СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 2007 года по МПК H02K1/20 H02K9/22 

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к охлаждению электрических машин.

Известна синхронная машина /Авторское свидетельство №514392 от 4 мая 1970 г., опубликовано 15 мая 1976 г., Бюллетень №18/ с газовым охлаждением - с аксиальным охлаждением ротора и тангенциальным охлаждением статора, в которой между кожухом и статором установлены перегородки, образующие чередующиеся зоны высокого и низкого давления. Охлаждающий газ в статоре движется только в зоне ярма сердечника статора. Охлаждающий газ вдоль воздушного зазора машины движется аксиально с частичным выходом в зубцовую зону сердечника. Проходное сечение воздушного зазора невелико, что значительно усложняет возможность охлаждения зубцовой зоны сердечника статора, где выделяются основные потери электрической машины. Для машин с малым значением воздушного зазора такая система охлаждения становится неприемлемой. Данная машина принята за аналог.

Известна синхронная машина с газовым охлаждением, в которой между кожухом и сердечником статора установлены продольные перегородки, образующие чередующиеся зоны высокого и низкого давления /Авторское свидетельство №604085 от 14 февраля 1966 г., опубликовано 25 апреля 1978 г., Бюллетень №15/. В этой машине газ в зазоре движется между статором и ротором в тангенциальном направлении. Зубцовая зона сердечника статора охлаждается полным расходом газа, проходящего через машину.

Недостатком этой машины, выбранной за прототип, является неэффективное охлаждение сердечника статора при малом значении воздушного зазора. Для значений воздушного зазора, характерных для асинхронных машин, такая система охлаждения неприемлема.

Задачей изобретения является повышение охлаждения электрической машины путем охлаждения зубцовой зоны сердечника статора.

Это достигается тем, что в известной электрической машине /прототип/ с радиальными каналами и продольными перегородками между кожухом и сердечником в зубцовой зоне вентиляционных каналов устанавливаются тепловые элементы из материала с высокой теплопроводностью /медь, алюминий/ с частичным их выходом в зону ярма сердечника статора.

На Фиг.1 изображен статор машины, продольный разрез. На Фиг.2 - то же, поперечный разрез. На Фиг.3 - тепловой элемент. На Фиг.4 - тепловой элемент, сечение А-А.

Статор электрической машины содержит сердечник 1 с радиальными вентиляционными каналами, тепловые элементы 2, установленные в зубцовой зоне вентиляционных каналов с частичным выходом в зону ярма сердечника, кожух 3. Между кожухом и сердечником размещены продольные перегородки 4, разделяющие пространство между кожухом и ярмом /спинкой/ статора на чередующиеся зоны высокого и низкого давления. Для повышения теплоотдающей поверхности тепловых элементов последние снабжены прорезями /продольными или поперечными/, Фиг.3 и 4. Охлаждающий газ из зоны высокого давления проходит в тангенциальном направлении по радиальным вентиляционным каналам сердечника статора и выходит в зону низкого давления. Аэродинамическое сопротивление вентиляционных каналов невелико, что обеспечивает высокое значение коэффициента теплопередачи с поверхности вентиляционных каналов. Тепловой поток из зубцовой зоны сердечника выводится в зону спинки статора с помощью тепловых элементов, имеющих значение теплового сопротивления много меньше по сравнению с тепловым сопротивлением зубцовой зоны сердечника статора, что обеспечивает высокую эффективность системы охлаждения сердечника статора.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к охлаждению электрических машин с газовым охлаждением - с аксиальным охлаждением ротора и тангенциальным охлаждением статора. Сущность данного изобретения состоит в том, что в статоре электрической машины с газовым охлаждением, содержащем сердечник с зубцовой зоной и зоной ярма с радиальными вентиляционными каналами, а также кожух и продольные перегородки, установленные между кожухом и сердечником с образованием чередующихся зон высокого и низкого давления, согласно данному изобретению сердечник снабжен тепловыми элементами, установленными в зубцовой зоне вентиляционных каналов с частичным выступанием в зону ярма сердечника статора. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в улучшении охлаждения электрических машин с малым значением воздушного зазора путем повышения эффективности охлаждения зубцовой зоны сердечника статора электрической машины. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Статор электрической машины с газовым охлаждением, содержащий сердечник статора с зубцовой зоной и зоной ярма, с радиальными вентиляционными каналами, кожух и продольные перегородки, установленные между кожухом и сердечником с образованием зон высокого и низкого давления, отличающийся тем, что сердечник снабжен тепловыми элементами, установленными в зубцовой зоне вентиляционных каналов с частичным выступанием в зону ярма сердечника статора.2. Статор электрической машины с газовым охлаждением по п.1, отличающийся тем, что в тепловых элементах зоны ярма выполнены прорези на частичную глубину тепловых элементов.