ШЕСТИФАЗНАЯ ПЕТЛЕВАЯ СТЕРЖНЕВАЯ ОБМОТКА СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2005 года по МПК H02K3/02 

Группа изобретений относится к электротехнике, в частности к синхронным электрическим машинам, и может быть использована преимущественно при создании обмоток статоров турбогенераторов.

Известна конструкция шестифазной петлевой стержневой обмотки электрической машины с выводами образующих ее трехфазных обмоток по одну и ту же сторону электрической машины (Г.К.Жерве. Обмотки электрических машин. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1989, стр.251, рис.5.23, схема в верхней части рисунка). При этом на одной стороне машины оказываются сосредоточенными все выводные концы обеих обмоток, к которым, образуя большое количество рядов, присоединяются выводные шины, что резко увеличивает длину общего вылета обмотки с одной стороны. Таким образом, имеет место несимметричное выполнение всего статора.

Известна (прототип для первого и второго вариантов) конструкция шестифазной петлевой стержневой обмотки электрической машины с выводами образующих ее трехфазных обмоток по разные стороны электрической машины (Г.К.Жерве. Обмотки электрических машин. Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1989, стр.251, рис.5.23, схема в нижней части рисунка). Такое исполнение обмотки разгружает зону лобовых частей и устраняет несимметричность статора, но при этом каждая из двух трехфазных обмоток выполнена из стержней с разной длиной вылета лобовых частей на каждой из сторон. Недостатком данной конструкции является наличие нескольких вариантов стержней и соответственно необходимость в увеличении количества единиц технологической оснастки для их изготовления.

Техническим результатом первого варианта изобретения является уменьшение габаритов статора путем укорочения лобовых частей обмотки и повышение технологичности изготовления путем применения одного типа стержней и соответственно оснастки для его изготовления по верхнему ряду обмотки и аналогично одного типа стержней для нижнего ряда обмотки.

Техническим результатом второго варианта изобретения является повышение технологичности изготовления путем применения одного типа стержней и соответственно оснастки для его изготовления по верхнему ряду обмотки и аналогично одного типа стержней для нижнего ряда обмотки.

Технический результат в первом варианте достигается тем, что в шестифазной петлевой стержневой обмотке статора электрической машины, образованной из двух трехфазных, сдвинутых друг относительно друга на 30 электрических градусов, обмоток, с расположенными у каждой обмотки выводами на противоположных сторонах статора, согласно изобретению, лобовые части каждой обмотки со стороны, противоположной выводам, имеют укороченный вылет, соответствующий укороченному шагу обмотки со стороны выводов, причем образование шага по пазам статора со стороны, противоположной выводам, обеспечивается соединением стержней обмоток косой головкой. При этом фазовые группы с обеих сторон машины имеют одинаковые вылеты лобовых частей обмотки с чередующимися прямыми и косыми головками стержней.

Технический результат во втором варианте достигается тем, что в шестифазной петлевой стержневой обмотке статора, образованной из двух трехфазных, сдвинутых друг относительно друга на 30 электрических градусов, обмоток, с расположенными у каждой обмотки выводами на противоположных сторонах статора, согласно изобретению, одна из двух трехфазных обмоток выполнена с лобовыми частями с косыми головками как со стороны выводов, так и с противоположной стороны, в то время как другая трехфазная обмотка выполнена с лобовыми частями с прямыми головками с обеих сторон статора, при этом длина лобовых частей обеих обмоток между собой с каждой стороны статора одинакова.

Сущность технического решения по первому варианту поясняется примером конкретного выполнения обмотки, проиллюстрированном фиг.1-3.

На фиг.1 показана схема шестифазной обмотки статора с укороченными лобовыми частями обмотки с обеих сторон статора.

На фиг.2 показан вид на лобовые части обмотки, укороченные с обеих сторон статора, со стороны выводов первой обмотки.

На фиг.3 показан вид на лобовые части обмотки, укороченные с обеих сторон статора, со стороны выводов второй обмотки.

Сущность технического решения по второму варианту поясняется примером конкретного выполнения обмотки, проиллюстрированном фиг.4-6.

На фиг.4 показана схема шестифазной обмотки статора с первой трехфазной обмоткой полного профиля и с укороченной со стороны, противоположной ее выводам, второй трехфазной обмоткой.

На фиг.5 показан вид на лобовые части обмотки со стороны выводов первой полного профиля обмотки.

На фиг.6 показан вид на лобовые части обмотки со стороны выводов второй, укороченной со стороны, противоположной ее выводам, обмотки.

На фиг.1-6 обозначены:

H₁-K₁ - начало и конец первой трехфазной обмотки (фиг.1 и 4);

1 - лобовая часть первой обмотки со стороны ее выводов (фиг.1, 2, 4 и 5);

2 - лобовая часть первой обмотки со стороны, противоположной ее выводам (фиг.1,3, 4 и 6);

Н¹ ₁-K¹ ₁ - начало и конец второй трехфазной обмотки (фиг.1 и 4);

3 - лобовая часть второй обмотки со стороны ее выводов (фиг.1, 3, 4 и 6);

4 - лобовая часть второй обмотки со стороны, противоположной ее выводам (фиг.1, 2, 4 и 5);

4-3-2-1-48-47-46-45; 24-23-22-21-20-19-18-17 - нумерация пазов статора (фиг.1 и 4);

5 - прямая головка первой обмотки со стороны ее выводов (фиг.1 и 2);

6 - косая головка второй обмотки со стороны, противоположной ее выводам (фиг.1 и 2);

7 - прямая головка второй обмотки со стороны ее выводов (фиг.1 и 3);

8 - косая головка первой обмотки со стороны, противоположной ее выводам (фиг.1 и 3);

9 - прямая головка первой обмотки со стороны ее выводов (фиг.4 и 5);

10 - косая головка второй обмотки со стороны, противоположной ее выводам (фиг.4 и 5);

11 - прямая головка первой обмотки со стороны, противоположной ее выводам (фиг.4 и 6);

12 - косая головка второй обмотки со стороны ее выводов (фиг.4 и 6).

По первому варианту исполнения (фиг.1-3) шестифазная петлевая стержневая обмотка статора электрической машины, образованная из двух трехфазных, сдвинутых друг относительно друга на 30 электрических градусов, обмоток H₁-K₁ и Н¹ ₁-K¹ ₁ с расположенными у каждой обмотки выводами H₁; K₁ и Н¹ ₁; К¹ ₁ на противоположных сторонах статора, выполнена таким образом, что лобовые части 1; 2; 3; 4 каждой обмотки из двух трехфазных обмоток H₁-K₁ и Н¹ ₁-К¹ ₁ со стороны, противоположной выводам, имеют укороченный вылет, соответствующий укороченному шагу обмотки со стороны выводов, причем образование шага по пазам статора со стороны, противоположной выводам, обеспечивается соединением стержней обмоток косой головкой 6; 8, в результате чего фазовые группы с обеих сторон машины имеют одинаковые вылеты лобовых частей 1 и 4; 2 и 3 обмотки с чередующимися прямыми 5; 7 и косыми 6; 8 головками стержней.

При необходимости выполнения одинаковой длины вылета лобовых частей 1 и 4, 2 и 3 обеих трехфазных обмоток H₁-K₁ и Н¹ ₁-К¹ ₁ с каждой стороны статора (второй вариант исполнения, фиг.4-6) одна из трехфазных обмоток H¹ ₁-К¹ ₁ выполняется с лобовыми частями 3 и 4 с косыми головками 10 и 12 как со стороны ее выводов, так и с противоположной стороны, при этом имеет место укорочение длины лобовых частей только одной с косыми головками 10 трехфазной обмотки Н¹ ₁-К¹ ₁ со стороны, противоположной ее выводам, в то же время другая трехфазная обмотка H₁-K₁ имеет лобовые части 1; 2; 3; 4, соединенные между собой прямыми головками 9 и 11 с обеих сторон статора.

В первом варианте технического решения благодаря выполнению каждой обмотки укороченной со стороны, противоположной ее выводам, за счет соединения лобовых частей косыми головками, получена возможность уменьшения габаритов статора, обеспечена симметричность выполнения обмотки по длине статора, а также получена возможность изготовления одного варианта стержня и оснастки для этого по верхнему ряду обмотки и аналогично одного варианта для нижнего ряда.

Во втором варианте благодаря новому конструктивному решению, заключающемся в выполнении лобовых частей одной из трехфазных обмоток с прямыми головками без укорочения длины ее лобовых частей с одновременным применением в другой трехфазной обмотке с обеих сторон статора косых головок обеспечена возможность изготовления стержней обмотки как верхнего ряда одним вариантом технологической оснастки, так и изготовления стержней нижнего ряда также одним вариантом технологической оснастки.

Изобретения относятся к электротехнике, в частности к синхронным электрическим машинам, и могут быть использованы преимущественно при создании обмоток статоров турбогенераторов. Шестифазная петлевая стержневая обмотка статора электрической машины образована из двух трехфазных, сдвинутых друг относительно друга на 30 электрических градусов, обмоток, с расположенными у каждой обмотки выводами на противоположных сторонах статора. Лобовые части каждой обмотки со стороны, противоположной выводам, имеют укороченный вылет, соответствующий второму, укороченному шагу обмотки со стороны выводов, причем образование первого шага по пазам статора со стороны, противоположной выводам, обеспечивается соединением стержней обмоток косой головкой. При этом фазовые группы с обеих сторон машины имеют одинаковые вылеты лобовых частей обмотки с чередующимися прямыми и косыми головками стержней. Во втором варианте шестифазная петлевая стержневая обмотка статора образована из двух трехфазных, сдвинутых друг относительно друга на 30 электрических градусов, обмоток, с расположенными у каждой обмотки выводами на противоположных сторонах статора. Одна из двух трехфазных обмоток выполнена с лобовыми частями с косыми головками как со стороны выводов, так и с противоположной стороны, а другая трехфазная обмотка выполнена с лобовыми частями с прямыми головками с обеих сторон статора, при этом длина лобовых частей обеих обмоток между собой с каждой стороны статора одинакова. Техническим результатом изобретения является уменьшение габаритов статора путем укорочения лобовых частей обмотки и повышение технологичности изготовления путем применения одного типа стержней и соответственно оснастки для его изготовления по верхнему ряду обмотки и аналогично одного типа стержней для нижнего ряда обмотки. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

1. Шестифазная петлевая стержневая обмотка статора электрической машины, образованная из двух трехфазных, сдвинутых друг относительно друга на 30 электрических градусов обмоток с расположенными у каждой обмотки выводами на противоположных сторонах статора, отличающаяся тем, что лобовые части каждой обмотки со стороны, противоположной выводам, имеют укороченный вылет, соответствующий укороченному шагу обмотки со стороны выводов, причем образование шага по пазам статора со стороны, противоположной выводам, обеспечивается соединением стержней обмоток косой головкой.2. Шестифазная петлевая стержневая обмотка статора электрической машины, образованная из двух трехфазных, сдвинутых друг относительно друга на 30 электрических градусов обмоток с расположенными у каждой обмотки выводами на противоположных сторонах статора, отличающаяся тем, что одна из двух трехфазных обмоток выполнена с лобовыми частями с косыми головками как со стороны выводов, так и с противоположной стороны, а другая трехфазная обмотка выполнена с лобовыми частями с прямыми головками с обеих сторон статора, при этом длина лобовых частей обеих обмоток между собой с каждой стороны статора одинакова.