CS241194B1 - Tlumicí vinutí s ventilačními kanály - Google Patents

Abstract

Tlumicí vinutí je určeno pro hladké rotory synchronních motorů napájených ze strí- dače nebo konstruovaných pro těžké rozbě­ hové podmínky. Řeší jeho úspornější konstrukci v čelních částech rotoru s ohledem na dostatečné odvětrávání. Konce drážkových klínů jsou pomocí pevného spoje prodlouženy vodivými spojkami, procháze.ícími izolovaně mezi bandážovou obručí a válcovitým povrchem čelních částí budicího vinutí, na jehož konci jsou ohnuty směrem ke hřídeli a staženy mezi ploché prstence dvojitého kruhu nakrátko.' Mezerami mezi sousedními vodivými spojkami jsou vytvořeny axiální ventilační kaná­ ly do nichž jsou napojeny radiální kanály čel budicího vinutí. V případě potřeby účinnějšího odvětrá­ vání kruhu nakrátko jsou po jeho obou stranách vytvořeny dva radiální kanály tlumicí­ ho vinutí.

Description

Vynález se týká tlumicího vinutí s ventilačními kanály pro hladké rotory synchronních motorů napájených ze střídače něho konstruovaných pro těžké rozběhové podmínky. ,

V současné době, kdy jsou vyráběny synchronní motory s vysokým využitím výkonu, a to jak pro těžké rozběhy, tak i v případě, kdy jsou napájeny střídačem, vzniká problém odvodu tepla z čelních partií rotoru. Vzhledem k nutnosti zachování vnějšího rozměru rotoru a pevnosti magnetické bandážové obruče jsou v jeho čelních částech omezeny prostory pro odvětrávání. Tlumicí vinutí, zpravidla tvořené klíny z vodivého materiálu a kruhy nakrátko, převádí teplo do konců rotoru, a proto je jeho konstrukční provedení důležité i z hlediska této funkce. Jsou známa různá řešení vzájemného spojení jeho částí, které se různí materiálem, tvarem i umístěním.

Nejbližší známá řešení tlumicího vinutí a s ním souvisejícím ventilačním systémem jsou ta, kde kruh nakrátko je tvořen bandážovou obručí z nemagnetického materiálu nebo její částí, k níž jsou přilehlé konce klínů, a kde mezi ní a povrchem čelních částí budicího vinutí jsou vytvořeny axiální kanály v drážkách ventilační vložky, která vyplňuje na každé straně rotoru prostor mezi čelní částí vinutí a obručí. Tyto axiální kanály jsou napojeny jednak na radiální kanály čel vinutí a jednak na výstupní kanály v závěrném kruhu a v opačném směru na výstupní kanály ústící do vzduchové mezery stroje. Nevýhodou těchto řešení je snížený převod velkých proudů z klínů do bandážové obruče a tím i nadměrné oteplení jejich kontaktních ploch. Dalším příkladem je řešení, kde část výše uvedené ventilační vložky válcovitého tvaru je provedena z dobře vodivého materiálu a tvoří kruh nakrátko, s nímž jsou konce klínů propojeny vodivými spojkami klínovitého tvaru. Všechna tato uvedená řešení jsou výrobně velmi náročná, a to z důvodu obtížnosti jednak tvarování čelních částí cívek budicího vinutí a jednak složité výroby samotných ventilačních vložek.

Uvedené nevýhody jsou z velké části odstraněny tlumicím vinutím s ventilačními kanály podle vynálezu, které je určeno pro hladké rotory synchronních motorů napájených ze střídače nebo konstruovaných pro těžké rozběhové podmínky. Tlumicí vinutí sestává z drážkových klínů, jejichž konce jsou na každé straně rotoru propojeny vodivými spojkami s kruhem nakrátko a kde ventilační systém každé čelní části rotoru je tvořen vstupním kanálem kolem hřídele, kanály tlumicího vinutí, radiálními kanály čel budicího vinutí napojenými do axiálních ventilačních kanálů, jež jsou dvoustranně vyústěny do výstupních kanálů jednak v zubech rotoru, a jednak v jeho závěrném kruhu a kde bandážová obruč je od těla rotoru včetně jeho klínů odizolována. Jeho podstatou je, že vodivá spojka tvořená alespoň jedním plochým vodičem a svým jedním koncem nerozebíratelně spojená s koncem drážkového klínu, izolovaně prochází mezi bandážovou obručí a válcovitým povrchem čelní části budicího vinutí, u jehož přední strany je ohnuta směrem ke hřídeli, kde je její radiální část rozebíratelně upevněna mezi plochými prstenci dvojitého kruhu nakrátko, který je umístěn v prostoru mezi závěrným kruhem a přední stranou čelní části budicího vinutí.

Mezerami mezi bočními stranami sousedních vodivých spojek a k nim přilehlou částí jednak bandážové obruče a jednak válcovitého povrchu čelní části budicího vinutí jsou vytvořeny axiální ventilační kanály s dvoustranným vyústěním. K jejich vyústění do výstupních kanálů v závěrném kruhu jsou v některých případech napojeny výstupy dvou radiálních kanálů tlumicího vinutí, z nichž jeden kanál je vytvořen mezi přední stranou čelríí části budicího vinutí a dvojitým' kruhem nakrátko a druhý mezi tímto kruhem nakrátko a závěrným kruhem rotoru. Vstupy radiálních kanálů tlumicího vinutí jsou pak napojeny na vstupní kanál kolem hřídele.

Konstrukcí tlumicího vinutí s ventilačními kanály podle vynálezu je dosaženo zjednodušení výroby rotoru, zejména jeho čelních částí, při zajištění jejich dostatečného odvětrávání a zachování mechanické pevnosti. S výhodou lze pevně spojit klíny s vodivými spojkami a tyto spojky opatřit izolací mimo rotor, čímž zároveň odpadá nutnost dalšího odizolování čelných částí budicího vinutí od vnitřní strany bandážové obruče. Čelním umístěním plochých dvojitých kruhů nakrátko ve volném prostoru mezi každou přední stranou čel budicího vinutí a závěrným kruhem je v případě potřeby zajištěn odvod v nich soustřeďovaného ztrátového tepla a zároveň umožněna tepelná dilatace všech částí tlumicího vinutí.

Na připojeném výkresu je uveden příklad tlumicího vinutí s ventilačními kanály podle vynálezu, kde na obr. 1 je znázorněn částečný řez rovinou v podélné ose rotoru synchronního motoru napájeného ze střídače s naznačením příčných řezů A, B, C v jeho čelních částech, které jsou zakresleny na obr. 2. K oběma koncům drážkových klínů 1 z materiálu voleného podle optimálních mechanických a odporových vlastností jsou pevně připojeny konce vodivých spojek 2 vytvořených z několika měděných na sebe navrstvených plochých vodičů. Toto připojení je príkadně provedeno pomocí stříbrné pájky ve spodní části konců klínů 1 umístěných nad drážkovou izolací 17. Střední část vodivé spojky 2 obalená izolací ještě před natažením klínů 1 do drážek je umístěna mezi válcovitým povrchem čelní části 10 budicího vinutí a vnitř241194 ní stranou bandážové obruče 5. Ve volném prostoru mezi přední stranou čelní části 10 budicího vinutí a závěrným kruhem 15 je koncová část vodivé spojky 2 zahnuta směrem ke hřídeli 14 a stažena pomocí šroubů 4 mezi dva ploché prstence, tvořící dvojitý kruh 3 nakrátko, z nichž vnitřní prstenec slouží k mechanickému zajištění kontaktního tlaku. Zeslabený okraj bandážové obruče 5 je od těla rotoru včetně drážkových klínů 1 a vodivých spojek 2 odizolován izolační vložkou 6. Vodivé spojky 2 mohou být v některých případech vytvořeny jen z jednoho plochého vodiče.

Ventilační systém každé čelní části rotoru je tvořen vstupním kanálem 13 kolem hřídele 14, z něhož jsou vyústěny dva radiální kanály 16 tlumicího vinutí a všechny radiální kanály 12 čel budicího vinutí vyúsťující do axiálních ventilačních kanálů 11, které jsou vytvořeny mezerami mezi bočními stranami sousedních vodivých spojek a k nim přilehlou částí jednak bandážové obruče 5 a jednak válcovitého povrchu čelní části 10 budicího vinutí. Axiální ventilační kanály 11 jsou z jedné strany napojeny na výstupní kanály 8 v zubech rotoru vyústěné do vzduchové mezery stroje a z druhé' strany na výstupní kanál 9 v závěrném kruhu 15, do něhož jsou zároveň vyústěny oba radiální kanály 16 tlumicího vinutí, z nichž jeden je vytvořen mezi přední stranou čelní části 10 budicího vinutí a k ní přivrácenou stranou dvojitého kruhu 3 nakrátko a druhý mezi druhou stranou tohoto kruhu 3 nakrátko a vnitřní stěnou závěrného kruhu 15.

U motorů pro těžké rozběhové podmínky je oteplení kruhů 3 nakrátko pouze krátkodobé a v tomto případě je vstup chladivá do radiálních kanálů 16 tlumicího vinutí omezen nebo zcela uzavřen, například pomocí izolačního kruhu apod.

Claims (2)

PŘEDMĚT

1. Tlumicí vinutí s ventilačními kanály pro hladké rotory synchronních motorů napájených ze střidače nebo konstruovaných pro těžké rozběhové podmínky, sestávající z drážkových klínů, jejichž konce jsou na každé straně rotoru propojeny s kruhem nakrátko pomocí vodivých spojek a kde ventilační systém každé čelní části rotoru je tvořen vstupním kanálem kolem hřídele, kanály tlumicího vinutí vyústěnými do axiálních ventilačních kanálů s dvoustranným vyústěním do výstupních kanálů umístěných jednak v zubech rotoru, a jednak v závěrném kruhu, přičemž bandážové obruč je od těla rotoru včetně jeho drážkových klínů odizolována, vyznačené tím, že vodivá spojka (2) tvořená alespoň jedním plochým vodičem je svým jedníni koncem nerozebíratelně spojena s koncem drážkového klínu (1) a izolovaně prochází mezi bandážovou obručí (5) a válcovitým povrchem, čelní části (10) budicího vinutí, za jehož konVYNALEZU cem je ohnuta směrem ke hřídeli (14) a tato její radiální část je rozebíratelně upevněna mezi plochými prstenci dvojitého kruhu (3) nakrátko, který je umístěn v prostoru mezi závěrným kruhem (15) a přední stranou čelní části (10) budicího vinutí, přičemž axiální ventilační kanály (11) jsou vytvořeny mezerami mezi bočními stranami sousedních vodivých spojek (2) a k nim přilehlou částí jednak bandážové obruče (5) a jednak válcovitého povrchu čelní části (10) budicího vinutí.

2. Tlumicí vinutí podle bodu 1, vyznačené tím, že mezi přední stranou každé čelní části (10) budicího vinutí a k ní přivrácenou stranou kruhu (3) nakrátko, jakož i mezi druhou stranou kruhu (3) nakrátko a závěrným kruhem (15) rotoru je vytvořen radiální kanál (16) tlumicího vinutí, který je napojen na vstupní kanál (13) kolem hřídele (14) a vyústěn do výstupního kanálu (9) v závěrném kruhu (15).