Полюс ротора синхронного генератора Советский патент 1987 года по МПК H02K3/52 

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к тяговым синхронным генераторам для тепловозов.

Целью изобретения является повышение технологичности изготовления и снижение материалоемкости.

На фиг.1 представлен-полюс рот6 ра синхронного генератора, продольный разрез; на фиг.2 - тоже, поперечный разрез; на фиг.З - сечение по лобовой части полюса.

На фиг.1 пок азан полюс ротора синхронного генератора, шихтованный сердечник I которого собран на заклепках 2, развальцованных в концевых штдмпованных листах 3 и снабжён уложенными внутри полюса основными стержнями 4, с резьбовыми .отверстиями для крепления полюса на магнито- проводе, а в зоне полюсного наконечника 5 и дополнительными стержргями 6, концевые части которых выступают за торцы 7 сердечника. Концевая часть 8 дополнительного стержня выполнена с уступом и имеет опору 9, фиксирующую местоположение лобовой части катушки 10 возбуждения в pari- диальном направлении и воспринимшо- щей центробежнуто нагрузку от нее, и упор 11, фиксирующий совместно с концевой частью 12 основного стержня местоположение катушки возбуждения в осевом направлении. В концевой части 12 основного стержня может быть выполнено резьбовое отверстие 13 с целью закрепления катушки возбуждения на сердечнике и предотвращения смещения ее к центру, если в этом будет необходимость.

Верхний 14 и нижний 15 выводы катушки возбуждения целесообразно размещать по оси на разных лобовых частях ее, так как это обеспечит одно исполнение полюса, что немаловалшо для производства и эксплуатации (с точки зрения обеспечения запасными частями).

Сердечник снабжен, при необходимости, каналами 16 для стока пропиточного лака из резьбовых отверстий в- основных стержнях, так как обычно полюс пропитьшается при нижнем положении полюсного наконечника.

На фиг. 2 показан 17, расположенный в зоне 18 соединения сердечника с магнитопроводом и идзш;ий вдоль оси, который фиксирует при мон0

таже местоположение полюса на магни- топроводё в тангенциальном направлении и. передает при работе крутящий момент.

На фиг.З показаны радиальные каналы 9, которые образованы выступающими за торец сердечника концевыми частями основных и дополнительных стержней и по которым под вентилирующим действием последних проходит поток охлаждающего воздуха, повышая эффективность охлаждения полюса. Изоляция и элементы фиксации ка-5 тушки на сердечнике в осевом направ .Ленин, а также крепление верхнего вывода могут быть выполнены, например, как указано на фиг.1, 2, 3 (см. на усиление изоляции у торца сердеч0 ника).

Р1зготовление и сборка полюса ротора синхронного генератора.

Полюс ротора по предлагаемому изобретению не содержит нажимных щек

5 или хвостовиков Т-образной формы или в виде ласточкина хвоста, а сердечник его состоит из комплекта штампованных основных полюсных листов, -в том числе листов с просечкой для про0 хода шпилек крепления на магнитопро- воде; комплекта штампованных концевых листов, в том числе листов с зенковками на отверстиях для развальцовки концов полюсных заклепок; комплекта полюсных заклепок и ком- 11лекта -стержней прямоугольной, формы, .что позволяет осуществить изготовление серде-чника полюса ротора синхронного генератора по предлагаемому

0 изобретению аналогично изготовлению сердечника главного полюса электрической машины постоянного тока, причем на том-же оборудовании и тем же способом, при котором в специальном

5 приспособлении устанавливают концевые полюсные листы, затем комплект основных полюсных листов нужной массы, опять концевые листы, весь пакет сжимают под прессом заданным усили-

Q ем и проверяют обеспечение размера по длине сердечника, а затем снимают нагрузку, вводят в отверстия в листах полюсные заклепки и стержни (а в данном случае вводят и допол-

5 нительные стержни) и опрессовьшают комплект всех полюсных листов с установленными cтepжня ш и заклепками под прессом заданным усилием, причем в процессе опрессовки заклепки будут

5

развальцованы в концевых листах с зенковками посредством специальных кернов, которыми приспособление снабжено. Поскольку в данном случае прессуется сердечник полюса ротора синхронного генератора, у которого концевые части основных, и дополнительных стержней выступают за торцы сердечника, никаких изменений в способ и сам процесс изготовления сердечника не внесет, так как в приспособлении могут быть предусмотрены для них специальные углубления.

При сборке полюса сердечник устанавливают на приспособление полюсным наконечником вниз, затем производят установку на него изолирующей рамки, ограничителей (на концевые части стержней), надевают на сердечник катушку возбуждения, например, вставляют корпусную изоляцию в пазовой части, предпочтительно и в лобовых частях и фиксируют прокладками в ограничителях местоположение катушки в осевом направлении.

Поверх катушки возбуждения устанавливают технологическую плиту и специальными клиньями, вводимыми в приспособление поперек полюса, прижимают катушку возбуждения через изолирующую рамку к полюсному наконечнику в пазовой части и к опорам концевых частей Г-образной формь дополнительных стержней в лобовых частях (последние, при необходимости, могут быть закреплены при этом посредством использования резьбовых отверстий в концевых частях основных стежней). В таком зажатом состоянии полюс вместе с приспособлением загружают в автоклав и пропитывают в компаунде типа Монолит.

Резьбовые отверстия в основных стержнях перед пропиткой целесообразно предохранить от смачивания компаундом или ввернуть в них технологические пробки из несмачиваемого компаундом материала, например, ти- па фторопласт, в которых также предусмотрены отверстия вдоль оси для стока компаунда в каналы внутри сердечника и на выход из его торцов.

После пропитки полюс вынимают из приспособления и производят дальнейшие операции в подготовке к сдаче.

Устройство работает следующим образом.

Катушка возбуждения прижата технологическим приспособлением посредством клиньев к изолирующей рамке, которая опирается на полюсный наконечник сердечника в пазовой части и на выступающие -за торцы сердечника концевые части дополнительных стержней. Таким образом и при работе эти опоры

0 воспринимают центробежную нагрузку от катушки возбуждения, на которую, в частности, от лобовых частей катушки должны быть рассчитаны дополнительные стержни и сопрягаемые с ними

5 несущие части полюсных листов.

При монтаже полюса выступ сердечника входит в открытый паз на.магни- топроводе. Магнитопровод при этом выполнен массивным (отливка, поков0 ка), а выступ сердечника полюса выполнен на полюсных листах непосредственно или образован выступающей из паза в сердечнике шпонкой.

Зацепление выступа сердечника с

5 магнитопроводом воспринимает при работе сдвигающие полюс усилия, обусловленные крутящим моментом (моментом короткого замыкания) или угловыми ускорениями, в силу чего количест-:

0 во стяжных шпилек, крепяш;их полюс на магнитопроЬоде, может быть существенно уменьшено,и делает невозможным смещение в тангенцигшьном направлении при превьщ1ении допустимой частоты

g вращения.

Концевые части стержней, выступающие за торцы середчника, при вращении ротора создают вентилирующий эффект, под действием которого по

0 радиальным каналам в лобовьк .частях катушки возбуждения проходит поток охлаждающего воздуха, повьшгая тем самым эффективность Охлаждения не только полюса в целом, но и обмот-

5 ки статора на выходе из паза в .одной из наиболее нагретых точек ее. Минимальньй вылет лобовых частей катушки возбуждения от торца сердечника и отсутствие в них стальных нажимQ ных щек снижает усилия взаимодействия лобовых частей обмоток возбуждения и обмотки статора, что благоприятно сказывается на вибрационном состоянии лобовых частей обмотки ста5 тора и надежности ее изоляции.

Формула изобретения

. Полюс ротора синхронного генератора, содержащий катушку возбуждения, элементы крепления лобовых час51

тей катушки, шихтованный сердечник с полюсным башмаком и хвостовиком и продольные стержни с резьбовыми отверстиями, расположенные внутри сердечника и служащие для крепления ,к остову, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения техноло гичности изготовления и снижения ма

363380б

териалоемкости, элементы крепления ,лобовых частей катушки выполнены в виде стержней прямоугольного сече- ния, которые размещены в вьтолнен- ных по длине полюса отверстиях, а концевые части этих стержней имеют

-уступы, к которым примькают лобовые

-части катушки.

Фиъ.2

13

Редактор Н.Слободяник

Составитель А.Кузьмин

Техред Л.Олийнык Корректор Г. Решетник

Заказ 6374/49Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фи.З

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - повышение технологичности изготовления и снижение материалоемкости. Полюс ротора синхронного генератора содержит сердечник 1. Для крепления катушки возбуждения 10 и передачи крутящего момента полюс снабжен стержнями 6, концевые части 8 которых, выступа.ют за торцы сердечника и служат опорами для лобовых частей , катушки возбуждения. Стержни 4 с резьбовыми отверстиями предназначены для крепления полюса на магнитопрово де. Это позволяет повысить надежность. 3 шт. (А .7 5 ..«V 5 Фаг