Ротор синхронной явнополюсной машины Советский патент 1983 года по МПК H02K3/20 

(54) РОТОР СИНХРОННОЙ ЯВНОПОЛЮСНОЙ МАШИНЫ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в синхронных явнополюсньк электрических машинах. Известен ротор синхронной явнополюсн машины, имеющий сердечники полюсов, с расположенными на них катушками обмо- ки возбуждения, причем катушки вьшолнены однородньши из шинной меди с изоляцией между витками 1 . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности 5голяется ротор синх ронной явнополюсной машины, содержащий на каждом полюсе катушки двух изолированных обмоток возбуждения, основной и вспомогательной, намагничивающие силы которых направлены встречно, причем вспомогательная обмотка возбуждения вьшолнена из двух изолированных многорядных плоских катушек на каждом полюсе, размещенных по высоте по обе стороны от катушки основной обмотки и служит для снижения перенапряжения в осноь -НОЙ обмотке возбуждения во время пере ходных процессов С2 . Недостатком известного ротора синхронной явнополюсной машины является то, «1то катушки вспомогательной обмотки выполнены по всей длине сердечника ротора, что в относительно длинных машинах е длиной сердечника более 3 м технологически затруднено, а расположение этих катушек с обеих сторон итушки основной обмотки усложняет монтаж полюса. Катушки вспомогательной обмотки, имеющие относительно небольшие поперечные размеры, получаются нежесткими. В процессе производства, транспортировки, монтажа и т.д. в запеченной корпусной изоляции таких катушек возникают микротрешины, связанные с. деформацией при перемещении катушек. Для того, чтобы катушки не подвергались значительным деформашиям или выдерживали их, нео6х димо дополни тельное технологическое оборудование и |усложненные технологические процессы. В то же время, выполнение подобных 3Q8 катушек длиной 1,5-2,5 м не вызьшает технологических трудностей. Цель изобретения - упрощение, технологии и повышение надежности. Поставленная цепь достигается тем, что в роторе синхронной явнопопюсной ма шинь, содержащем на каждом полюсе катушки двух изолированных одна от дру1Ч5Й обмоток возбуждения, основной и вспомогательной, выпо/шенной из двух изолированных многорядных плоских катушек, в средней части полюса перпендикулжфно его продольной оси вьшолнен паз, катушки вспомогательной обмотки размещены вдоль полюса по одну сторону от основной обмотки и уложены в одной из лобовых частей в указанном пазу. Лобовые части катушак вспомогательной обмотки размещены в пазу на рассто НИИ одна от другой, образуя вентиляцион- „. г- .W ный канал. ., , -, На фиг. 1 изображен полюс синхрон- НОЙ явнополюсной машины, продольный разрез; на фиг. 2 - схема соединения катушек основной и вспомогательной обмоток; на фиг. 3 - полюс синхронной явнополюсной машины со съемным башма ком полюса, продольный разрез. На изолированных сердечниках 1 полю .сов расположены катуш1Ш 2 основной и катушки 3 вспомогатешэной обмотки. Основная (рабочая) обмотка воз гждения рассчитана на номинальный ток возбуждения и состоит из однородных катушек, как и обычные обмотки возбуждения явно полюсных синхронных машин. Катушки ос новной обмотки вьшолнены из шинной мед с изоляцией между витками. Обе катушки 3 и 4 вспомогательной обмотки вьшолнены в виде плоских шайб и расположены по одну сторону от катушки, основной обмотки. На фиг. 1 катушки 3 и 4 вспомогательной обмотки расположены со стороны хвостовиков сердечника полюса, на которых крепятся полюса к остову ротора. С противоположной стороны полюсного башмака выполнена полюсная шайба из ИЗОЛЯ1ШОННОГО материала либо крайние витки катушки основной обмотки со стороны полюсжого башмака имеют усиленную корпус;ную изоляцию. Для размещения катушек 3 и 4 вспо могательной обмотки поперек сердейшка полюса выполнен паз 5, в котором размещаются соседние лобовые части этих катушек. Катушки 3 и 4 при этом располагаются последовательно вдоль полюса. Глубина паза равна вьюоте катушек 5 вспомогательной оСмотки. Для возможности насаживания этих катушек на сердечник полюса в хвостовиках его вьшол- нена прорезь. Для улучшения условий охлаждения лобовых частей катушек вспомогательной обмотки последние располагаются в пазу на расстоянии одна от дру1х й, образуя вентиляционный канал 6 для подвода охлаждающего газа (фиг.1). В случае выполнения ротора синхронной явнополюсной машины со съемными полюсными башмаками 7 (фиг. 3), паз 5 вьшолнен со стороны полюсного башмака, а катушки 3 и 4 вспомогательной обмот кн расположены под полюсным башмаком. Изоляююнная полюсная шайба щк этом расположена с противоположной стороны стороны остова ротора. Катушки вспомогательной обмотки вьшолнены многор5здными из нескольких витков. Соединение двух катушек вспомогательной обмотки, расположенных на одном полюсе, является согласным межДУ собой, а подключение их к источнику литания посто5шного тока выбирается таким, чтобы создавать встречный магнитный поток относительно потока, создаваемого основной обмоткой. Сечение меди витков этих катушек в несколько раз меньше сечения меди основных катушек, вследствие относительно малого значения отрицательного тока воз ркде- ния в сравнении с током возбуждения в основной обмотке. Обшее число витков каждой катушки всПОМогйтёльйой обмотки выполняется примерно ранным числу витков катушки основной обмотки, В связи с этим глубина паза составляет не более 15% от общей высоты полюса. Уменьшение сечения сердечника полюса за счет выполненного паза в месте расположения катушек вспомогательной ойлотки, составляет не более 4-5%, что незначительно сказывается на токе возбуждения основной и вспомогательной обмоток. На фиг. 2 показана схема для восьми- полюсной машины, где цифрами обозначены соответствующие полюса. Основная и вспомогательная обмотки могут быть подключены к независимым источникам питания, например к врашаюхйимся полупроводниковым выпрямител$1М, Для удобства соединения катушек вспомогательной обмотки, расположенной на одном полюсе, они имеют вьтоды от; начал и концов каждой катушки, направленные в противоположные по длине сердечника полюса стороны. Одаовременно при размещении цвух. катушек вспомогательной O OIIEH вдоль полюса, для снятия одной катушки вспомогательной обмотки, например при за мене, достаточно вынуть полюс из остова лишь наполовину, что позволяет снять .поврежденную катушку без демонтажа второй катушки вспомс 7ательной обмотки н катушки основной . Для этого катушки вспомогательной обмотки располагают по ту сторону от катушки основно обмотки, с которой насаживаются катушки на сердечник полюса. Предлагаемое изобретение позволяет вьшолнять ротор со вспомогательной обмоткой воз ждения, состоящей из катуш изготовленных известными, более просты ми технопогическиии способами. Кроме того упрощается монтаж полюса, т.е. для снятия одной из катушек вспомогательной обмотки достаточно вытшпить из остова ротора половину полюса без съема второй катушки вспомогательной обмотки и катушки основной обмотки.. Предлагаемый ротор синхронной явнополюсной машины пелесообразно применять в мощных синхронных компенсаторах с длиной полюса более 3 м. id6 e б р е т е н и я о р м у л а 1.Ротор синхронной явнополюсной ма-, шины, содерисащий на казк1кил полюсе катушки двух изолированных одна от друрой ofteioTOK воз%ждения, основной и вспомогательной, выполненной из двух изолированных многорядных плоских катушек, отличающийся тем, что, с целью упрсицения технолопга и повышения надежности его в работе, в средней части полюса перпендикулярно его продольной оси выполнен паз, катушки вспомогательной об лотки размещены вдоль полюса по одну сторону от основной обмотки и уложены одной из. лобовых частей в указанном пазу. 2.Ротор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что лобовые части катушек вспомогательной обмотки размещены В пазу на расстоянии одна от другой, образуя вентиляционный канал. Источники информации, принятые во внимание 11ри экспертизе 1.Гольденберг С. И, и др.. Синхронные компенсаторы. М., Энергия, 1969, с. 122. 2.Авторское свидетельство СССР № 445099, кл. Н 02 К 3/20, 1971

Vs.

99&tvot/ D) IP