Двухрядный стержень статорной обмотки электрической машины Советский патент 1988 года по МПК H02K3/14 

Изобретение относится к электромашиностроению, преимущественно к турбогидрогенераторам.

Целью изобретения является повышение энергетических показателей и надежности путем уменьшения местных потерь и нагревов проводников.

На фиг. 1 изображена схема транспозиции проводников в лобовых частях стержня; на фиг. 2 - распределение индукции магнитного поля рассеяния (БХ), направленного перпендикулярно широкой грани стержня; на фиг. 3 - стержень лобовой части; на фиг. 4 и 5 - изменения эпюр В .

В каждой лобовой части двухрядного стержня 1 выполнена транспозиция проводников 2 на угол 180. Сплошными линиями показаны положения осе двух соседних проводников. Пазовая часть стержня, где проводники тран Q

спонированы на 360 , не показана, а лобовые части стержня сдвинуты вместе. Каждая плетеная лобовая част стержня длиной 1 разделена на два участка с длинами l(l-oi;)l и 1 i 1, в пределах каждого из которых проводники транспонированы на 90 с шагами транспозиции, соответствен44 ,

но равньми t, - (1-)1 и t, -л-1, п п

где п - количество проводников в стержне, а величинах определяется из условия обеспечения тождества уравнения

,i I I -Л ) J -Cl + r ) - - jl -1

I) Ч-j

изменения В, т.е. величинами, известен. Для решения этой задачи производят построения зависимостей

функции У от величины .i. при заданном значении Д. На фиг. 2 показаны изменения эпюр В в функции X при Jb 2, 3, 4, 5, а также функции от величины oi . Точки пересечения графиков с горизонтальной осью дают и с- комые значения величины ci, при которых О, а следовательно, отсутствует разность ЭДС между крайними проводниками стержня, т.е. обеспечена полная компенсация ЭДС между элементарными проводниками, причем ( равно нулю не только для крайних проводников, но и для любой произвольно выбранной пары проводников

стержня.

Технико-экономический эффект от внедрения изобретения достигается, с одной стороны, за счет уменьшения

добавочных потерь от циркуляционных токов в обмотке статора, а с другой стороны, за счет повышения надежности обмотки статора от исключения местных перегревов и упрощения технологии

изготовления стержней с плетением проводников в лобовой части стержня . Для турбогенераторов мощностью 100-160 МВт, которые при относительно коротком сердечнике статора (около 3 м) имеют транспозицию проводников стержня в пазовой части на 360 , использование предлагаемого решения позволяет снизить добавочные потери в обмотке статора на 60 кВт.

Изобретение относится к облас ти электромашиностроения. Цель изобретения - повышение энергетических показателей и надежности. В пазовой части проводники стержня транспортированы на 360 . Каждая плетеная лобовая часть стержня длиной 1 разделена на два участка с длинами I, (-«) и Ij о(.1. В пределах каждого из участков проводники транспортированы на 90 с шагами транспозиции, соответственно равными t (i-j) i, -. где п - количество проводников в стержне. Величина « находится из математического выражения, соответствующего условию обеспечения полной компенсации разности ЭДС между отдельными проводниками при заданном распределении величины индукции магнитного поля, пронизывающего широкую грань стержня вдоль вылета лобовой части. Это приводит к уменьшению добавочных потерь от циркуляционных токов в обмотке статора. 5 ил. с S6 (Л

1

1

К(1.)-;,|:-у -3. (.1.. i).

-l-et

Задача заключается в нахождении такой величиныoL , при которой функция Р обращается в ноль, если закон

где б - показатель убывающей экспоненциальной функции, определяемой параметрами и режимом работы турбогенератора. Наибольшая разность ЭДС пропорциональная разности магнитных потоков, сцепленных с проводниками, и обозначенная буквой (в относительных единицах), будет иметь место для крайних проводников, Для этих проводников

-Л

з п

5

Формула изобретения

Двухрядный стержень статорной обмотки электрической мгшины, содержащий проводники, транспонирован№1е на 360° в пазовой части и на 180 в каждой лобовой части стержня, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения энергетических показателей и надежности путем уменьшения местных потерь и нагревов проводников, каждая лобовая часть разделена на два участка с длинами 1, (l-(i)l и 1 с.(-1, в каждом из которых проводники транспонированы на 90 с шагами транспозиции, соответ4

ственно равными t, -(l-t)- и t. п

-«i 1, где величина 0 J. 4 опре- n

деляется из уравнения

- I 1 - .(1-JI I I /( ) T-I -ll -1 -(уГ -г)

где 1 - длина транспонированной лобовой части стержня;

количество проводников в стержне;

показатель убывающей экспо- неициальной функции, определяемой параметрами и режимом работы турбогенератора.

L t

Uf.J

. Голодка стержня

Зпюра Вх В-е

fl

- J3--5

0,1 0,2 0,3 0, 0,5 0,6 OJ

и.г.

Фаг. 5