Электрическая машина Советский патент 1980 года по МПК H02K3/50 

1

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть, использовано в электрических машинах, в частности при закреплении лобовых частей обмотки генераторов турбин.

Электрические проводники, которые образуют катушки обмоток электрических машин, должны быть хорошо закреплены для предотврашения перемещения и повреждения окружаюшей их изоляции. В больших вращающихся электрических машинах (турбогенераторах)

хорошо закрепить проводники достаточно сложно, поскольку они подвергаются воздействию больших механических сил. Проводники должны быть закреплены жестко на весь срок службы маш1шы, должен быть обеспечен также удобный и эффективный способ ремонта, если потребуется перестройка или замена проводника.

В известном турбогенератбре имеется устройство для закрепления лобовых частей обмоток. В этом устройстве для совместного закрепления нескольких проводников узел связывания состоит из отвержденного по месту стекловолокна. В полностью изготовленной машине .нижняя часть узла связывания является жесткой

,2

и соответствует форме, в которой она была отверждена 1.

Поскольку требуемое натяжение в нижней части скобы такого устройства обеспечивается до отверждения, перетягивание жесткой скобы в последующем невозможно. В частности, после введения машины в действие невозможна замена и перетягивание проводников.

Известна электрическая машина, содержащая устройство для крепления лобовых частей обмотки статора, включающее бандажи, обхватывающие по группам расположенные последовательно вдоль окружности стержни, часть из которых является общей по крайней мере для двух соседних групп .

Од1гако надежность закрепления проводников в этой мащине и соответственно надежность машины не удовлетворяют существующим требованиям.

Целью изобретения является повып1ение надежности машины.

Для этого в предложенной маилине каждый бандаж выполнен в виде замкнутой непрерывной ленты, в концевых петлях которой, образованных при сложении ленты вдвое, разметены штифты, соединенные между собой фиксирующиМи элементами,, при это% лента изготовлена из эластичного материала, например каучука; арлятрованного неметаллическими, например стекловолокнистыми прядями, скручеатъит вдоль их продольных осей и расположенными вдоль длины ленты.

Фиксир)тоишй элемент может быть выполнен в виде двух пластин с отверстиями на концах для штифтов. Петли двух концов сложенной ленты могут перекрывать одна другую, а фиксирующий элемент при этом вьшолнен в виде встречно-напрарленных клиньев, размещенных между штифтаЛ1И.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая машина, продольный разрез; на фиг.2 лобовые части обмотки с устройством для их закрепления; на фиг. 3 - лента устройства для закрепления на иачальном этапе сборки; на фиг. 4 - то же, что на фиг. 3 в конечном этапе сборки; на фиг. 5 - лента, аксонометрия с поперечным разрезом; на фиг. 6 устройств для скрепления петель ленты с фиксирующим элементом в виде двух пластин; на фиг. 7 устройство для скрепления двух кончевых петель ленты с фиксирующим элементом в виде встречно-направленных клиньев.

Предложенная машина содержит сердечник статора 1 с обмоткой 2 и ротор 3. Статор состоит из сердечника и обмотки, лобовые части 4 которой выходят из сердечника. ,Пля закрепления лобовых частей 4 обмотки на сердечнике статора 1 и скрепления проводников применяют различные крепящие устройства. Проводники лобовых частей закрепляют посредqtBOM устройств 5, которые обхватывают по крайней мере По два соседних проводника (фиг. 2). Устройства 5 расположены в шахматном порядке с таким расчетом, чтобы каждый проводник прикреплялся к другому проводник посредством по крайней мере одного устройства 5.

Устройство 5 для закрепления лобовых частей 4 обмотки содержит эластичную ленту 6 и фиксирующий элемент 7 (хомут или скоба) для того, чтобы связать петли ленты 6. ,11ля разделения проводников между ними установлены прокладки 8. Устройство 5 расположено вокруг проводников и находится под влиянием растягивающего напряжения, которое в конечном итоге стягивает проводники внутри устройства 5. Лента 6 состоитиз пОшОСтью 6твержденйого высокоэластичного материала, армированного щнуралш из стекловолокна. Лента непрерывна в том смысле, тго шнуры проходят по/шостью вокруг ее поверхности без какого-либо сращивания между ними. Лента 6 перегибается вдвое (фиг. 3) и образует петли

,ii fi5liw -.

9 и 10, в которых находятся неметаллические стержни 11 и 12, вмполненные из соответствующего материала, например стекла, укрепленного эпоксидной смолой. Проводники размещают на ленте 6 после, установки ее на машину. После того, как проводники окажутся на месте, перегнутую вдвое ленту 6 стягивают вокруг группы проводников.

Устройство 5 для крепления после его стягивания по месту и скрепления скобой показано на фиг. 4 сплошной линией, а штрих-пунктирной линией показано положение устройства 5 до того, как его стянут скобой вокруг узла проводников. Стержни 11 и 12 стягивают стягивающим устройством для сообщения гибкой ленте 6 заданной величины натяжения. Когда стягивающее устройство соединено со стержнями 11 и 12, к стержням П и 12 подсоединяют соответствующую скобу 13 для сохраненил натяжения ленты 6 после отпускания стягивающего устройства. Скоба 13 может представлять собой намотку тросика из стекловолокна между стержнями 11 и 12 с. нанесением на намотку соответствующего покрытия из смолы. После натяжения и стягивания устройства 5 скобой 13 его стягивают с проводниками скобами 14, которые проходят вокруг прокладок 8. Количество скоб, применяемых для удержания устройства 5 возле проводников может быть различным. Подходящим материалом для скоб 14 может быть смола, армированная стеклянным канатиком, подобная применяемой для изготовления скобы фиксирующего элемента 7. Когда устройство 5 стянуто на проводниках, эластичной ленте 6 сообщается дополнительная величина натяжения. Таким образом, первоначальное натяжение, сообщенное ленте 6, когда она находится в. положении, показанном штрих-пунктирной.линией, несколько меньше, чем натяжение, которое требуется для ленты окончательной конфигурации.

Лента 6 содержит ряд шнуров стекловолокна 15, которые окружают высокоэластичным материалом 16 (фиг. 5). Для увеличения способности ленты противостоять разрыву поверхности, на обе сторрнь ее накладывают соот- . ветствующий укрепляющий материал, такой как хлопчатобумажное полотно. Лента 6 может изготавливаться посредством установки полуотвержденного высркоэластичного материала в Оправку и перекручивания его шнурами из стекловолокна. Количество Щ1гуров в поперечном сечении ленты определяется количеством оборотов, выполненных оправкой при наматывании щнуррв стекловолокна на высокоэластичный материал- Количество 1Ш1уров в плошади поперечного сечения ленты выбирают 57 таким, чтобы обеспечить требуемый предел прочности на растяжение для ленты. Заготовку покрывают наружным слоем или оболочкой а затем отверждают под прессом нагреванием или посредством гидравлического давления в соответствующую форму. Лента может быть изготовлена из основы из неопренового каучука толщиной примерно 1,55 мм с вкрапленными шнурами стекловолокна и наружного слоя или оболочки из хлопчатобумажного полотна. Материал может содержать основу из этиленпропиленового каучука 3,125 мм с вкрапленны ми шнурами стекловолокна и наружного слоя или оболочки из полотна нейлона. Тратим примером подходящего материала является материал, состоящий из основы бутилового каучука толщиной примерно 2,5 мм с вкрапленными шнурами из стекловолокна и наружного слоя или оболочки из полотна декрона. Возмож ны и другие сочетания материалов для изготовления ленты 6.. Шнур 15 ленты 6 содержит множество пря- дей. Каждая прядь отдельно закручена вокруг своей собственной продольной оси. Кроме того полный щнур, включающий все пряди, закру-. чей относительно своей продольной оси. Технол гия двойного закручивания позволяет получать щнур из стекловолокна, отвечающий требованиям прочности и гибкости. Пряди стекловолок на, применяемые без какого-либо закручивания не обеспечивают гибкости и прочности, необходимых для ленты 6. Прокладка 8 для разделения проводников содержит твердый брусок, обернутый способным отверждаться материалом. Материал бруска может содержать волокнистую ткань, материал, пропитанный смолой, такой как гетинакс. Може быть применён декрон пропитанный способной отверждаться . Когда прокладку 8 встав ляют между проводниками и сжимают благодаря натяжению ленты 6, любые неровности на поверхности проводника сообразуются с материалом прокладки 8. Для соединения петель ленты 6 стержни 11 и 12 устанавливают через отверстия в жесткие пластины 15 и 16, которые изготавливают из неметаллического материала волокнистой ткани, пропитанной смолой, такого как гетинакс (фиг. 6). Неметаллические пластины 15 и 16 скрепляют посредством обматывания вокруг них банда5}шого стекла 17 и покрытия бандажа соответствующим клеем или смолой. Соединять петли ленты б можно путем их нахлестывания. при этом стержни 11 и 12 проходят в петли на обоих концах ленты 6. Между cтepжняJ.1И 11 и 12 имеются клинья 18 и 19, например из гетинакса. Посредством сбивания клиньев ближе один к другому дополнительно разводят стержни 11 и 12 один от другого и увеличивают натяжение ленты 6 (фиг. 7), на клинья 18 и 19 может быть намотан соответствующий скрепляющий материал, предназначенный для сохранения их взаимных положений после установления надлежащей величины натяжения ленты 6. В предложенной машине повыщена надежность закрепления проводников лобовых частей и обеспечена ремонтоспособность. Формула изобретения 1. Электрическая мащина, содержащая устройство для крепления лобовых частей обмотки статора, включающее бандажи, обхватывающие по группам расположенные последовательно вдоль окружности стержни, часть из которых является общей по крайней мере для двух соседних групп, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности, каждый бандаж выполнен в виде замкнутой непрерывной ленты, в концевых петлях которой, образованных при сложении пещы вдвое, размещены щтифты, соединенные между собой фиксирующими элементами, при этом лента изготовлена из эластичного материала, например каучука, армированного неметаллическими, например стекловолокнистыми, прядями,скрученными вдоль их продольных осей и расположенными вдоль длинь ленты., . 2. Машина по п. 1, отличающаяс я тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде двух пластин с отверстиями на концах для щтифтов. 3. Мащина по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что петли двух концов сложенной лентыперекрывают одна другую, а фиксируюащй элемент выполнен в виде встречно-направленных клиньев, размещенных между щтифтами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3135888-, кл. 310-271, 1964. 2.Патент США N 3560777, кл. 310-270, 1971.

РыгЛ

16

фаеЛ