Результат интеллектуальной деятельности: РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к области электромашиностроения и предназначено для использования в крупных электрических машинах, например, в турбогенераторах с газовой системой охлаждения.

Известна конструкция ротора турбогенератора, наиболее близкая по техническому решению, принятая за прототип, в которой обмотка ротора, уложенная в профрезерованные в валу пазы, изолируется от стенок паза Г-образными пазовыми коробками, установленными с обеих сторон проводников. На дно пазовых коробок под нижний проводник обмотки по всей его ширине уложена изоляционная прокладка. Для прохода охлаждающего газа в проводниках обмотки ротора и витковой изоляции выполнены отверстия. Подвод охлаждающего газа к проводникам катушек осуществляется по подпазовому вентиляционному каналу (см. Глебов И.А. и др. Научные проблемы турбогенераторостроения. Л.: Наука, 1974, с.40-42).

Недостатками этой конструкции являются следующие.

- Установка изоляционной прокладки под нижний проводник катушки ротора уменьшает проходное сечение подпазового вентиляционного канала, из которого охлаждающий газ распределяется по радиальным каналам, выполненным в проводниках катушек, что снижает расход газа на охлаждение катушки.

- Изоляционная прокладка, закрывая нижний проводник катушки, ухудшает его охлаждение.

В связи с ухудшением охлаждения обмотки ротора снижается надежность работы генератора.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эксплуатационной надежности электрической машины и срока ее службы.

Технический результат достигается тем, что в роторе электрической машины, содержащем пазы с уложенной обмоткой, отделенной от стенок паза изоляционными коробками Г-образной формы, и подпазовые вентиляционные каналы, нижняя часть изоляционной коробки, опираемая на дно обмоточного паза, выполнена с утолщением стенки, одна сторона которой, сопрягаемая с нижним проводником обмотки ротора, имеет уклон, с обеспечением в сопряжении клинового зазора.

Начало уклона в утолщении стенки, например, совпадает с уровнем края стенки подпазового вентиляционного канала.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером выполнения устройства со ссылкой на чертеж.

На чертеже показано поперечное сечение одного из пазов предложенного ротора.

В валу ротора 1 для размещения обмотки 2 профрезерованы пазы 3. Под обмоточным пазом 3 выполнен вентиляционный канал 4. В обмоточных пазах 3 у каждой боковой стенки установлены Г-образные изоляционные коробки 5. Нижняя часть коробок 5, опираемая на дно обмоточного паза 3, выполнена с утолщением 6. Сторона утолщения 6, сопрягаемая с нижним проводником 7 обмотки ротора 2, имеет уклон 8 с обеспечением клинового зазора. Начало 9 уклона 8 в утолщении 6 пазовой коробки, например, совпадает с уровнем края стенки 10 подпазового вентиляционного канала 4. Для охлаждения проводников обмотки ротора 2 в них выполнены отверстия 11 с определенным шагом по длине проводника. Соответствующие отверстия выполнены в подклиновых прокладках 12 и в клине 13.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Охлаждающий газ поступает в обмотку ротора 2 по подпазовому вентиляционному каналу 4 и через отверстия 11 в проводниках обмотки ротора 2, подклиновой прокладке 12 и клине 13 выбрасывается в воздушный зазор машины. Благодаря отсутствию нижней изоляционной прокладки под нижним проводником катушки, увеличивается проходное сечение для охлаждающего газа по вентиляционному каналу 4, что улучшает охлаждение проводников обмотки ротора 2. Кроме того, клиновой зазор, образованный уклоном 8, обеспечивает подвод охлаждающего газа к нижнему проводнику катушки 7 по всей длине ротора, дополнительно охлаждая его и увеличивая изоляционный промежуток от нижнего проводника до стенки паза 10.

Выполнение утолщения 6 в нижней части пазовой коробки также увеличивает изоляционное расстояние от нижнего проводника, находящегося под напряжением при работе машины, до стенок вала, повышает механическую прочность коробки, увеличивает также проходное сечение подпазового вентиляционного канала по всей длине ротора для подачи охлаждающего газа. Проводники обмотки ротора опираются через нижнюю утолщенную часть 6 пазовой изоляционной коробки 5 на участок дна обмоточного паза 3, а уклон 8 предохраняет низ пазовой изоляционной коробки 5 от повреждений на кромке стенки подпазового вентиляционного канала 4 при опрессовке и заклиновке обмотки при укладке.

В связи с изложенным, предложенное изобретение позволяет улучшить охлаждение проводников катушек ротора электрической машины и, тем самым, повысить надежность электрической машины как при изготовлении, так и при ее эксплуатации.