Статор электрической машины Советский патент 1985 года по МПК H02K3/14 

Изобретение относится к электромашииостроению, в частности к турбогенераторостро Цепь ; изобретения - повышение надежности обмотки статора. На чертеже показан статор электрической машины. Статор состоит из ферромагнитного сердечника 1, у которого с обоих сторон в зубцовой зоне выполнен скос 2. В пазы сер дачника, полная длина которого по спинке равна L , уложена двухслойная обмотка. Верхний 3 и нижний 4 стержни обмотки Имеют транспозидгао на прямолинейных участках разных длин Р и Gj удовлетворяющчх условию ,u,, . где I и L - аксиальные длины сердечни ка па уровнях (радиусах от оси вран1ения ротора машины) расположения осе верхнего и нижнего стержней статорпой обмотки, при этом L Lj L; -1 2 высоты верхнего и нижнего стержней статорной обмотк 0 II 0 - углы в точках пересече}1ия очертания скоса сердеч-пика с осями верхнего и нижне го стержней. В целях упрощения технологии изготовления скосы сердечника чаще выполняют ступенчатыми. В этом случае но средним точкам ступенек проводится плавная линия (очертание скоса), по отношеншо к которой должны быть определены углы о и . Суть дагшого устройства статора заключается в устранении плетения проводников в зо не пространства между скощенной частью сердешшка и ротором 5, так как из-за разного наклона восходящих и нисходящих пле элеметарных нроводнш ов относительно силовых трубок 6 торцового магнитного потока в проводниках иэдуктируются разлиздгые по величине ЭДС и возникают по вышенные циркуляциошше токи; С целью дополнительного снижения циркуЛЯЩ1ОШ1ЫХ токов, замыкающихся между про вЬдщпсами в головках стержня статорной обмотки, за счет уменьшения искривления си ловых трубок 6 магнитного торцового потока в зоне расположения проводников стержней в предлагаемом статоре длнна бочки .ротора L. соответствует условию . L/ 4 4Для определения эффекта от предлагаемого изобретения были расчитаны дополнительные диркуляш1онные токи и потери, обусловленные большим скосом сердечника стато- ра двухполюсного турбогенератора мощностью 160 МВт. Сердечник статора турбогенератора в торцовых частях скощен на высоту зубца. Двухслойная обмотка статора имеет верхние и нижние стержни одинаковой высоты с транспозицией элементарных проводнт ов на угол 540°, выполненный на одинаковой длиг не, равной полной длине сердечника по спинке, т.е. 1 2. Картина распределения торцовых магнитных полей от токов статора и ротора определяется методом моделирования на электропроводной бумаге. От указанных полей н прямоуголы.а)1х участках стержня, выходящих из паза статора, определяют индуктируемые ЭДС в элементарных проводниках, располо- женных па разных высотах стержня. Учитывав ется наклон от плетения каждого проводника по отиощеииш к. силовым трубкам торцо вого магнитного потока в зоне скоса сердечника. Далее вычисляют дополнительные резуль тпрующие ЭДС в каждом проводнике и находящей дополнительные циркуляционные токи. Они с учетол1 фазового сдвига сложены с номинальными рабочими токами в проводниках и таким образом определены дополнительные потери. В соответствии с предложе1шым устройством были изменены длины транспозиции элементарных проводников верхнего и нижнего стержней (., и 2)-По рабочим чертежам статора турбогенератора мощностью 160 МВт определены углы. cl. 45°, L, и U2 Это позволяет найти величины Ц и 8 . Наибольщие дополнительные циркуляционные токи и потери от наличия указанного больщого скоса сердечника статора возникают в верхнем стержне, поэтому в нем они определены для крайних значений - , а именно: Ц « e -f4ct 4j V Результаты расчета дополнительных потерь в целом по верхнему стержню; и его отдельным элементарным проводникам показали, что, используя предложенную конструкцию cTaTopii, дополнительные потери от циркулящюнных токов можно уменьшить в 10-20 раз по сравнению с потерями при конструкции статора, принятой в турбогенераторе мощностью 160 МВт. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет существенно уменьшить потери в

311854984

обмотке статора от циркуляционных токов,шейной частью сердечника статора. Это повышвнавЬдимых сильным торцовым магнитным . ет надежность обмотки .статора и одновременполем в пространстве между ротором и ско-но увеличивает КПД электрической маппшы.

СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий ферромагнитный сердсчлнк со скошенными в зубцовой зоне концевыми пакетами и. уложенную в газы двухслойную обмотку, состоящую из нижних и верхних стержней с транспозицией элементарных проводников на их прямолинейных участках, о тл и ч а 10 щ и и, с я тем, что, с целью повышения уча пон чем ней где {адежиости, длина транспонированного ка нижнего стержня больше длины трансрованного участка верхнего стержня, прилины транспояирова И1ых участков стерждовлетворяют следующим условиям: L,-1..,, 4 (,4L, , l.2 KiCtsjc/,, 1 4 и длина транспонированных участков прямолинейной части соответственно верхнего и нижнего стержней; высота соответственно верхнего и нижнего стержней обмотки; аксиальная длина сердечника на уровнях расположения осей соответственно верхнего и нижнего стержней обмотки; oL, углы в точках пересечен1Ш очертания скоса сердечника статора с осями верхнего и нижнего стержней.