Нереверсивная электрическая машина с газовым охлаждением Советский патент 1982 года по МПК H02K9/08 

I

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к газовому охлаждению электрических машин, например турбогенераторов.

По основному авт. св. № 568117 описана нереверсивная электрическая машина с газовым охлаждением, содержащая ротор с вентилятором на валу, корпус со встроенными в него газоохладителями, сердечник статора с радиальными вентиляционными каналами, . подразделенный вместе с пространством между корпусом и сердечником по всей активной длине в тангенциальном направлении на четное число секторов, поочередно сообщающихся с раз ноименными камерами вентиляторов, и обмотку статора с лобовыми соединениями в торцовых зонах машины. При этом камеры разрежения вентиляторов выполнены сообщающимися с соответствующими спектраминепосредственно через зону лобовых соединений обмотки статора, а камеры нагнетания через

газоохладители. Эффективность охлаждения, активной зоны этой электрической машины повышается за счет того, что исключен подогрев охлаждающего газа на пути к активной зоне потерями в вентиляторах и в зонах лобовых соединений машины. Поток охлаждающего газа в контуре вентиляции дважды проходит радиальные каналы сердечника статора, один раз от периферии к

10 расточке статора и второй раз в противоположном направлении tl.

Однако в зонах, примыкающих к лобовым соединениям обмотки статора, обладающих повышенным тепловыделени15ем по сравнению с остальными пакетами сердечника, двухкратное движение газового потока через радиальные каналы сопряжёно с накоплением теплосодержания и, следовательно, с повыше20нием температуры газа в выходных отсеках по сравнению с входными. Это приводит к ухудшению условий охлаждения пакетов сердечника, примыкающих

к лобовым соелииениям обмотки статора. Повышение температуры зубцовой зоны указанных пакетов отрицательно сказывается на эксплуатационной надежности машины.

Целью изобретения является повыт шение эффективности охлаждения зон машины, примыкающих к лобовым соединениям обмотки статора.

Цель достигается тем, что радиальные вентиляционные каналы сердечника статора в зоне, примыкающей к лобовым соединениям, отделены по газовому потоку от остальных его каналов двумя парами выгородок, одна из которых размещена в пространстве между, сердечником статора и корпусом, образуя полост.ь, сообщающуюся с камерой нагнетания вентилятора, а другая размещена в пространстве между статором и ротором и образует полость, сообщающуюся с камерой разрежения вентилятора, причем полости выполнены сообщающимися между собой через радиальные вентиляционные-каналы в упомянутой, зоне сердечника статора.

Выгородка, расположенная между ротором и статором, выполняется из изоляционного материала и выходит из воздушного зазора в аксиалЬном направлении за пределы активной длины ротора..

На фиг. 1 схематично представлена электрическая машина в зоне, примыкающей к лобовым соединениям обмотки статора, продольный разрез; на фиг.2разрез А-А на фиг. 1.,

Ротор Т с бандажными кольцами 2 отделен от сердечника статора 3 воздушным зазором. На концах ротора 1 установлены вентиляторы , на входе каждого из которых имеется зона разрежения 5, а на выходе - зона нагнетанид 6, Сердечник статора 3, окружающий ротор 1, состоит из пакетов 7 листовой стали, имеющих радиальные вентиляционные каналы 8. Полость между корпусом 9 статора и наружной поверхностью сердечника 3 разделена на четное число секций 10 и 1 Г посредством радиальных перегородок 12. Секции 10 являются вытяжными, сообщаясь с зонами разрежения 5 вентилятора, а секции 11 являются нагнетательными, сооб(цаясь с выходом газоохладителей и далее с зонами нагнетания 6 вентиляторов. В пространстве между

корпусом 9 статора и наружной поверхностью сердечника статора 3 устанавливается кольцевая перегородка 13 и выгородка 14, образующие полость 15. В пространстве ротором 1, внутренней поверхностью сер- дечника статора 3 и элементами крепления лобовых соединений обмотки статора 16 установлена выгородка 17, образующая полость 18. Полость 15 и 18 сообщаются между собой через радиальные вентиляционные каналы В., В.ыгородка 17 выступает в аксиальном направлении за пределы активной длины ротора, т.е. за бандажное кольцо.

При работе предлагаемой электрической машины газ, нагретый потерями а активней зоне, направляется под действием вентилятора в газоохладители. Часть газа далее поступает в полость, 5, проходит rfo радиальным вентиляционным каналам, где отводит тепло от пакетов, попадает, в полость 18 и далее в.зону разрежения вентилято.ра. Выполнение выгородки 17, выступающей за пределы активной зоны ротора, г.е„ за бандажное кольцо, уменьшает аэродинамическое сопротивление тракта за счет снижения закрутки газа вращающимися деталями ротора I Применение предлагаемой схемы охлаждения зон сердечника, примыкающих к лобовым соединениям обмотки статора, позволяет снять ограничения по тепловому режиму электрической машины и повышает ее эксплуатационную надежность„ Формула изобретения

1. Нереверсивная электрическая машина с газовым охлаждением- по авт. св. tf 568117, отличающаяс я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, радиальные вентиляционные каналы сердечника статора в зоне, примыкающей к лобовым соединениям, отделены по газовому пбтоку от остальных его каналов двумя парами выгородок, причем одна, выгородка размещена в пространстве между сердечником статора и корпусом .и образует вместе с наружной поверхностью

сердечника кольцеобразную: полость, сообщающуюся с камерой нагнетания вентилятора, а другая - в пространстве между статором и ротором и образует вместе с внутренней поверхностью статора и лобовыми соединениями обмотки статора кольцеобразную полость, сообщающуюся с камерой разрежения вентилятора, причем обе полости вы полнены сообщающимися между собой через радиальные вентиляционные каналы в упомянутой зоне сердечника статора. 92 7 2. Машина по п. отличающаяся тем, что выгородка, расположенная в пространстве между статором и ротором, выполнена выступающей за пределы активной длины ротора. Источники информации, i принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельствоСССР №568117, кл. Н 02 К 9/08, 1969.

фиг.г

А-А