SU1718341A1

SU1718341A1 - Frameless electric machine

Info

Publication number: SU1718341A1
Application number: SU894761256A
Authority: SU
Inventors: Юрий Васильевич Аргунов; Галина Петровна Возилкина; Николай Семенович Климов; Константин Николаевич Масленников; Михаил Сарпионович Новосельцев; Владимир Михайлович Шкуропатов
Original assignee: Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Завода "Сибэлектротяжмаш"
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1992-03-07

Abstract

Изобретение относитс к электромашиностроению . Целью изобретени вл етс улучшение охлаждени . При вращении ротора 1 вентил торы создают зоны нагнетани 4 и разрежени 5. Сердечник статора 6 собран из пакетов 7 с радиальными каналами 9 между ними. Сердечник запрессован с помощью торцовых колец 10 с отверсти ми 11 дл прохода охлаждающего газа и аксиальных ст жек 12, имеющих П-образную форму. Изобретение обеспечивает малое аэродинамическое сопротивление что увеличивает КПД эл. машины и улучшает эффективность охлаждени : 2 ил.The invention relates to electrical engineering. The aim of the invention is to improve cooling. When the rotor 1 rotates, the fans create pressure zones 4 and vacuum 5. The stator core 6 is assembled from packages 7 with radial channels 9 between them. The core is pressed by means of end rings 10 with openings 11 for the passage of cooling gas and axial fasteners 12, which are U-shaped. The invention provides low aerodynamic resistance which increases the efficiency of the el. machine and improves cooling efficiency: 2 Il.

Description

Фиг.11

Изобретение относитс к электромашиностроению , в частности к электрическим машинам с многоструйным газовым охлаждением и в первую очередь - к асинхронным электрическим машинам, выполн емым, как правило, с относительно небольшим радиальным зазором между ротором и статором .The invention relates to electrical engineering, in particular to electric machines with multi-jet gas cooling and, first and foremost, to asynchronous electric machines, usually performed with a relatively small radial clearance between the rotor and the stator.

Цель изобретени - улучшение охлаждени электрической машины.The purpose of the invention is to improve the cooling of the electric machine.

На фиг.1 представлена бескорпусна электрическа машина с замкнутой системой охлаждени и нагнетательной вентил цией , продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Fig. 1 shows an unpackaged electric machine with a closed cooling system and pressure ventilation, a longitudinal section; figure 2 - section aa in figure 1.

Бескорпусна электрическа машина с многоструйным газовым охлаждением содержит ротор 1 с вентил торами 2 на валу 3, статор 4, кожух 5 газонаправл ющий с вод ным газоохладителем б и щиты торцевые газонаправл ющие внутренние 7 и наружные 8. Шихтованный из штампованных листов или сегментов сердечник статора 4 собран из отдельных пакетов 9, между которыми путём установки дистанционных распорок 10 образованы радиальные вентил ционные каналы 11. В запрессованном состо нии сердечник статора 4 удерживаетс торцевыми кольцами 12 с отверсти ми 13 дл прохода охлаждающего газа и аксиальными ст жками 14, имеющими П-образный профиль и св занными, например , электросваркой с торцевыми кольцами 12, пакетами 9 сердечника статора 4 и дистанционными распорками 10. При этом П-образные ст жки 14 установлены так, что своими торцами они с трех сторон охватывают отверсти 13 в торцевых кольцах 12, а боковыми сторонами уложены на наружную поверхность сердечника статора 4, образу таким образом аксиальные вентил ционные каналы 15,A multi-jet gas-cooled electric machine contains a rotor 1 with fans 2 on shaft 3, a stator 4, a casing 5 gas guide with a water cooler b, and shields end gas-guiding internal 7 and outer 8. Stich core of a stator or segments of stator core 4 assembled from individual packages 9, between which radial ventilation ducts 11 are formed by installing spacers 10. In the pressed state, the stator core 4 is held by end rings 12 with openings 13 d the passage of the cooling gas and axial straps 14, having a U-shaped profile and connected, for example, by electric welding with end rings 12, packages 9 of the stator core 4 and distance spacers 10. At the same time, the U-shaped straps 14 are installed so that their ends they surround the holes 13 in the end rings 12 from three sides and are laid out laterally on the outer surface of the stator core 4, thus forming axial ventilation ducts 15,

В радиальных вентил ционных каналах 11 дистанционные распорки 10 образуют секторы 16 и 17, причем секторы 16 через аксиальные вентил ционные каналы 15, отверсти 13 в торцевых кольцах 12 и решетки лобовых частей обмотки статора 1.8 соединены с зонами 19 у вентил торов 2, а секторы 17 через в од ной газоохладитель 6, окнаIn the radial ventilation channels 11, the spacers 10 form sectors 16 and 17, with sectors 16 through axial ventilation channels 15, holes 13 in the end rings 12 and lattices of the frontal parts of the stator winding 1.8 connected to zones 19 at the fans 2, and sectors 17 through one gas cooler 6, windows

20в кожухе газонаправл ющем 5 и пространства между торцевыми щитами газонаправл ющими 7 и 8 соединены с зонами20 in the casing of the gas guide 5 and the spaces between the end shields of the gas guide 7 and 8 are connected to the zones

21у вентил торов 2.21 fans 2.

При работе бескорпусной электрической машины вентил торы 2, враща сь с ротором 1, создают в зонах 19 избыточное давление охлаждающего газа, откуда он (движение газа на фиг.1 и 2 показано стрелками ), охлажда торцевые части ротора 1 иWhen the open-frame electric machine operates, the fans 2, rotating with the rotor 1, create in the zones 19 an overpressure of the cooling gas, from where it is (the gas movement in figures 1 and 2 is shown by arrows), the cooling end of the rotor 1 and

статора 4, в том числе лобовые части обмотки статора 18, попадает через отверсти 13 в торцевых кольцах 12 в аксиальные вентил ционные каналы 15, а из них - в секторыthe stator 4, including the frontal parts of the stator winding 18, passes through the holes 13 in the end rings 12 into the axial ventilation ducts 15, and from them into the sectors

16 радиальных вентил ционных каналов 11. Охлажда пакеты 9 сердечника статора 4 и пазовые части обмотки статора 18, газ выходит в радиальный зазор между статором 4 и ротором 1, где, растека сь в тангенциаль0 ных направлени х, охлаждает сердечник и обмотку ротора 1. Из радиального зазора между ротором 1 и статором 4 охлаждающий газ попадает в секторы 17 радиальных вентил ционных каналов 11, охлаждает16 radial ventilation channels 11. Cooling packages 9 of the stator core 4 and the slot parts of the stator winding 18, the gas enters the radial gap between the stator 4 and the rotor 1, where, spreading in tangential directions, cools the core and the rotor winding 1. the radial clearance between the rotor 1 and the stator 4, the cooling gas flows into the sectors 17 of the radial ventilation channels 11, cools

5 здесь пазовые части обмотки статора 18 и пакеты 9 сердечника статора 4 и с периферии сердечника статора 4 поступает в газоохладитель б, а после него через окна 20 кожуха газонаправл ющего 5 и пространст0 ва между торцевыми щитами газонаправл ющими 7 и 8 - в зоны 21, которые в данном случае вл ютс зонами разрежени .5 here, the slot sections of the stator winding 18 and the packs 9 of the stator core 4 and from the periphery of the stator core 4 enter the gas cooler b, and after it through the gas-guide casing 5 windows 20 and the space between the gas-guiding end shields 7 which in this case are vacuum zones.

Ширина П-образных ст жек 14 равна пазовому делению статора 4 по наружнойThe width of the U-shaped stzhek 14 is equal to the slot division of the stator 4 on the outside

5 поверхности его сердечника (фиг.2). Она может быть и больше пазового делени . Необходимым условием вл етс лишь образование в радиальных вентил ционных каналах 11 секторов 16 и 17 путем сопр же0 ни боковых сторон П-образных ст жек 14с дистанционными распорками 10, причем эти распорки в радиальном направлении могут быть не только пр молинейными (фиг.2), но могут иметь и другую необходи5 мую форму.5 the surface of its core (figure 2). It may be more grooving. The only prerequisite is the formation of sectors 16 and 17 in radial ventilation ducts 11 by matching the lateral sides of U-shaped straps 14 with spacers 10, and these struts in the radial direction can be not only straight-line (Fig. 2), but may have another necessary form.

В некоторых случа х, например,, при больших длинах ротора 1 и статора 4, дл выравнивани перегревов по длине обмоток ротора и статора пакеты 9 сердечникаIn some cases, for example, for large lengths of the rotor 1 and the stator 4, to level the superheat along the lengths of the rotor and stator windings, core packages 9

0 стадора 4 могут быть выполнены уменьшающимис по толщине от торцев к середине статора 4.The stadium 4 can be made decreasing in thickness from the ends to the middle of the stator 4.

Бескорпусна электрическа машина легко может быть выполнена и с выт жнойA bodyless electric machine can easily be made with exhaust

5 вентил цией. В этом случае охлаждающий газ движетс в направлении, обратном показанному стрелками на фиг.1 и 2, а зоны избыточного давлени и разрежени мен ютс местами.5 ventilation. In this case, the cooling gas moves in the opposite direction shown by the arrows in Figures 1 and 2, and the overpressure and vacuum zones change places.

00

Возможно применение бескорпусной электрической машины с многоструйным га-, зовым охлаждением с нагнетательной или выт жной вентил цией, по замкнутой сис5 теме с охлаждением циркулирующего в машине охлаждеющего газа в газовом охладителе , например, типа воздух - воздух; по разомкнутой системе без газоохладител с забором охлаждающего газа (в данном случае воздуха) из окружающей среды и выбросом его из машины в окружающую средуIt is possible to use an unpackaged electric machine with a multi-jet gas, one-side cooling with pressure or exhaust ventilation, on a closed system with cooling of the cooling gas circulating in the car in a gas cooler, for example, air-to-air type; on open-loop system without gas cooler with intake of cooling gas (in this case air) from the environment and discharge it from the machine into the environment

и т.д....,etc....,

Предлагаема бескорпусна элекЧрй ческа машина обеспечивает высокую эффективность охлаждени статора и ротора электрической машины, в первую очередь зубцовых зон сердечников статора и ротора и пазовых частей обмоток статора и ротора, за счет подачи к этим наиболее нагретым элементам машины охлаждающего газа по множеству параллельных путей по длине и окружности статора с небольшим его предварительным подогревом, малое аэродинамическое сопротивление на участках сердечника статора и радиального зазора между статором и ротором, поскольку вентил ционный тракт здесь состоит из указанного множества параллельных путей, что позвол ет использовать низконапорные вентил торы , снижает потери на вентил цию увеличивает КПД электрической машины.The offered beskorpusnaya electric machine provides high efficiency of cooling the stator and rotor of the electric machine, primarily the toothed zones of the stator and rotor cores and grooved parts of the stator and rotor windings, by supplying the cooling gas to these most heated machine elements along many parallel paths along the length and the circumference of the stator with a small pre-heating, low aerodynamic resistance on the sections of the stator core and the radial clearance between the stator and the rotor, posk Only the ventilation path here consists of a specified set of parallel paths, which allows the use of low-pressure fans, reduces the loss of ventilation, and increases the efficiency of the electric machine.

Claims

Invention Formula

An unpackaged electric machine containing gas coolers, a rotor placed on opposite sides by blade fans, a stator with a core laminated from the sheets, separated by spacers into packages arranged by end rings and placed on the outside of the core, fastened with it and with end rings axial plugs arranged evenly around the circumference, characterized in that, in order to improve cooling, the said straps are made U-shaped, the open part is turned towards the cross The faucet and the ends with the formation of axial channels, and the said channels and the space between the straps are connected to zones on opposite sides of the fan blades.

P

13

76