Ротор бесщеточного возбудителя Советский патент 1993 года по МПК H02K19/10 H02K1/32 

# 8

(Л

С

Сущность изобретения: на вал 1 с продольными вентиляционными каналами 2 насажен сердечник 3 с радиальными венти- ляцио.нными каналами 4. В пазы сердечника 3 уложена обмотка 6, лобовые части 7 которой размещены на наружных поверхностях нажимных шайб 5. На вал 1 насажены несущие кольца 8с размещенными элементами 9, 10, 11, 12 вращающегося выпрямителя. Выводные концы 12 обмотки 6, уплотненные изоляционными вставками 14, соединены с вращающимся выпрямителем через отверстия 13 в ступицах колец 8. Стержни токоподвода 15 уложены в пазах и закреплены клиньями 17. Пазы 16 расположены на дне каналов 2. 2 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к бесщеточным возбудителям синхронных машин.

Известна бесщеточная синхронная машина, в которой сердечник возбудителя, закрепленный на специальной втулке,насажен на цилиндрическую поверхность вала, имеющую пазы с уложенными в них стержнями токоподвода соединенными с установленными во внутренней полости того же вала э ;лёмёнУам (/ГврашГакли(егося выпрями-

теля.; . ,,:, . - Пр6т6тйп6м изобретения является ротор бесщеточной синхронной машины с вращающимися выпрямителями, содержа- щий вал с продольными вентиляционными ребрами, на которые насажен сердечник, причем на поверхности ребер, контактирующей с сердечником, выполнены пазы и в них уложены стержни токоподвода, соеди- ненные с размещенными во внутренней полости вала элементами вращающегося выпрямителя,

К недостаткам обеих конструкций относятся сложность ремонта из-за невозможно- сти прямого доступа к стержням токоподвода, и несколько пониженный КПД из-за- близкого к стержню токоподвода расположения ферромагнитного материала по все- . му периметру паза (неокторое понижение КПД имеет место, если в стержнях токопод вода циркулирует переменный или пульсирующий выпрямленный ток, а вал и другие соизмеримые с ним элементы выполнены из высокопрочной ферромагнитной стали,как это практикуется в бесщеточных возбудителях мощных турбогенераторов), ..;.;Цель изобретения--улучшение ремонтопригодности ротора/и увеличение КПД возбудителя....:.

Поставленная цель достигается тем/что в роторе возбудителя бёсщеточного; содержащем вал, на поверхность которого, ммею- щую продольные вентиляционные каналы, насажен сердечник с пазами и уложенной в них обмоткой, по меньшей мере одно установленное на валу несущее кольцо с закрепленными на нем элементами вращающегося выпрямителя, и соединенные с последним стержнем токоподвода; закрепленные в вы- полнённых под сердечником пазах вала, указанные па.зы вала с закрепленными в них стержнями токоподвода расположены на дне продольных вентиляционных каналов., ,

На фиг.1 показан фрагмент ротора электрической машины, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

На вал 1 (фиг.1) ротора бесщеточного возбудителя, на наружной поверхности которого выполнены продольные вентиляционные каналы 2, насажен шихтованный сердечник 3 с радиальными вентиляционными каналами 4 и установленными по торцам нажимными шайбами 5. В пазы сердечника 3 уложена обмотка 6, а ее лобовые части 7 размещены на наружных цилиндрических поверхностях нажимных шайб 5. На вал 1 с натягом насажена пара Т-образных несущих колец 8 установленных т.о., что одна из двух выступающих частей обода каждого кольца охватывает соответствующую лобовую часть 7 обмотки б, а другая выступающая часть об.ода служит для размещения на ее внутренней цилиндрической поверхности элементов вращающегося выпрямителя: радиаторов 9, предохранителей 10, диодов 11 и других (на чертеже не показаны). Соединение выводных концов 12 обмотки 6 с вращающимся выпрямителем осуществлено через отверстия 13, выполненные в ступицах колец 8; выводные концы 12 в отверстиях 13 уплотнены изоляционными вставками 14. Для съема выпрямленного тока к вращающимся выпрямителям подсоединены стержни токоподвода 15, концы которых выведены по одну сторону вала 1, причём указанные стержни уложены в пазах 16 вала (см. фиг.2) и закреплены в них клиньями 17. Шины токоподвода 15. проходящие под сердечником 3, размещены в пазах 16. расположенных на дне вентиляционных каналов 2......

При работе бесщеточного возбудителя возникающий в обмотке 6 ротора переменный ток с помощью диодов 11 преобразуется в пульсирующий выпрямленный ток, который передается посредством шин токоподвода 15 в обмотку возбуждения трубоге- нератора. Иод действием магнитного поля пульсирующего выпрямленного тока в прилегающих к шинам 15 ферромагнитных частях ротора возникают вихревые токи, созда Ющйе вi ро торе cootветст ву ю щие п оте- ри мощности, причем эти токи циркулируют в основном в непосредственной близости от шин 15. Поскольку ферромагнитные части ротора находятся на значительном удалении от шин 15 со стороны верхней части пазов 16, адекватно уменьшаются потери в роторе от вихревых токов.

При необходимости ремонта демонтаж и обратная установка шин токоподвода 15 осуществляется через свободные пространства продольных вентиляционных каналов 2.

Использование данного технического решения применительно к ротору бесщеточного возбудителя турбогенераторов мощностью 1000-1200 МВт позволило выполнить ремонтопригодный возбудитель в одномашинном исполнении (вместо имевшегося двухмашинного) и в совокупности с другими усовершенствованиями увеличить КПД возбудителя с 83,5 до 90%. Формула изобретения Ротор бесщеточного возбудителя, содержащий вал, на поверхность которого, имеющую продольные вентиляционные каналы, насажен сердечник с пазами и уложенной в них обмоткой, по меньшей мере

М - А

0

одно установленное на валу несущее кольцо с закрепленными на нем элементами вращающегося выпрямителя, и соединенные с последним стержни токоподвода, закрепленные в выполненных под сердечником пазах вала, отличающийся тем, что, с целью улучшения ремонтопригодности и увеличения КПД, пазы вала с закрепленными в них стержнями токоподвода располр- жены на дне упомянутых вентиляционных каналов.