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

Изобретение относится к .злектрЬ-v технике.,

По основному авт. св. № 930497 известен статор электрической машины переменного тока, содержащий шихтованный магнитопровод, обмотку, массивную нажимную плиту и электропроводный экран, покрывающий боковые поверхности плиты и ее внутреннюю цилиндрическую поверхность til.

Этот экран наиболее эффективно экранирует плиту и крайние пакеты статора вследствие удаления области KOHaeHtpauHn тангенциальных токов на торце экрана от зубцовой зоны крайних пакетов, так как удален сам от указанной зоны. Это подтверждает эксперимент. Тангенциальные токи рассредоточатся в экране.Однако они все-таки будут иметь место в той части экрана, которая покрйвает расточку плиты и которая близко расположена к зубцовой зоне, и будут неблагоприятно влиять на крайние пакеты, увеличивая их нагрев и тем самым ограничивая допустимую нагрузку машин.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, Что экран выполнен с аксиально-радиальными прорезями, а между экраном и нажимной плитой размещена электроизоляционная проклёщка.

При этом прорези в части экрана, размещенной между нажимной плитой и магнитопроводом статора, выполнены различной высоты по синусоидальному

10 закону с периодом, меньшим периода основного магнитного потока.

На фиг. 1 - noka3aHa торцовая часть статора электрической машины переменного тока, продольный разрез;

15 на фиг, 2 - ВИД А на фиг. 1,- на фиг, 3 - виб Б на фиг. 1, на фиг. 4 экран, примеры выполнения прорезей на фиг, 7 - магнитные потоки рассеяния «|ц, Фд Фз ° концевой зоне машины

20 при ее работе.

Статор электрической машины содержит шихтованный магнитопровод 1, обмотку 2, нажимную плиту 3 и электропроводный экран 4 (фиг. 1). Экран 4

25 размещен на плите 3 с трех сторон. Толщина части экрана 4 со стороны расточки плиты равна Ь, со стороны магнитопровода - hj. Высота экрана ,со стороны лобовой части равна h, Между экраном и плитой расположена электроизоляционная прокладка 5, В части экрана 4 которая размещена на внутренней цилиндрической поверхности плиТы 3, выполнены аксиальнорадиальные прорези б (фиг, 3), равно мерно распределенные по тангенциальным направлениям. Такие же паэы выполнены и в частях, расположенных на боковых поверхностях со стороны ;ЛОбовой части обмотки 2 (фиг. 3) и со стороны магнитопровода 1 (фиг.4). Здесь прорези выполняются на высоте, Например, не превышающей половины радиального размера указанных частей экрана 4, например, не больше . Целесообразно прорези выполнять до проекций на поверхности плиты 3 центра тяжести токов лобовой части обмотки 2, координаты которой рассчитываются известным способом. В части экрана 4, расположенной между плитой 3 и магнитопроводом 1, прорези б могут выполняться различной высоты по синусоидальному закону с периодом, меньшим периода основно го магнитного потока. Толщина h мо жет быть выбрана больше толщины h 3. Устройство работает следующим образом. При работе электрической машияы переменного тока магнитный поток рас сеяния обмотки 2 индуктирует вихревые экране 4. Эти токи, замыкаясь , создают распределение контура, верхняя часть которых (токи Зг, фиг, 7) возбуждает поле, которое отражает в зубцовой зоне крайних пакетов магнитопровода магнитный поток рассеяния обмотки 2. Нижняя часть контуров токов (токи 3j) экранов имеет такое направление, что увеличивает суммарный магнитный поток, пронизывающий зубцовую зону. В известной конструкции то ки имеют место в частях экрана 4, расположенных на расточке плиты 3 и ее боковой поверхности со стороны магнитопровода 1, и оказываются тем самым близко расположенными .к зубцовой зоне. В предлагаемой конструкции токи Jjотсутствуют в области выполнения прорезей б в экране 4, Токи 3(фиг. 7) являются отражением токов 3-, обмотки 2 и поэтому они оказывают .экранирукздее воздействие. Токи Зз имеют одинаковое направление с токами Л, , однако они оказываются удаленными от зубцовой зоны в область, где нагрев крайних пакетов незначителен. Кроме того, токи 3. распределены в тангенциальном напра лении по синусоиде с периодом меньшим, чем период основного магнитног поля, и возбуждаемое ими поле быстр затухает в пространстве. Таким обра зом, вследствие удаления токов pjOT зубцовой зоны и уменьшения их влияния, уменьшится магнитный поток,про-; низывающий зубцовую зону крайних пакетов, и в результате нагрев последних. Предлагаемая конструкция экра11а наиболее близка к идеальному экрану (например, в виде замкнутых аналитических оболочек) поля, создаваемого токами прямого и отогнутого участков лобовой части обмотки статора вследствие того, что контура токов в указанной части обмотки соответствуют отображенным контурам токов почти полностью в экране за исключением той его части, которая расположена между плитой и магнитопроводом и где токи экрана, замыкаясь, меняют направление по сравнению с направлением токов в части экрана, расположенной между плитой и лобовой частью обмотки. Магнитный поток токов в экране такой формы наиболее эффективно отражает поток токов лобовой части обмОтки от плиты и крайних пакетов. Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемой конструкции в генераторах переменного тока мощностью 500 МВт и Bfcfliie достигается за счет увеличения нагрузочной способности (расширения диапазона нагрузок, повышение мощности) и повышения надежности работы машин..Так как при-менение экрана с прорезями в предлагаемой конструкции статора уменьшит аксиальную составляющую магнитной индукции в зубцовой зоне крайних пакетов, то тем самым уменьшится местный нагрев указанных элементов. А как известно, нагрев зоны дна паза крайних пакетов ограничивает допустимую нагрузку генераторов в режимах недовозбуждения и асинхронного хода. Поэтому применение предлагаемой конструкции статора повысит нагрузочную способность и надежность работы майшн. Формула изобретения 1.Статор электрической машины переменного тока по авт. св. 930497, отличающийся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и надежности, экран выполнен с аксиально-радиальными прорезями , а между экраном и нажимно й плитой размещена электроизоляционная прокладка. 2,Статор по п. 1, отличающий с я тем, что.прорези в части экрана, размещенной между нажимной плитой и магнитопроводом статора, выполнены различной высоты по синусоидальному закону с периодом, меньшим периода основного магнитного потока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР 930497, кл, Н 02 К 3/42, 1980.