Ротор синхронной явнополюсной машины Советский патент 1983 года по МПК H02K3/18 

Изобретение относится к эпектрома шиностроению, в частности к мощным синхронным ЯБНопопюсным электрическим машинам. Известна конструкция ротора синхронной яБНопопюсной машины, у которого обмотка возбуждения .состоит из однорядных катушек, крайние витки кото.рых выполнены с корпусшй термореактив ной взопяцией, предназначенной для «зопирования катушек от остова ротора и полюсных наконечников. Катушки выполняются из шинной меди, наматываемой на узкое ребро. После запечки изоляции катушек под давлением они имеют монолитную форму ij . Недостатком данного ротора является ограниченность функциональных возможностей в связи с невозможностью ио пользования его в машинах с реверси ным бесщёточным возбуждением. Известны синхронные машины, в которых для реверсивного бесщеточноговозбуждения, кроме основной обмотки, применяется дополнительная- обмотка на по- люсах ротора, намагничивающие сипы ко торой направлены встречно основной обмотке .возбуждения. Наиболее близким к пред 1агаемому является ротор синхронной электрической машины, содержащий на каждом полюсе, кроме основной обмотки возбуждения, до полнитетшную обмотку, выполненную из двух изолированных многорядных плоских катушек, размещенных по высоте полюса по обе стороны от катушки основной обмотки возбуждения 2. Однако в синхронных машинах большой мощности с активной длиной ротора более 2,5 м не представляется возможным i использование плоских многорядных катушек ввиду недостаточной механ ческой прочности стопь длинных катушек и сложности их изготовления. Цель изобретения - повышение надежч ностн и упрощение технологии взготовпения ротора синхронной явнопопюсной ма шины с основной и дополнительной обмот ками возбуждения. Поставленная цель достигается тбм, что основные катушки возбуждения разме щены m сердечниках полюсов со стороны их наконечников, а допопнительньге ка-, тушкв выполнены да проводникового матервада той же шврины, что и основные катушки, но с числом витков катушек в 4-6 раз меньше числа витков основных катушек и расположен на сердечншшх 11опюс в со стороны остова ротора. Это позволяет сугцественно увеличить механическую прочность дополнительных катушек путем увеличения поверхности склейки витков в несколько раз, а также упростить сборку обмоток на полюсах ротора I На фиг. 1 показанротор электрической машины, поперечный разрез; на фиг. 2 - катушки основной и вспомога- тельной обмоток полюса, разрез; на фиг. 3 - примерная схема соединения катушек. На изолированные сердечники полюсов 1, закрепленных на остове 2 ротора, установлены катушки 3 основной обмотки со стороны наконечников полюсов и |катущки 4 дополнительной обмотки возбуждения со стороны остова ротора. Основная обмотка возбуждения рассчитана на номинальный ток и состоит из однорядных катушек 3, нитки которых выполняются из шинной меди с изоляцией 5 между витками. Крайние два витка 6 и 7 и выводы 8 катушек основной обмотки .возбуждения выполнены с корпусной термореактивной изоляцией 9. Катушки 4 дополнительной обмотки выполняются однорядными из шинной меди И имеют размеры сечения,близкие к раэмерам сечения основной катушки, с изоляцией 5 между витками. Число витков катушек 4 выбирается примерно в 4-6 раз меньше числа витков катушек 3 основной обмотки возбуждения. Нижний предел используется в тех случаях, когда мощность машины в индуктивном режиме бггазка к мощности в емкостном режиме, а верхний предел - в том случае, когда мощность в индуктивном режиме не превышает 0,75 мощности в емкостном режиме. Крайние два витка 10 и вывод 11 катушки дополнительной oStAOTKVi со стороны остова ротора выполнены с корпусной термореактивной изоляцией 9. Катушки 3 основной обмотки и катушки 4 дополнительной обмотки отделены друг от друга посредством корпусной изоляции 9 и фторопластовой прокладки 12, которая служит для уменьшения трекия между катушками при возможных их перемещешьях при реверсировании тока в обмотках возбуждения и исключения склейки при одновременвом их изготовлении. Катушки основной и дополнительной обмоток скреплены между собой временными местным бандажами 13, что облегчает процесс гоготовления катушек, Hx транспортировку и сборку полюсов. Поспе установки полюсов на роторе дажи удаляются,, Основная и допопнитепъная обмотки возбуждения питаются от двух независимых источников, в качестве которых могут спужить бесщеточные возбудитепи с вращающимися выпрямителями, распотшгаемые на валу ротора синхронной машкны. Дополнительная обмотка В|0збужаенил ввиду встречного включения ее ртносител но основной обмотки возбуждения позво ляет ускорить гашение поля электричеО кой мащины путем развозбуждения поля, созданного основной обмоткой возбуждения, что уменьшает возможные повреж- дения машины При аварийных режимах, Предлагаемое расположение катушек приводит к повышению надежности, так как сшокается величина центробежной сипы, действующей на катушку, распопог женную вблизи наконечников, вследствие уменьшаются трения, действуюшие на катушки в процессе их нагрева10бан68ния в рабочем режиме, и уменьшается вероятность разрушения изоляции между катушками и витками. При выполнении катушек вз проводникового материала одинаковой ширины улучшается прочность склейки витков дополнительной катушки между собой, а также уменьшается вероятность нарушения изоляции. Предлагаемый ротор целесообразно применять в мощных синхронных компенсаторах для обеспечения отрицательного возбуждения, что позволяет значительно увеличить мощность машины в индуктивном режиме.Например, у компенсатора мощностью 320 мВА с реверсивным бесщеточным возбуждением мощность в индуктивном режиме при работе с отрицательным возбуждением увеличивается на 100 МВА по сравнению с режимом работы без использования отрицательного возбуждения.

РОТОР СИНХРОННОЙ ЯВНОПОЛЮСНОЙ МАШИНЫ, содержащий остов. полюса с наконечниками и размещенные на полюсах основные и дополнительные катушки возбуждения, изолированные друг от друга, намагничивающие силы которых направлены встречно, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения технологии изготовления, основные катущки возбуждения размещены на сердечниках полюсов со стороны их наконечников, а дополнительные катушки выполнены из проводникового материала той же ширины, что и основные катушки, но с числом витков в 4-6 раз меиьше числа витков основных катущек и расположены на се i дечниках полюсов со стороны остова ро тора. (Л о ел а 00

ФигЗ

- +

-(- -