксплуатации электрической машины. По высоте зубца выполнено несколько пазов 8, например, по два в пределах высоты одного стержня 3 (фиг.2). Боковая поверхность паза 8 по форме выполнена прямоугольной 12 или по дуге окружности 13 (фиг.3).

В процессе работы охлаждение статора осуществляется следующим образом. Охлаждающая статор жидкость циркулирует по замкнутому контуру через щелевые каналы 6 в зубцах и спинке сегментов статора, а также через боковые пазы 8, образующие между боковой поверхностью пазов и стержнем 3 статорной обмотки дополнительные каналы на всю длину сердечника.

Образование дополнительных каналов в сердечнике, в месте прилегания к ним стержней обмотки статора, позволяет подать охлаждающую жидкость в место выделения потерь в железе сердечника и обмотке статора, повысив тем самым эффективность охлаждения электрической машины и ее к.п.д.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в синхронных электрических машинах. Сущность изобретения состоит в том, что статор электрической машины содержит набранный из листов сегментов электротехнической стали сердечник (1) с аксиальными щелевыми каналами (6) в спинке (5) и зубцах (4). На боковых поверхностях зубцов сегментов, в местах прилегания к ним стержней статорной обмотки, выполнены пазы (8) шириной меньше высоты стержня. Конфигурация пазов может быть различной. Технический результат - повышение эффективности охлаждения и к.п.д. электрической машины. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Статор электрической машины, содержащий шихтованный из листов сегментов электротехнической стали сердечник с аксиальными щелевыми каналами в спинке и зубцах, отличающийся тем, что на боковых поверхностях зубцов сегментов в местах прилегания к ним стержней статорной обмотки выполнены пазы шириной меньше высоты паза.2. Статор по п.1, отличающийся тем, что на каждой боковой поверхности зубцов сегментов в месте прилегания к ним стержня статорной обмотки выполнено несколько пазов по высоте стержня.3. Статор по п.1 или 2, отличающийся тем, что конфигурация паза выполнена прямоугольной.4. Статор по п.1 или 2, отличающийся тем, что конфигурация паза выполнена по дуге окружности.