ротор явнополюсной синхронной электрической машины

Формула изобретения

Ротор явнополюсной синхронной электрической машины, содержащий размещенные на сердечниках полюсов катушки обмотки возбуждения, имеющие выводные пластины, концы которых соединены плоскими шинами, расположенными между двумя изоляционными планками, и обод, стянутый шпильками и снабженный расположенным по оси междуполюсного промежутка держателем, в верхней части которого выполнен паз, в котором размещена плоская шина, а нижняя часть имеет отверстия для крепления его на шпильках обода, и выполненным из двух планок, одна из которых расположена в пазу, выполненном на концевой части другой планки, соединенных между собой крепежными элементами, отличающийся тем, что нижняя часть держателя выполнена в виде подковы, внешняя поверхность которой имеет скошенные ребра, а наружный конец снабжен фиксирующим уступом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к конструкции ротора, преимущественно гидрогенераторов, а более конкретно к конструкции держателя междуполюсных соединений.

Известен ротор явнополюсной синхронной электрической машины, содержащий размещенные на сердечниках полюсов катушки обмотки возбуждения, имеющие выводные пластины, концы которых соединены плоскими шинами, расположенными между двумя изоляционными планками, и обод, стянутый шпильками, в котором с целью повышения надежности и снижения расхода цветных металлов, он снабжен расположенным по оси междуполюсного промежутка держателем, в верхней части которого выполнен паз, в котором размещена плоская шина, а нижняя часть держателя выполнена Т-образной и имеет отверстия для крепления его на шпильках обода [1].

Данное устройство удобно при изготовлении, в процессе монтажно-сборочных работ на ГЭС и в процесс эксплуатации, ревизии и ремонтах. Оно применяется в роторах гидрогенераторов, в которых по условиям вентиляционного и теплового расчетов не предусматривается установка на верхнем торце обода ротора центробежных вентиляторов, и поэтому держатель вполне рационально размещается на верхнем торце обода.

Также известна аналогичная конструкция ротора явнополюсной синхронной электрической машины [2], содержащего размещенные на сердечниках полюсов катушки обмотки возбуждения, имеющие выводные пластины, концы которых соединены плоскими шинами, и обод, стянутый шпильками и снабженный расположенным по оси междуполюсного промежутка держателем, в верхней части которого выполнен паз, в котором размещена плоская шина, а нижняя часть держателя выполнена Т-образной и имеет отверстия для крепления его на шпильках обода, в котором с целью экономии металла за счет обеспечения рационального раскроя и повышения ремонтопригодности держатель состоит из двух перпендикулярных планок, одна из которых расположена в пазу, выполненном на концевой части другой планки, причем планки держателя соединены между собой крепежными элементами.

Данная конструкция исключает деформацию выводных пластин и соединительных шин и надежно фиксирует междуполюсные соединения, а наличие изоляционных планок исключает возможность замыкания и обеспечивает электрическую прочность, и ее отличие от конструкции [1] заключается в том, что она выполнена составной с целью рационального раскроя металла при изготовлении.

Известные конструкции держателей [1, 2] устанавливают на оси междуполюсного окна в роторах, на верхнем торце обода которых установлены центробежные вентиляторы с изогнутыми лопатками. Эти лопатки перекрывают в проекции междуполюсные окна и поэтому имеют ограниченное применение в роторах гидрогенераторов, так как поперечные их элементы упираются в лопатки вентиляторов, срезка которых недопустима по условиям вентиляционного и теплового режимов.

Сохранение соответствия технических характеристик обмотки ротора требованиям вентиляционного расчета при существующих конструкциях вентиляторов и, в частности, конструкциях их лопаток возможно при применении известных держателей с прежней базой крепления на торцах шпилек обода, но с новым конструктивным решением формообразования корпуса держателя.

Задачей заявляемого изобретения является расширение области применения существующих конструкций ротора с сохранением соответствия технических характеристик обмоток ротора требованиям вентиляционного расчета при применении существующих центробежных вентиляторов с наклонными лопатками.

Поставленная задача решается за счет того, что в роторе явнополюсной синхронной электрической машины, содержащем размещенные на сердечниках полюсов катушки обмотки возбуждения, имеющие выходные пластины, концы которых соединены плоскими шинами, расположенными между двумя изоляционными планками, и обод, стянутый шпильками и снабженный расположенным по оси междуполюсного промежутка держателем, в верхней части которого выполнен паз, в котором размещена плоская шина, а нижняя часть имеет отверстия для крепления его на шпильках обода, и выполненным из двух планок, одна из которых расположена в пазу, выполненном на концевой части другой планки, соединенных между собой крепежными элементами, в котором нижняя часть держателя выполнена в виде подковы, внешняя поверхность которой имеет скошенные ребра, а наружный конец снабжен фиксирующим уступом.

Выполнение нижней планки держателя в виде подковы, внешняя поверхность которой имеет скошенные ребра, а наружный конец снабжен фиксирующим уступом, не только обеспечивает надежность фиксации междуполюсных соединений с шиной, но и обеспечивает установку центробежных вентиляторов на верхнем торце обода ротора.

Новым в заявляемом изобретении является выполнение нижней планки держателя в виде подковы, внешняя поверхность которой имеет скошенные ребра, а наружный конец снабжен фиксирующим уступом.

Данная совокупность новых признаков из существующего уровня техники не выявлена, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен частичный вид на ротор сверху, на фиг.2 изображен частичный вид на ротор сбоку.

Ротор 1 состоит из остова 2, на котором закреплен шихтованный обод 3 с помощью клиньев 4 и 5. В пазах 6 на внешнем диаметре обода 3 закреплены полюса 7 с обмоткой возбуждения 8.

Дня охлаждения активных частей гидрогенератора ротор 1 снабжен центробежными вентиляторами 9, внутри которых установлены напорные вентиляционные лопатки 10. Лопатки 10 установлены таким образом, что воздействием центробежного эффекта охлаждающий воздух поступает как на лобовые части обмотки возбуждения, так и в окно 11, являющееся пространством между соседними полюсами. Для повышения эффективности охлаждения лопатки 10 выполнены изогнутыми и установлены с максимальным приближением к наружному диаметру обода 3. Наружная кромка 12 каждой вентиляционной лопатки 10 расположена со смещением от оси междуполюсного окна 11 с зазором относительно держателя 13. С целью сохранения напорного эффекта, особенно внешней кромки 11 лопатки 10, нижняя часть держателя 13 выполнена в виде подковы, внешняя поверхность которой имеет скошенные ребра, а наружный конец снабжен фиксирующим уступом 14, что придает держателю новое конструктивное исполнение в виде подковы, внешняя поверхность которой имеет скошенные ребра, а наружный конец снабжен фиксирующим уступом при сохранении его основной функции.

В нижней части держателя 13 выполнен проем дня сохранения внешней кромки 12 лопатки 10 на заданном расчетном уровне для обеспечения напорного вентиляционного эффекта, что придает держателю новое конструктивное формообразование в виде подковы.

Для соединения выводных концов 15 и 16 соответствующих полюсов предусмотрена соединительная шина 17, соединенная с выводными концами 15 посредством крепежных элементов 18. Изоляция шины 17 от держателя 13 выполнена посредством колодок 19, изготовленных из стеклотекстолита. Собранные вместе шина 17 с колодками 19 закреплены в пазах 20 посредством крепежных элементов 21. В собранном состоянии держатель 13 закреплен концами 23 и 24 на торцевых концах стяжных шпилек 25 с помощью соответствующих гаек 26 и шайб 27.

При работе гидрогенератора держатель 13 предлагаемой конструкции надежно фиксирует междуполюсные соединения, а именно шину 17, и делает возможным установку центробежных вентиляторов на верхнем торце обода 3 ротора 1, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности "промышленная применимость".

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1458933.

2. Авторское свидетельство СССР №1775801.