Беспазовый статор электрической машины Советский патент 1991 года по МПК H02K3/46 

1

(21)4654099/07

(22) 23 02 89

(46) 15.0491. Бюл. №22

(71)Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина

(72)В.Ф. Болюх, С.М. Кожемякин и А.И. Станкевич

(53)621.313.04(088.8)

(56)Патент США № 4237398, кл. Н02 КЗ/48, 1980.

Авторское свидетельство СССР N 1543499. кл. Н 02 К 3/48. 1987 (54) БЕСПАЗОВЫЙ СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

(57)Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к обмоткам беспазового статора электрической машины. Цель изобретения - повышение КПД путем улучшения охлаждения. Обмотки 1 и 2 фиксируются опорными элементами 8 и 9. Крепежные элементы 5 с выступами 6 и 7 расположены между обмотками 1 и 2. Лента 3 образует с боковыми поверхностями обмоток каналы 4. Пара ребер 10 и 11 расположена в плоскости 12. Опорные элементы 8 и 9 прижаты к сердечнику статора 13 и ленте3 соответственно. Клинья 14 размещены в пазу сердечника статора 13. Стержни обмотаны резиной 15 и содержат прокладки 16. Прокладка 17 установлена с наружной стороны выступа ленты. 1 ил

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к обмоткам беспазового статора электрической машины.

Цель изобретения - повышение КПД путем улучшения охлаждения.

На чертеже представлена обмотка беспазового статора электрической машины, поперечное сечение.

Обмотка беспазового статора электрической машины содержит группы стержней 1 и 2 с квадратным сечением, упругую опорную ленту 3, образующую между боковыми сторонами групп стержней полости 4, крепежные элементы 5 с внутренними 6 и внешними 7 выступами, расположенные между группами стержней. Внутренние и внешние выступы за счет резьбового соединения могут перемещаться по крепежному элемента. Между группами стержней расположены внутренние 8 и внешние 9 опорные

элементы, выполненные в виде упругих пластин, Соковые стороны у которых скошены под углом 45° к плоскости пластин. У каждой группы стержней пара противоположных ребер 10 и 11 расположена в плоскости 12, перпендикулярной внутренней поверхности сердечника статора 13 и параллельной ей упругой опорной ленте 3 и зафиксирована боковыми сторонами внутренних опорных элементов 8, прижатых внутренними выступами 6 крепежных элементов к сердечнику статора 13, и боковыми сторонами внешних опорных элементов 9, охваченных упругой опорной лентой 3, прижатой внешними выступами 7 крепежных элементов. В сердечнике статора 13 выполнены пазы в форме ласточкиного хвоста, в которых размещены клинья 14. Крепежные элементы 5 завернуты в резьбовые отверстия клиньев 14. Каждая группа стержней

О СП Os

о со ел

обмотана изоляционной лентой 15 и содержит изоляционные прокладки 16 для повышение ее жесткости. Для предотвращения проникновения хладагента в полость машины и герметизации полости 4 на прижимаемой поверхности внешних выступов 7 крепежных элементов 5 установлены упругие, например резиновые прокладки 17. Упругая опорная лента 3 изготовлена из изоляционного материала, например, из стеклоткани, пропитанной синтетической смолой, Опорные элементы 8 и 9 выполнены упругими из композитного материала, например из пластика, армированного нитями из нержавеющей стали.

Обмотка работает следующим образом. При вращении ротора электрической машины (не показан) по стержням обмотки 1 и 2 протекает ток и возникают электро- динамические усилия, стремящиеся переместить стержни сердечника относительно сердечника статора. Эти силы, а также силы тяжести, инерции и др. передаются через боковые стороны опорных элементов 8 и 9 на крепежные элементы 5. Поскольку эти элементы прикреплены к сердечнику статора через клинья 14, происходит компенсация сил. Дополнительное фиксирование групп стержней обмотки осуществляется упругой опорной лентой 3. прижатой внешними выступами крепежных элементов к внешним опорным элементам 9. Выполнение скоса под углом 45° на боковых сторонах опорных элементов 8 и 9 обеспечивает надежный охват ребер 10 и 11 и фиксирование групп стержней обмотки.

При подаче хладагента, например воды, через коллектор, установленный на одном торце машины, осуществляется разветвление хладагента по каналам и циркуляции его вдоль полости 4 канала. Хладагент при циркуляции снимает выделяющееся в обмотке статора тепло.

Обмотка беспазового статора технологична и легко монтируется к сердечнику статора. Вначале внутренними выступами 6 крепежных элементов 5 к сердечнику статора прижимаются внутренние элементы 8. В образованные между их боковыми сторонами угловые пазы с углом раскрытия 90° вставляются ребрами 10 группы стержней 1 и 2, которые затем сжимаются боковыми сторонами внешних выступов 7 крепежных элементов.

Предлагаемая конструкция обмотки беспазового статора электрической машины позволяет улучшить охлаждение стержней обмотки за счет смывания их хладагентом непосредственно со всех сторон; сохранить механические и изоляционные свойства элементов обмотки за счет снижения термических напряжений; снизить требования к точности монтажных размеров элементов обмотки за счет упругости

опорных элементов; повысить коэффициент заполнения обмотки статора медью и ее электромагнитную нагрузку.

Обмотка беспазового статора может быть использовано для высокочастотного

синхронного генератора.

Формула изобретения Беспазовый статор электрической машины, содержащий сердечник, группы стержней обмотки, упругую опорную ленту, крепежные элементы с выступами, расположенные между группами стержней, фиксирующие опорные элементы в виде двух пластин, отличающийся тем, что, с

целью повышения КПД путем улучшения охлаждения, пара противоположных ребер каждой группы стержней, имеющих квадратное или ромбическое сечение, расположена в плоскости, перпендикулярной

внутренней поверхности сердечника статора, и зафиксирована боковыми сторонами внутренних опорных элементов, прижатых к сердечнику статора, и боковыми сторонами внешних опорных элементов, прижатых к

упругой опорной ленте.

13

12

15

в

16

/uJ 4 7 V ,, 3