Ротор синхронной явнополюсной электрической машины Советский патент 1993 года по МПК H02K1/08 H02K1/24 H02K3/18 

Изобретение относится к электротехни - ке, в частности к синхронным явнополюс- ным машинам.

Целью изобретения является облегчение технологии сборки полюсов, снижение перегрева проводов обмотки возбуждения.

Изобретение поясняется фиг.1, 2 и 3.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез части ротора. На вал 1 напрессовывается отштампованные из листов звездочки, образующие одно целое ступицу 2 и сердечники полюсов 3, причем полюса имеют форму усеченной пирамиды, основание которой обращено к валу, боковые грани которой при вершине имеют угол при вершине Q&Q, а по торцевым граням угол/М), Угол уклона полюса по боковым граням лежит в пределах 0 а 20° в зависимости от числа пар полюсов. Оптимальное значение угла а в пределах 3...70.

На фиг,2 показан один полюс ротора, а на фиг.З разрез части полюса по продольной оси. На полюс по боковым граням надевается катушка возбуждения 4, которая фиксируется по торцевым граням полюса. Затем на сердечник полюса закрепляется полюсной башмак 5 с демпферной обмоткой 6, Демпферные обмотки отдельных полюсов соединяются перемычками 7.

При малых скоростях вращения полюсной башмак закрепляют с помощью винтов, которые ввертываются в стальной брус, помещенный в сердечнике полюса. При высоких скоростях вращения полюсной башмак с демпферной обмоткой укрепляется при помощи выступа, имеющего Т-образную форму или в виде ласточкина хвоста. Выступ в виде ласточкина хвоста применяют для машин небольшой и средней мощности при 2р равном 4 или 6. Для машин, имеющих большое число полюсов, применяют Т-об00

Ј

Ј о

разный выступ. В предлагаемой конструкции фиг;2 и 3 сопрягаемые поверхности полюсных башмаков и конца полюса выполнено гребенка в гребенку, закрепляемых с помощью шпилек 11, проходящих через гребенку полюса и гребенку полюсного башмака, параллельно оси вращения ротора.

Обмотка возбуждения состоит из отдельных катушек 4, которые надеваются на сердечник полюса 2 без зазора по боковым граням сердечника. Угол наклона в пределах 3...70 обеспечивает прочное соединение с полюсом. По торцевым частям катушка возбуждения 4 закрепляется на сердечнике полюса с помощью клиньев 10, которые фиксируются в нижней части к нажимному листу пакета ротора 9. Из-за уклона клиньев (0 , оптимально /5 в пределах 3...70) катушка возбуждения не может переместиться в. направлении к валу. Полюсной башмак 5 не дает обмотке переместиться в направлении к валу. Полюсной башмак 5 не дает обмотке переместиться в направлении от вала. В торцевых частях катушка имеет сквозные вентиляционные каналы в радиальном направлении шириною а (...15мм). Стенки вентиляционного канала образуют с нормалью к оси вращения угол Д При вращении ротора за счет центробежных сил происходит перемещение воздушных масс внутри вентиляционных каналов и охлаждение этой части обмоток за счет обдува. Кроме того, поскольку обмотка возбуждения посажена на сердечник полюса по боковым частям без воздушного зазора, то улучшается теплоотдача от обмотки возбуждения к металлу полюса за счет лучшей теплопроводности.

Предлагаемая конструкция ротора синхронной машины упрощает технологию ее изготовления, поскольку ротор собирается из штампованных листов (ступица совместно со стержнем полюсов), они напрессовываются на вал, а по краям снабжены нажимными пластинами. На полюс надевается обмотка, а потом с помощью разъемного соединения, как это показано на фиг.2 и

3, полюсной башмак закрепляется с помощью шпильки 11, проходящей одновременно через полюсной башмак и конец полюса. Далее обмотка возбуждения надежно фиксируется клиньями 10.

Поскольку детали собираются по частям, то масса их по отдельности меньше чем сборка полюса - включая, сердечник полюса, обмотку возбуждения, полюсной башмак

с демпферной обмоткой. Операции с меньшими массами облегчают рабочим сборку ротора. Предлагаемая конструкция ротора уменьшает нагрев обмотки возбуждения ротора. Катушка возбуждения по боковым частям садится на сердечник полюса без зазора и условия теплопередачи от обмотки к массе полюса улучшаются, В торцевых частях из-за наличия вентиляционного канала улучшается охлаждение за счет масс воздуха, которые проходят внутри лобовых частей обмотки возбуждения внешнего обдува при вращении ротора. Все это снижает нагрев и улучшает условия эксплуатации, Улучшенный теплоотвод и теплопередача позволяют

несколько уменьшить высоту полюса, эффективность использовать межполюсное пространство и в большем диапазоне регулировать ток возбуждения.

Корпусная изоляция выбирается в зависимости от номинального напряжения возбуждения, с учетом возможных перенапряжений.

Формулаизобретения Ротор синхронный явнополюсной электрической машины, содержащий вал, шихтованную бочку ротора .со звездообразными выступами-полюсами, на которых закрепляются полюсные башмаки с демпферной об- моткой, обмотку возбуждения, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью упрощения технологии сборки сердечника полюса, его боковые поверхности и поверхности сопрягаемых катушек образуют форму усе- ченной пирамиды с большим основанием у ярма, а торцевые части обмотки образуют форму усеченной пирамиды с меньшим основанием у ярма.

Редактор В.Фельдман

3 :

Составитель С.Фурсов Техред М.Моргентал

фиг.З

Корректор М.Керецман

Ротор собирается из отдельных пластин со звездообразными выступами, на которых закрепляются без зазора по боковым граням полюса обмотки возбуждения, имеющие по торцевым частям сквозные радиальные вентиляционные каналы. Сердечники полюсов имеют форму усеченной пирамиды, основания которых обращены к валу ротора. Полюсные башмаки закрепляются на конце полюсов с помощью разъемного соединения в виде гребенка в гребенку. 3 ил.