Статор электрической машины переменного тока Советский патент 1989 года по МПК H02K1/12 H02K3/42 

(21)4235257/24-07

(22)24.04.87

(46) 15.01.89. Бюл. № 2

(71)Институт электродинамики АН УССР

(72)Г.Г.Счастливый, А.И.Титко, А.А.Бабяк, В.В.Кузьмин,

И.Я.Черемисов, В.Б.Каплунев и В.Г.Ракогон

(53)621.313.04 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР 1141512, кл. Н 02 К 1/16, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1176417, кл. Н 02 К 1/16, 1983.

(54)СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

(57)Изобретение относится к области машиностроения. Цель изобретения - увеличение нагрузочной способности

и повышение надежности. Статор электрической машины переменного тока содержит шихтованный сердеч/1ик 1, обмотку 2, нажимные плиты 3 и пальцы 4. Экран имеет три слоя: два из них 5 и 6 выполнены из высокоэлектропроводного материала, а один 7 - из ферромагнитного. Под экраном установлены магнитные вставки 8. Вставки могут иметь Т-образную форму. Так как магнитные вставки имеют магнитную проницаемость в радиальном направлении выше, чем в аксиальном и тангенциальном, «то поток не будет отклоняться в крайний пакет. С помощью регулируемых зазоров между вставками и поверхностями зубцов перераспределяются магнитные потоки, проходящие по зубцам крайнего пакета и вставкам, и выравниваются ввделяе- мые в них потери. 2 з.п. ф-лы, 6 кл.

i

СО

4

СП

00

Изобретение относится к электротехнике в частности к электромашиностроению, и может быть использован в электрических машинах, в мощных ipyuo- и гидрогенераторах, характеризующихся значительными злектромагнит кыми и тепловыми нагрузками торцовых элемен.тов статора.

Цель изобретения - увеличение загрузочной способности (расширение диапазона нагрузок, повышение мощно- ::;ти) и повышение надежности.

На фиг.1 приведена торцовая часть статора электрической машины, про- дольный разрез; на .2, 3 и 4 - примеры форм магнитных вставок и их изготовления; на фиг,5 и 6 - примеры Бьшолнения статора электрической ;,а;чины с многослойным экраном и маг- 4кгнь ми вставками под ним.

Статор электрической машины переменного тока содержит шихтованный сердечник 1, обмотку 2, нажимные плиты 3 и пальцы 4, многослойный экран, выполненный, например, из трех слоев: два слоя 5,6 - из высокоэлектропроводного и один слой 7 - из ферромагнитного материала. Под экраном установлены магнитные встав- ки 8. Стержни обмотки 2 удерживаются 3 пазах сердечника 1 с помощью клиньев 9.

Между вставками 8 и поверхностью зубцов крайнего пакета имеется за- зор 10 переменной величины, ,в т.ч. и вдоль поверхности зубцов (фиг.6). .Ь еется также зазор 11 между вставками и экраном (фиг.5), в частности между вставками и ферромагнитной частью экрана (фиг.1). Магнитные вставки (фиг.3,4) укладывают при шихтовке сердечника. Благодаря Т-образной форме они лишены возможности перемещения в радиальном и тангенци- альном направлениях.

Выполнение вставок 8 заподлицо с экраном позволяет удерживать их посредством нажимных пальцев либо нажимных плит 3 зубцово-пазрвой конструкции (фиг.6) от перемещений в аксиальном направлении. Магнитные вставки 8 могут быть выполнены различной формы. Если ферромагнитный слой 7 экрана выполнен с большей, чем слои 5, 6, кривизной внутренней цилиндрической поверхности, то встаки 8 имеют вид, представленный на фиг.З, Если слои 5-7 экрана выполне

„ , Q -

5

0

на одном уровне (фиг.6), то профиль боковых поверхностей вставок 8 в радиальном направлении не изменяется. Применение вставок 8 не исключает использования экранов такой формы, которая обеспечивает защиту нажимных плит от переменных магнитных потоков (фиг.5).

Конструкция статора электрической машины, в которой вставки 8 выполнены из магнитодиэлектрика, наиболее эффективна. Один из способов изготовления вставок 8 показан на фиг.4. Вставки 8 изготовляют из стальной проволоки 12 диаметром 0,1-0,2 мм или пластин, наклеенньтх на стеклоткань толщиной 0,15-0,2 мм. Из стеклоткани с наклеенной проволокой выреч зают заготовки необходимого профиля, складьгеают в пакет, причем каждую заготовку покрывают эпоксидной замазкой с ферромагнитным наполнителем либо без него. Выполненные таким образом вставки В проводят магнитный поток только в радиальном направлении, выделяемые при этом в них потери минимальны.

При работе электрической машины радиальньм магнитный поток зазора, аксиальные потоки лобовых частей обмоток и поток, вытесняемый из зазора, через магнитные вставки заводятся в ферромагнитную шихтовую часть экрана и замыкаются в нем в тангенциальном направлении. Поскольку магнитные вставки имеют магнитную проницаемость вьшге в радиальном направлении, чем в аксиальном и тангенциальном, то поток не отклоняется в крайний пакет. Этому способствует и регулируемый зазор между вставками и пакетом, Вьщелнемые потери малы, так как вставки выполнены из пластин или магнитодиэлектрика, С помощью регухшруемьгх зазоров перераспределяются магнитные потоки, проходящие по зубцам крайнего пакета и вставкам, и выравниваются выделяемые в них потери. Тем самым.достигается равномерное распределение потерь в торцовой части сердечника статора, а их малы. Температура элементов торцовой части сердечника, обусловленная указанными потерями, находится в допустимых пределах.

Указанные технические преимущества обусловливают увеличение нагрузочной способности турбогенераторов.

в т.ч. в режимах с потреблением ре активной мощности, и повышение надежности работы машин, что позволяет не устанавливая дополнительного до- рогосто щего компенсирующего устройства для поддержания напряжения в сети, повысить КДЦ машин.

Формула из обретения

1, Статор электрической машины переменного тока, содержащий шихтованный сердечник с зубцами, обмотку, нажимные плиты и пальцы и установлен ные .в торцовых частях сердечника многослойные экраны из ферромагнитных и электропроводных элементов, отличающийся тем, что.

с .целью увеличения нагрузочной способности и повышение надежности, он снабжен магнитными вставками, установленными со стороны расточки статора с зазорами относительно экранов и торцовых поверхностей зубцов.

2,Статор ПОП.1, отличающийся тем, что магнитные вставки имеют Т-образную форму, при этом горизонтальная полочка вставки размещена между электропроводными слоями экрана.

Фиг.з

Фие.Ч

Фие.

Фие.6