Статор электрической машины Советский патент 1986 года по МПК H02K3/14 

1Г

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции статоров крупных электрических маашн переменного тока, например турбо- и гидрогенераторов.

Целью изобретения является повышение надежности за счет снижения добавочных потерь.

На фиг, 1 показан плетеный до изолировки стержень обмотки Статора машин с воздушным охлаждением; на фиг, 2 - сечения А-А, Б-Б, В-В, Г-Г, Д-Д, Ж-Ж, Е-Е, И-И, К-К, Л-Л на фиг. 1 J на фиг. 3 - ,стержень обмотки статора с непосредственным водяным охлаждением; на фиг. 4 - сечения А-А, Б-Б, В-В, Г-Г, Д-Д, Е-Е, И-И, К-К, Л-Л, М-М, Н-Н, Р-Р на фиг, 3.

В плетеном (до изолировки) стержне из двенадцати изолированных элементарных проводников (фиг. и 2) последние расположены в два ветикальных столбца, В сечении А-А (з на головки стержня) проводники не- транспонированы. В левом столбце сечения А-А расположены проводники 1-6, в правом столбце - проводники 7-12, причем нумерация проводников принята против часовой стрелки. На участке левой (фиг. 1) лобовой части стержня 13 осуществляется совмесное транспонирование двух изолированных друг от друга и расположенных рядом в одном вертикальном столбце элемент арных проводников, В сечении В-Б этой лобовой части проводники 1 и 2, находившиеся в зоне головки у узкой грани стержня, путем совместного изгиба переводятся на торец, формирующийся шириной только одного, а не двух, как в головке, проводника. Одновременно про водники 8 и 7 также совместно выво- дятся в сечении В-Б на другой торец стержня. Остальные восемь проводников остаются в своих столбцах, изменяя в них только свое высотное положение. На участке между сечения ми Б-Б и В-В проводни1.и 1 и 2 постепенно переводятся из срединного положения на торец в левый столбец проводников, проводники 8 и 7 вместе и также одновременно переводятся в правый вертикальный столбец из своего срединного положения на другом торце стержня, В сечении В-В эт четыре проводника уже встроены Р

0

5 0 Q 5 0

5

12

противоположные столбцы (1 и 2 - в левый, а 8 и 7 - в правый), а их места заняли другие пары проводников 3 и 4 и 9 и 10,-Расстояние между сечениями Б-Б и В-В соответствует шагу транспозиции. На участке следующего шага От сечения В-В до сечения Г-Г пара проводников 3 и 4 перемещается в положение крайних в левый столбец, а пара проводников 9 и 10 - в правый. При этом другие пары проводников 5 и 6 и 11 и 12 выводятся на торцы стержня у обеих узких граней. Таким образом осуществляется постепенное перемещение по длине одной лобовой части пар проводников против часовой стрелки. Граница, где смыкаются лобовая и пазовая части стержня - сечение Д-Д В этом сечении пара проводников под номерами 5 и 6 окончательно переведена в левый столбец, а пара проводников И и, 12 - в правый. Если в сечениях В-Б, В-В и Г-Г высота стержня, определялась восемью проводниками, то в сечении Д-Д, как и в сечении А-А, только шестью проводниками. Сравнивая сечения А-А и Д-Д, не- трудно заметить, что проводники под нечетными номерами сделали 5/12 оборота круга относительно своего исходного положения, а проводники под четными номерами - 7/12 круга, В общем виде при числе проводников в стержне п на длине одной лобовой части каждый проводник под нечетным номером (если первый номер рисва- ивается проводнику, который первым выводится при транспонировании на торец узкой грани) поворачивается на (п-1)/п часть окружности, .под четным - на (п+1)/п часть окружности. Всего на длине одной лобовой- части при транспонировании на 180 эл. град, в данном случае при двенадцати элементарных проводниках потребовалось бы три шага транспозиции вместо шести, если бы каждый проводник транспонировался отдельно. I

На длине пазовой части стержня (между сечениями Д-Д и Ж-Ж) осуществляется обычное транспонирование элементарных проводников, в данном случае показана транспозиция в пазовой части на 360 эл, град, по одному проводнику. Такая транспозиция не обязательна, она может быт1з и на

312

540 град. Поскольку на фиг. I и 2 показан случай, когда на длине пазовой части выполнено равномерное транспонирование по одному проводнику на ЗбО эл, град,, в сечениях Д-Д и Ж-Ж положение элементарных проводников идентично,

В правой лобовой части, как и в левой, осуществляется вновь попарное транспонирование проводников (сече ния И-И и К-К). При этом высота стержня увеличивается по сравнению с нетранспонируемой его частью на

.два проводника, а не на одну, как в случае обычного транспонирования по одному проводнику (сечение Е-Е на фиг, 1), Поскольку в правой лобовой части показана такая же, как

и в левой, на 180 эл, град., в сечении Л-Л, т.е, на участке правой головки, где транспозиции нет, поло- , жение проводников то же, что и в сечении А-А,

Таким образом, на фиг, 1 показана конструкция плетеного стержня, имеющего известную транспозицию в .. пазовой части и совместное плетение пар проводников в лобовых частях.

На фиг, 3 и 4 представлена конструкция плетеного из полых и сплошных проводников стержня, имеющего непосредственное водяное охлаждение. Этот стержень вблизи головок (сечения А-А и Р-Р) не имеет транспозиции в области лобовых частей имеет транспозицию отдельных полых и совместно пар сплошных проводников (в левой части - сечения Б-Б, В-В, Г-Г и Д-Д, в правой части - сечения К-К, Л-Л, М-М и Н-Н) и в пазовой части (между сечениями Е-Е и Н-Н) - традиционное транспонирование по одному проводнику. Поэтому на ддшне лобовых частей высота стержня больше, чем в нетранспонированной его части, на один полый

А-А б-б В-5 Г-Г Л ЛЖ- - U-U К-Н

O

5

0

5

0

5

0

5

Ш1И на дне сплошных проводника, а на длине пазовой части больше на один проводник-полый или сплошной. Характер перемещений элементарных проводников в сечении по длине стержня подобен тому, который описан выше при детальном описании конструкции по (|мг, 1 .

Выполнение плетения совместно двух проводников позволяет осуществлять транспозицию лобовых частей тех стержней, в которых раньше транспозиция бьша невыполнима из-за ограниченной длины-лобовых частей, В других случаях, когда удавалось выполнить частичную транспозицию, использование описанной ко5 струкции позволяет осуществить полное плетение на 180 эл, град, с каждой стороны стержня. Это позволяет в наибольшей степени выравпить ЭДС элементарных 1ФОВОДНИКОВ стержня обмотки ста- , тора и, следовательно, свести к ьщни- муму циркуляционные токи между ними, добавочные -потери и местные нагревы в обмотке, сделать обмотки более надежными и долговечныьпг.

Формула изобретения

Статор электрической машины, содержащий сердечник с пазами, в которых размещены стержни обмотки, имеющие косвенное газовое или непосредственное водяное охлаждение и включающие изолирован Вз1е элементарные сплошные проводники, установленные в пазу /.1,вумя вертикальныш столбцами и транспонированные в пазовой и лобовых частях, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет снижения добавочных потерь, элементарные сплошные проводники в лобовых частях транспонированы парами, расположенными рядом в одном вертикальном столбце.

/l-/f

А-А

8-В Г-Г 1-Д -,И-И АУ-Х

ПП

К-к

л-л м-м

н-н

р-р

Изобретение относится к конструкции статоров крупных электрических машин переменного тока, например, Турбо- и гидрогенераторов. Цель изобретения - повьшение надежности за счет снижения добавочных потерь. Изолированные элементарные проводники стержня обмотки расположены в два вертикальных столбца в пазах сердечника статора. Обмотка имеет газовое или водяное охлалзде- ние. На длине пазовой части стержня (между сечениями Д-Д и Ж-Ж) осущест- 1вляется традиционное транспонирование проводников на 360 или на 540 эл. град, по одному проводнику. В лобовых частях 13 и 14 осуществляется совместное транспонирование двух изолированных друг от друга и расположенных рядом в одном вертикальном столбце элементарных провод- 1шков, Это позволяет осутцествить полное плетение на 180 эл. град. : с каждой стороны стержня и тем самым выравнить ЭДС элементарных проводников стержня и свести к минимуму циркуляционные токи между ними. 4 ил. i (Л л у ..v, ШШ l -/-«-f fi fekk hc О5 L Фиг. /