Статор электрической машины Советский патент 1981 года по МПК H02K1/20 H02K9/04 

(54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электромшииностровнию, в частности к устрой ству статора электрической машины,и может быть использовано, например в мощных турбогенераторах, работающих в переменных нагрузочных режимах. Известно устройство для регулирования температуры электрической маши ны, содержащее вентилятор и датчик температуры, управляющий клапанами для регулирования расхода горячей и холодной воды через теплообменник с целью регулирования температуры охлаждающего газа и машины .в целом 1 Однако такая система охлаждения электрической машины обладает значительной инерционностью, так как для изменения температуры требуется опре деленное время. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для подготовки охлаждающего воздуха в электрических машинах с приточной вентиляцией,имекицее дсиюлнительный вентилятор, нагревательное устройство, а также приспособления для перегораживания возд хопсдготовительного устройства от электрической машины и регулирования температуры воздуха 2. Такое регулирование температуры электрической машины путем регулирования температуры охлаждающего газа довольно сложно и обладает существенным запаздыванием при резких изменениях нагрузки. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем уменьшения диапазона колебаний температуры и стабилизации прессующих усилий в сердечнике статора при переменных нагрузочных режимах. Цель достигается тем, что в статоре электрической машины, например турбогенератора, выполненном в герметичном корпусе и имеющем принудительное газовое охлаждение сердечника,в перегородке, разделяющей концевую и среднюю зоны статора и имеющей отвед стие, перекрываемое клапаном,послеодний выполнен в виде перемещающегося по направляющим подпружиненного диска с ферромагнитным стержнем,входящим в кольцевой электромагнит;причем катушка электромагнита запитывается током, зависящим от сигнала термодатчиков, контролирующих температуру сердечника. Перемещение диска изменяет гидравлическое сопротивление

проходного отверстия, изменяя тем самым расход охлаждающего газа через отверстие в пределах от Q - О до о упа-ц и,соответственно, расход газа через сердечник в пределах от

«icepcj Д° ticep9 поддерживая тем самым температуру сердечника в заданном диапазоне.

На фиг. 1 показана часть статора, продольный разрез/ на фиг. 2 - клапан, установленный на гозоразделительной перегородке; на фиг. 3 - вид Л на фиг. 2.

Статор электрической машины содержит сердечник 1 и обмотку 2. Сердечник разделен на отдельные пакеты 3 радиальными вентиляционными каналами 4. Концевая часть статора отделена от средней части газоразделительной перегородкой 5, в которой выполнено отверстие б. Соосно с отверстием 6 на газоразделительной перегородке установлен клапан, состоящий из диска 7, соединенного с ферромагнитным стержнем 8, перемещающимся внутри кольцевого электромагнита 9. Диск 7 может перемещаться по направляющим 10, на которых имеются пружины 11. Направляющие 10 одним концом жестко закреплены на газоразделительной перегородке. На другом конце направляющих установлена пластинка 12 с закрепленным на ней электромагнитом Э, катушка которого соединена с источником питания 13, связанным с термо датчиком 14, установленным в сердечнике статора.

Рассмотрим принцип действия предлагаемого устройства в переменных нагрузочных режимах, например при пуске -ген.ератора из холодного состояния ,

В этом случае сигнал от термодатчика 14, контролирующего температуру сердечника 1, воздействует на источник питания 13 и электромагнит 9 таким образом, что стержень 8 втягивается и диск 7 занимает положение h, соответствующее максимальному расходу газа через отверстие 6 и минимальному расходу через сердечник 1. По мере нагрева сердечника и изменения управляющего сигнала электромагнит 9 уменьшает втягивающее действие на стержень 8 и под действием пружин 11 диск 7 прикрывает отверстие б,увеличивая тем самым расход газа через сердечник до величины, обеспечивающей требуемую температуру сердечника

При останове генератора, равно как и при снижении нагрузки, клапан возврсадается в положение h, соответствующее меньшему расходу охлаждающего газа через сердечник, поддерживая постоянство температуры.

Таким образом, уменьшается диапазон колебаний температуры и прессующих усилий в сердечнике статора при различных режимах работы.

Сборка предлагаемой конструкции может быть выполнена, например, в следующем порядке. Скачала в газоразделительной перегородке выполняется отверстие 6, потом возле отверстия в соответствующем месте жестко закрепляются направляющие 10, на которые надевается диск 7 со стержнем 8. После этого на направляющие устанавливаются пружины.11. Стержень 8 вставляется внутрь кольцевого электромагнита 9, который закреплен на пластине 12. Пластина 12 прикручивается гайками к направляющим 10, для чего на их концевой части нарезана резьба, а в пластине 12 просверлены

5 отверстия. Затем катушка электромагнита 9 подсоединяется к источнику питания 13, связанному с термодатчиком 14, установленным в сердечнике статора.

0 Применение предложенной конструкции статора электрической машины позволит повысить надежность в эксплуатации, особенно в режимах пусков,остановов и переменных нагрузок, а также увеличить длительность межремонтного цикла.

Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемой конструкции определяется с учетом повышения надежности и долговечности статора турбогенератора в эксплуатации.

Предложенная конструкция может быть реализована как при создании новых машин на заводе-изготовителе,так и на турбогенераторах, находящихся -в

5 эксплуатации.

Формула изобретения

Статор электрической машины,например турбогенератора с принудительным газовым охлаждением, содержащий сердечник с радиальными каналами, кожух и корпус, между которыми расположен канал с установленными в нем газоj разделительной перегородкой с отверстием и клапаном, перекрывающим отверстие в зависимости от изменения нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуаQ тационной надежности, клапан выполнен в виде установленного с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным одним концом на газоразделительной перегородке, подпружиненного лиска с ферромагнитным стержнем,входящим в кольцевой электромагнит, а в сердечнике статора установлен термодатчик, связанный с источником питания, с которые/1 соединена катушка электромагнита.

0 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

5 ел. Н 02 К 9/18, 1975.

fut.l

Вид A

lput.3