Статор электрической машины переменного тока Советский патент 1982 года по МПК H02K3/42 

(54) СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электрическим машинам переменного тока, в частности к мощным турбогенераторам, характеризующимся значительными электромагнитными и тепловыми нагрузками торцовых элементов статора.

Известна конструкция статора электрической машины переменного тока с шихтованным сердечником и нажимными плитами, изготовленными из пластмассы, армированными тангенциальными и радиальными стержнями, которые вместе образуют магнитный шунт для торцового потока, поступающего в плиту и имеющего возможность замыкаться в области плиты на полюсном делении l .

Однако известная конструкция является сложной по технологии и обладает недостаточной механической прочностью для мощных электрических машин переменного тока.

. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является конструкция статора электрической машины переменного тока, например турбогенератора, содержащая шихтованный сердечник с обмоткой, массивные нажимные плиты, пальцы и электропроводные экраны, установленные в концевых

зонах сердечника. Электромагнитные экраны, установленные в концевых -зонах сердечника, представляют собой с медные кольца, располагаемые на

поверхностях плит, и устанавливаются для защиты крайних пакетов сердечника статора от переменных потоков рассеяния лобовых частей обмо-Q ток машин 2 .

Недостаток данной конструкции состоит в том, что магнитный поток выпучивания , которым является часть рабочего потока, вытесненного из воздушного зазора, и часть магнитного потока рассеяния лобовых частей обмоток машин, отражаясь от поверхностей электропроводного экрана и немагнитной нажимной плиты и огибая их, проникают в зубцовую зону крайних пакетов сердечника статора, увеличивают добавочные потери и наг рев в этой области, вследствие чего уменьшается нагрузочная способность и снижается надежность работы машин. .Цель изобретения - увеличение нагрузочной способности, расширение .диапазона допустимых нагрузок, повышение мощности и повышение надежности машин путем увеличения зф30 фективности экранирования крайних на торце элекгропро.водного экрана (в зоне закладушек) танген |нальные токи, которые оказывают неблаг приятное влияние на эффективность экранирова - ия крайних пакетов. Так как значительный магнитный поток замыкается на магнитном элементе экрана, то в нем выделяется энергия Джоуля-Ленца, что приводит к повышению нагрева. Однако вследствие теплового контакта магнитног элемента и электропроводного мате риала с высоким значением коэффици ента теплопроводности теплоотвод от магнитного элемента улучшается. Значительно улучшают теплоотвод от экрана в охлаждающую среду установленные на поверхности экрана ребра торцы которых для уменьшения радиальных вихревых токов выполнены волнистыми. Аксиальная шихтовка .стержней с изоляционными прокладками обеспечивает минимальное выделение энергии Джоуля-Ленца. Таким образом, статор электричес кой машины предлагаемой конструкции уменьшает магнитный поток, проникаю щий в зубцовую зону крайних пакетов сердечника статора, и тем самым уменьшается нагрев указанных элемен тов концевой зоны сердечника статора. А как известно, нагрев зоны дна паза крайних пакетов, вызываемой местными потерями от аксиальных пот ков рассеяния, ограничивает допустимую нагрузку турбогенераторов в режимах перевозбуждения и при асинх ipoHHOM ходе. Поэтому -выполнение эк рана, содержащего магнит;ный элемент и слой электропроводного материала образующие вместе цилиндрическое кольцо с плоскими боковыми поверхностями, и радиальных волнистых ребер на внешней поверхности экрана за счет повышения эффективности экранирования зубцовой зоны крайних пакетов сердечника существенно улучшает эксплуатационные характеристки элементов торцовой зоны сердечника статора, повьааает нагруз ную способность и надежность работы машин переменного тока. Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемой конструкции в отечественных генераторах мощностью 500 МВт и выше достигается за счет увеличения нагрузочной способности, расширения диaгpaм. нагрузок, повышения мощности и пoвl Iшeкня надежности электрических машин. Формула изобретения 1.Статор электрической машины переменного тока, содержащий шихтованный сердечник, обмотку,пальцы и нажимную плиту, на поверхности которой установлен экрай, включающий выполненную из высокоэлектропроводного материала часть в виде кольца, отличающийся тем, что, о целью повышения надежности и увеличения нагрузочной способности, экран дополнительно снабжен магнитным элементом, состоящим из кольцевой части и радиальных стержней, высокоэлектропроводная часть экрана установлена заподлицо на одной из боковых поверхностей магнитного элемента я снабжена выступами, расположенными между радиальными стержнями магнитного элемента. 2.Статор по п.1, о т л и ч а юИ и и с я тем, что., с целью увеличения эффективности охлаждения при расположении экрана со стороны сердечника , высокоэлектропроводное кольцо снабжено радиальными ребрами, выступающими в каналы между пальцами . 3.Статор по п.2, отличающийся тем, что радиальные ребра выполнены волнистыми. . Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР f 199958, кл. Н 02 К 3/42, 1967. ; 2.Титов В.В. и др. Турбогенераоры. Л.О, Энергия, 1967, с.775, 76,.

Б-Б

д- .Ь

Т рнс

фиг б