Статор электрической машины Советский патент 1981 года по МПК H02K3/46 

(54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЬЬ

1

Изобретение относится к высоковольтным электрическим машинам, в частности к статорам электрических машин с обмотками полностью илк частично вынесенными в рабочий зазор машины.

Известна конструкция статора электрической машины с высоковольтной обмоткой, расположенной в рабочем зазоре и крепящейся к беззубцовому шихтованному сердечнику м.агнитопровода с помош,ью электроизоляционных элементов 1.

Недостатком такой конструкции является то, что в высоковольтное поле обмотки статора попадает вся система крепления обмотки в зазоре, что приводит к необходимости изготовления ее из материалов с высокими диэлектрическими свойствами.

Известен также статор электрической машины, содержащий сердечник и многослойную обмотку, которая полностью или частично размешена в рабочем зазоре машины и имеет на длине активной зоны статора поверх изоляции полупроводяш.ие оболочки, соединенные электрически с сердечником 2}Недостатком этой конструкции является то, что в ней не предусмотрены конструктивные меры по ограничению паразитных токов в полупроводяших оболочках и выравниванию потерь от емкостных токов в полупроводяших оболочках слоев обмотки.

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения отвода емкостных токов всех слоев обмотки в сердечник и ограничения потерь в полупроводяш,их оболочках обмотки.

Цель достигается тем, что полупроврдяшие оболочки вышележаш,их слоев обмотки, контактирующие с оболочками нижележащих слоев обмотки, выполнены с сопротивлениями, уменьшающимися по направлению к сердечнику обратно пропорционально квадрату номера слоя (считая от зазора). Так как токи, протекающие по полупроводящим оболочкам нижележащих слоев обмотки, увеличиваются пропорционально номеру слоя, то при выдерживаНИИ указанного соотнощения сопротивления оболочек, потери от протекания в них емкостных токов будут распределены равномерно и, следовательно, могут быть выбраны оптимальными. На чертеже показан обмоточный слой статора электрической машины, поперечный разрез. . На шихтованном сердечнике 1 расположены вынесенные в рабочий зазор слои 2 и 3 обмотки. Стержни обмотки имеют поверх изоляции полупроводящие оболочки 4 и 5. Обмотка крепится со стороны зазора системой элементов 6, обеспечивающих надежный электрический контакт оболочек слоев обмотки между собой и с сердечНИКОМ статора. При -работе машины емкостные токи изоляции стержней верхнего слоя обмотки 3 отводятся через полупроводящие оболочки 4 и 5 в сердечник 1. При этом емкостные токи слоя 2 .суммируются с емкост.ными токами слоя 3 в полупроводящей оболочке 5, имеющей в данном случае сопротивление в четыре раза меньще, чем сопротивление оболочки 4, что обеспечивает равенство потерь от емкостных токов в оболочках слоев обмотками. Так как индукция магнитного поля наиболее высока в области верхних слоев обмотки статора, предложенное распределение .сопротивления полупроводящих оболочек по слоям обмотки, при котором наиболее высоким будет сопротивление оболочки верхнего слоя, способствует также ограничению и выравниванию потерь от «паразитных токов, наводящихся в полупроводящих оболочках обмоток магнитными полями машины. Предлагаемое решение может быть распространено не только на обмотки с шахматным расположением стержней, но и на обмотку со стержнями, расположенными один над другим. Для дальнейшего ограничения токов, наводящихся Б полупроводящих оболочках магнитными полями машины, материал оболочек может быть выполнен с анизотропным электрическим сопротивлением, меньшим в радиальном направлении и большим в аксиальном. Анизотропия свойств может быть достигнута, например, применением для образования полупроводящих .оболочек нитей из медьсодержащего стекловолокна или углеродосодержащих графитовых нитей, пропитанных электроизоляционным связующим. Возможно также изготовление оболочек на основе асбестовой или стеклоткани, пропитанных полупроводящим термореактивным компаундом с наполнителями, например, сажей или графитом, Выравнивание таким образом потерь в слоях обмотки статора позволяет повысить надежность работы машины. Формула изобретения 1. Статор э 1ектрической машины, содержащий, сердечник и многослойную обмотку, которая полностью или частично размещена в рабочем зазоре машины и имеет на длине активной зоны статора поверх изоляции полупроводящие оболочки, соединенные электрически с сердечником, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения отвода емкостных токов всех слоев обмотки в сердечник и ограничения потерь, полупроводящие оболочки вышележащих слоев обмотки, контактирующие с оболочками нижележащих слоев обмотки, выполнены с сопротивлениями, уменьщающимися по направлению к сердечнику обратно пропорционально квадрату номера слоя. 2. Статор по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые полупроводящие оболочки выполнены анизотропными по электрическому сопротивлению так, что .в радиальном направлении оно минимально, а в аксиальном - максимально, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 881468, кл. 35 А, 1958. 2.Патент Великобритании № 837546, кл. 35 А, 1958.