Ротор синхронной электрической машины Советский патент 1986 года по МПК H02K1/32 H02K3/24 H02K9/08 

Изобретение относится к охлаж;де- нию обмотки ротора явнополюсной электрической машины, а именно к усовер иенствованию системы форсированного охлаждения обмотки возбуждения и полюсов гидрогенератора.

Цель изобретения - улучшение охлаждения обмотки возбу кдения за счет продольной более интенсивной циркуляции охлаждающего воздуха между катушкой и сердечником и выравнивание потока охлаждающего воздуха по внутреннему периметру катушки.

На фиг.1 изображена часть ротора поперечный разрез; на фиг.2 - сердечник полюса, разрез; на фиг.3 - полюс, поперечный разрез; на фиг.4 9 - варианты выполнения распорных клиньев; на фиг. 10 - вид А на фиг.4; на фиг.i1 - то же, с каналами, расположеннььми с наклонам; на фиг , I 2 - гзид Б на фиг . 5 .

Электрическая машина содержит статор 1 (фиг.) и обод 2 ротора с вентиляционными каналами 3. К центральной части 4 остова ротора 5 присоединены спицы 6 с заборными окнами 7. На сердечниках 8 полюсов 9, установленных с межтюлюсным пространством 10, закреплена обмотк возбу;5 дения, при этом имеется зазор 11 между сердечником 8 и катушкой 12, в витках которой вьшолне- ны вентиляционные каналы 13 (фиг.2) Катушка 12 расперта на сердечнике 8 с помощью распорных клиньев 14 и 15. Таким образом, зазор 11 разделен на камеры 16, образованные клиньями 14 и 15, сердечником 8 и внутренней стороной 17 катушки 12. В клиньях 14 и 15 выполнены каналы, которые могут быть выполнены либо только в клиньях 14 или 15, либо в тех и других одновременно. Каналы имеют вид канавок 18 (фиг,4, 8,9 и 12) или сквозных отверстий 19 (фиг.5 - 7 и 10), причем канавки 18 выполнен.ы на взаимно сопрягающихся поверхностях клиньев 14 и 15 (фиг. 9) .

Таким образом, камеры 16 соединены ме/кду собой по высоте и внутреннему периметру катунжи 12,

Чтобы на участках каналов распор ных клиньев не бьшо сдвига витков катушки, каналы выполняют под углом к вертикальной плоскости клина (фиг,1О .

036352

Охлаждение ротора электрической машины происходит в следуюи1ей последовательности.

В 3- борные окна 7 спицы, меукду 5 спицами 6 сверху и снизу.,, поступает охлаждающий воздух в вентиляционные каналы 3 обода 2, из которых часть охлаждающего воздуха поступает в пространство 10 между полюса10 ми 9. Одновременно другая часть охлаждающего воздуха поступает из каналов 3 в пространство (зазор) П между катушкой 12 и сердечником 8 полюса 9, а затем направляется

15 в поперечные каналы 13, выполненные в витках катушки 12. Каналы в клиньях 14 и 15 обеспечивают лучшее растекание охлаждающего воздуха в зоне между катуижой 12 и сердечни20 ком 8 и выравнивание температуры обмотки возбуждения.

Охлаждающий воздух, пройдя камеры 16 и каналы 13 в витках катушки 12, под действием центробежного

25 эффекта поступает в междуполюсное пространство 10, а затем через статор 1 на воздухоохладители (не обозначены ) . Затем цикл охлаждения повторяется вновь.

30 Распорные клинья с поперечными каналами в предлагаемом роторе проявляют новое свойство,заключающееся в выравнивании расходов температуры охлаждающего воздуха в пи-. тающих камерах, в улучшении циркуляции воздуха между сердечником и катуижой и улучшении теплового состояния обмотки возбуждения. Выравнивание расходов температуры и улуч.Q 1иенив циркуляции воздуха обеспечивается возможностью сообщения между KaNtepaMH, образованными клиньями, сердечником и катушкой возбуждения. Улучшение теплового состояния обмотки f обеспечивается более эффективным охлаждением обмотки возбу:кдения за счет увел1 чения охлаждающей поверхности и улучшения циркуляции.

50

Такая комбинация обмотки возбуждения, имеюЕцая поперечные каналы в витках, и распорных клиньев, в которых вьшолнены поперечные каналы, соединшощие все раздаточные вертикальные камеры между собой, значи- 55 тельно улучшает работу системы форсированного охлазкдения обмоткИ ротора и повышает работоспособность и надежность машины без дополнительных конструктивных узлов и увеличения расхода материала.

Формула изобретения

1.Ротор синхронной электрической машины, содержащий сердечники полюсов с закрепленной на них катушкой обмотки, в витках которой расположены вентиляционные каналы, и установленные по внутреннему периметру между катушками и сердечниками распорные клинья, образующие вертикальные камеры, соединенные с вентиляционными каналами, отличающийся тем, что, с целью улучшения охлаждения, камеры вьтолне ны сообщающимися при помощи попереч0363)

ных каналов, распределенньпс по высоте распорных клиньев.

2.Ротор по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что поперечные ка5 налы расположены на плоскостях клиньев, обращенных к катушке.

3.Ротор по п.1, о т л и ч-а ю- щ и и с я тем, что поперечные каналы расположены на плоскостях

10 клиньев, обращенных к сердечнику.

4.Ротор ПОП.1, отличающийся тем, что поперечные каналы расположены на обращенных одна

к другой плоскостях клиньев. 15 5. Ротор попп. 1-4, отличающийся тем, что поперечные каналы расположены с наклоном.

Изобретение относится к охлаждению обмотки ротора явнополюсной электрической машины. Между витками катушки обмотки ротора имеются вентиляционные каналы, а катушка расперта на сердечнике посредством клиньев, образующих вертикальные камеры, соединенные с вентиляционными каналами. Для улучшения охлаждения каме- ры выполнены сообщающимися при помощи поперечных каналов, распределенных по высоте распорных клиньев. 4 3.п. ф-лы, 12 ил,

Фиг. 2

J4-IS

W 13

W

-;з

ГЪ о

&- о

. )5 -19

ФигМ

Фиг.5

Фиг 6 Фиг.7

Вид А

8идА

В ид 6

18

:/«

W

13

Фиг.8 Фиг.9 Фиг.Ю

Составитель Л.Карцева Редактор И.Дербак Техред А.Кикемезей Корректор И.Муска

Заказ 8А26/57 Тираж 645 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

По делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж735, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.- Проектная, 4

Риг.П

Фи1.12