НАЖИМНОЙ ФЛАНЕЦ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Советский патент 1971 года по МПК H02K3/42 

Изобретение относится К области электромашиностроения. В электрических машинах с высокой линейной нагрузкой, например в мощных турбогенераторах, потери в нажимных фланцах составляют значительную часть потерь от полей рассеяния в зоне лобовых частей.

Известны различные конструктивные решения для уменьшения потерь в нажимных фланцах, в частности с номощью проводящих экранов. Однако установка проводящего экрана под пажимным фланцем со стороны, обращенной к сердечнику статора, обеспечивает лишь экранирование сердечника, а магнитное поле в нажимном фланце и потери в последнем практически не снижаются. Установка проводящего экрана на стороне нажимного фланца, обращенной к лобовым частям обмотки статора, сложна конструктивно, внутренняя область экрана используется неэффективно, так как основное экранирующее действие обусловлено тангенциальными токами, сосредоточенными у краев экрана.

Цель изобретения - снизить потери в нажимном фланце от полей рассеяния. Для этого на его краях со стороны, противополол ной сердечнику статора, размещены кольца с высокой электропроводностью, имеющие с нажимным фланцем хорощий электрический контакт, например, посредством пайки.

На фиг. 1 показано расположение колец на нажимном фланце Т-образной формы; на фиг. 2 - расположение колец на нажимном фланце с двумя параллельными полками; на

фиг. 3 - сечение кольца с прилегающей областью нал имного фланца в различных вариантах исполнения охлаждающих каналов. У края нажимного фланца / со стороны лобовых частей обмотки статора установлено

кольцо 2 из материала высокой электропровод,ности прямоугольной или иной формы поперечного сечения. Кольцо быть выполнено из меди (размеры поперечного сечения 20-30 мм) и заглублено в тело нажимного фланца заиодлицо, либо установлено на поверхности. В любом случае обеспечивается хороший электрический контакт (пайкой или ииым способом) между налчимным фланцем и кольцом. В случае заглублеиия кольца паз

под него может быть выполнен с плавным сопряжением стенок, во избежание концентрации механических напрял ений в налсимном фланце. Для охлалчдения кольца образуются каналы либо внутри него (фиг. За либо кольцом и нал имиым фланцем за счет полости в кольце (фиг. 36), либо нажимным фланцем (фиг. За).

большой толщинный (в крупных турбогенераторах) , имеющей порядок глубины проникновения электромагнитного поля в этот материал, и с поперечными размерами значительно превосходящими толщину. Благодаря этому в них ярко выражено электромагнитное экранирование, причем определяющими являются вихревые токи тангенциального направления, которые почти полностью сконцентрированы у краев нажимного фланца, и занимают не более 2-3 глубин проникновения в поперечном направлении и создают большую часть потерь. Замыкающие их поперечные токи распределены на полюсном делении (2-3 м в крупных турбогенератора), поэтому их плотность и обусловленные ими потери невелики. Шунтируя тангенциальные токи за счет лучшей электропроводности, кольца 2 уменьшают активное сопротивление, а индуктивное даже несколько увеличивают за счет большой концентрации токов у краев нажимного фланца. Поперечные токи по-прежнему проходят через нажимной фланец, благодаря наличию контакта между ним и кольцом.

Таким образом, общее экранирующее действие нажимного фланца по отношению к сердечнику не ухудшается, а потери в нем от тангенциальных токов существенно уменьшаются. В турбогенераторе мощностью 300 мет этим достигается уменьшение потерь примерно на 60 кет, что составляет 0,02% в к. п. д.

На удаленных от лобовых частей краях нажимного фланца концентрация тангенциальных токов значительно меньше, чем на ближних, поэтому на этих краях кольца можно не устанавливать.

Предмет изобрете 1ия

Нажимной фланец электрической машины переменного тока, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь в нем от полей рассеяпия, на его краях со стороны, противоположной сердечнику статора, размещены кольца из материала с высокой электропроводностью, имеющие с нажимным фланцем хороший электрический контакт, например, посредством пайки.