Статор электрической машины Советский патент 1983 года по МПК H02K9/22 

Изобретение относится к электри 1еским машинам, а именно к их системам охлаждения, а именно к статору с кольцевидным охладителем лобовых частей обмотки, монтируемому на внут ренней поверхности корпуса и кондуктивно связанному с обмоткой при помощи заливочных масс.

известен статор электрической машины,- в котором между лобовой частью и корпусом машины вставлено алюминиевое кольцо, обладающее большой теплопроводностью. Поперечное сечение кольца согласуется с простракством между лобовой частью обмоток и стенкой корпуса, что обеспечивает скользящую посадку, Внутренняя поверхность кольца связана с лобовой частью с Помощью теплопроводящей смолы, а наружная поверхность непосредственно примыкает к корпусу. Наличие колец с обеих сторон сердечника статора позволяет существенно увеличить отвод тепла от лобовых частей обмотки 1.

Однако отсутствие теплоотводящих поверхностей на выходе обмотки из пазов и с торцовой ее части не позволяет достигнуть максимального снижения температуры двигателя. Кроме того, при установке цельного кольца в нем наводятся вихревые токи, что обуславливает наличие дополнительных потерь, которые заметно влияют на нагрев обмотки статора.

Наиболее близким к предлагаемому является статор электрической машины закрытого исполнения, содержащий корпус, сердечник, в котором уложены всыпные обмотки с лобовыми частями, имеющими прямой участок, охладительны элементы с аксиальными прорезями, каждый из которых имеет цилиндрический участок I расположенный между корпусом и лобовыми частями, радиально установлейный, закрывающий лобовые части обмотки с торцов диск с примыкающими к зубцам сердечника зубцами расположенными лобовыми частями катушек обмотки 2 .

Однако известной конструкции присущи следующие недостатки: профиль зубца позволяет укладывать только катушки трапециевидной формы, причем нижний слой лобовой части катушки почти на всем протяжении приводится в тесное соприкосновение с зубцом. Хотя это и позволяет несколько увеличить теплопередающую поверхность, но с другой стороны возникает возможность повре5кдения изоляции обмотки статора при укладке. Кроме того, основной съем тепла с лобовых частей обмотки происходит на участке прямого выхода-пучка из пазов статора, где имеются межкатушечные пространства. Поэтому при конструировании в первую очередь необходимо создать

более благоприятные условия теплопередачи или хотя бы равноценнь1е именно на этом участке. При этом невозможно- обеспечить надежный тепловой контакт между .охладителем и корпусом двигателя по всей поверхности как в аксиальном направлении, так и по окружности потому, что невозможно обеспечить с помощью распорных тел одинаковое усилие на каждый сегмент. Использование охладителя данной конструкции более трудоемко .

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения статора.

. Поставленная цель достигается тем,, что в статоре электрической машины закрытого исполнения, содержащем корпус, сердечник, в котором уложены всыпные обмотки с лобовыми частями имеющими прямой участок, охладительные элементы с аксиальными прорезями, каждый из которых имеет цилиндрический участок, расположенный между корпусом и лобовыми, частями, радиально установленный, закрывающий лобовые части обмотки с торцов- диск с примыкающими к зубцам сердечника зубцами, расположенными между лобовыми частями катушек обмотки, зубцы охладительного элемента имеют длину, равную длине прямоугольного участка лобовых частей, ааксиальные прорези, через три зубцевых деления охладительного элемента

На фиг. 1 изображен статор, продольный разрез; на фиг. 2 - охладитель, фронтальная проекция; на фиг, 3 - то же профильная проекция.

Статор электрической машины содержит корпус 1, сердечник 2, в котором уложены всыпные обмотки 3 с лобовыми частями 4, имеющими прямой участок 5, охладительные элементы 6 с аксиальными прорезями 7, каждый из которых имеет цилиндрический участок 8, радиальный диск 9 с зубцами 10. Указанные зубцы имеют длин равную длине прямого участка лобовых частей, а аксиальные прорези 7 расположены через три зубцовых деления. Толщина, радиального диска определяется исходя из механической прочности охладителя. Между зубцами и диском имеется выемка для укладки лобовых частей обмотки, объединенных в кольцевой жгут. Сечение охладителя в зоне обмотки согласуется с пространством между ее лобовой частью и корпусом. Конструктивная связь между охладителем и лобовой частью обмотки осуществляется через заливочные массы.

Для уменьшения потерь от вихревых токов в охладителе сделаны аксисшьные прорези. Прорези чередуются через утроенное зубцовое деление за исключением участка под

отверстие,, предназначенное для выведения концов обмотки статора в клемную коробку. Прорези заполнены материалом с большим удельным сопротивлением.

Изготовленный охладитель после его режущей обработки и нанесения изоляции на внутреннйю поверхность впрессовывается в корпус таким образ.ом, чтобы зубцы оказались против зубцов статора. После установки охладителей с обеих сторон статора производится укладка облютки и капсулирование ее лобовых частей теплопроводящим компаундом.

Таким образом, лобовые части обмотки оказываются кондуктивно связанными чер.ез компаунд и охладитель с корпусом. В результате этого з.на:чительно уменьшается тепловое сопротивление между лобовой частью обмотки и корпусом.

5 Потери, выделяющиеся в обмотке статора, отводятся по двум путям через пакет стали и ее лобовые части. От лобо-вых частей обмотки потери отводятся через заливочные мас10 сы к теплопередающей поверхности охладителя и далее через его тело .на корпус двигателя. Теплопроводящая поверхность охладителя образуется поверхностями радиального

15 диска, зубцов и выемкой между диском и зубцами.

W

СТАТОР.ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИ- НЫ закрытого исполнения, содержащий корпус, сердечник, в котором уложены всыпные обмотки с лобовыми частями., имеющими прямой участок, охладительные элементы с аксиальными прорезями, кгкждый из KOToptsix имеет цилиндрический участок, расположеяный между корпусом и лобовыми частями,-, радиально установленный, закрывающий лобовые ча.сти обмотки с торцов диск с примыкающими к зубцам сердечника зубцами, расположенными между лобовыми частями катушек обмотки, о т л и ч а ю щ и и с я тем, ;что,с целью повьшения интенсивности охл.аждения, зубцы охладительного элемента имеют длину, равную длине прямогр участка лобовых частей, а аксиальные прорези расположены через три зубцовых .деления охладительного эле- g мента. (Л 4 3 00 СП