EA001129B1 - Вращающаяся электрическая машина с радиальным охлаждением - Google Patents

Description

Настоящее изобретение относится к вращающимся электрическим машинам, например, синхронным машинам, а также к машинам с двойным возбуждением, устройствам для использования в каскадах асинхронного статического токового преобразователя, машинах с внешним полюсом и машинах с синхронным потоком, а кроме того, к машинам переменного тока, предназначенным прежде всего для работы на электростанции и производства электроэнергии. Изобретение касается, прежде всего, конструкции статоров таких машин и охлаждения зубцов статора и таким образом косвенно изолированных электрических проводников, составляющих обмотку статора.

Уровень техники

Подобные машины традиционно разрабатывались для напряжений в диапазоне 6-30 кВ, причем напряжение 30 кВ рассматривалось в качестве верхнего предела. Для случая генераторов обычно подразумевалось, что генератор должен быть связан с сетью электроснабжения через трансформатор, который усиливает напряжение до уровня сети электроснабжения, т. е. до диапазона приблизительно 100-400 кВ. Настоящее изобретение предназначено для использования при высоких напряжениях, под которыми в первую очередь подразумевается электрическое напряжение свыше 10 кВ. Типичный рабочий диапазон для устройства, выполненного согласно изобретению, составляет от 36 до 800 кВ.

При использовании высоковольтных изолированных электрических проводников, далее называемых кабелями, в обмотке статора с твердой изоляцией, аналогичной используемой в кабелях для передачи электроэнергии, например кабеле с изоляцией из полиэтилена с межмолекулярными связями (ХЬРЕ), напряжение в машине может быть увеличено до такого уровня, что ее можно соединить непосредственно с сетью электроснабжения без промежуточного трансформатора. Таким образом, отпадает необходимость в обычном трансформаторе. Данная концепция в общем случае предусматривает, что статорные пазы, в которых размещены кабели, будут глубже, чем при известной технологии (более толстая изоляция из-за более высокого напряжения и большее количество витков в обмотке). Это означает, что распределение потерь будет отличаться от соответствующего распределения потерь в известной машине, что, в свою очередь, влечет за собой новые проблемы, связанные с охлаждением, например, зубцов статора.

Известны две различные системы воздушного охлаждения: радиальное охлаждение, при котором воздух проходит сквозь ротор через его втулку и радиальные каналы в роторе, и осевое охлаждение, при котором воздух продувается в воздушном зазоре при помощи осевых вентиляторов.

В случае радиального охлаждения статор разделен на радиальные каналы, сформированные (обычно прямыми) распорными деталями, которые привариваются на место. Из-за недостаточной теплопроводности наборного сердечника статора в осевом направлении, каналы должны быть расположены часто. Недостатком воздушного охлаждения является то, что потери на вентиляцию являются значительными и что статор должен быть более длинным из-за наличия вентиляционных каналов. Вентиляционные каналы могут также ослаблять механическую конструкцию, особенно в указанных высоковольтных генераторах с длинными зубцами.

Преимущество системы с водяным охлаждением для высоковольтных генераторов, применяемой, например, вместо систем с воздушным охлаждением, заключается в том, что радиальные вентиляционные каналы могут отсутствовать, в результате чего машина становится короче при той же эффективности. Системы с водяным охлаждением для статоров в больших машинах переменного тока часто основаны на использовании полых частей обмотки, т.е. электрические провода являются полыми и имеют продольные каналы для охлаждающего агента в комбинации, в некоторых случаях, с введением в ярмо статора охлаждающих трубок в осевом направлении. Известны конструкции, в которых ярмо статора охлаждается с использованием алюминиевых блоков, вставленных в статоре с равными интервалами в осевом направлении. Однако отсутствуют примеры непосредственного охлаждения зубцов статора с помощью таких охлаждающих зажимов, поскольку они охлаждаются не непосредственно, а путем водяного охлаждения статорной обмотки.

Считается, что могут быть изготовлены высококачественные катушки для вращающихся генераторов, работающих в диапазоне напряжений 3-25 кВ.

В течение долгого времени предпринимались попытки разработки генератора с более высокими напряжениями, как видно, например, из Е1ес1пса1 \Уог1Д. ОсГОЬег 15 1932, р. 524525. Здесь описана разработка генератора на 33 кВ. Также описан генератор в Лангербрюгге, Бельгия, на 36 кВ. Хотя в статье обсуждается возможность дальнейшего повышения напряжения, концепции конструирования таких генераторов отсутствуют. Это в первую очередь связано с недостатками систем изоляции, в которых используются пропитанная лаком слюдяная фольга и бумага.

В докладе Научно-исследовательского института электроэнергии (ЕРЫ), ЕЬ-3391, 1984 г., выполнен обзор концепций для построения вращающейся электрической машины повышенного напряжения для подключения ее к силовой электросети без промежуточного трансформатора. Такое решение, судя по исследованиям, способно обеспечить повышение эффективности и экономичности. Главной причиной для рассмотрения в 1984 г. проектов генераторов для непосредственного подключения к электросети было то, что в это время был изготовлен сверхпроводящий ротор. Большие магнитные поля, создаваемые сверхпроводником, позволяют использовать обмотку с воздушными зазорами при достаточно толстой изоляции для противодействия электрическим нагрузкам.

При объединении цепи возбуждения с обмоткой (так называемый монолитный цилиндрический якорь), когда два цилиндра с проводниками заключены в три цилиндра изоляции, а вся система установлена на железном сердечнике без зубцов, высоковольтная вращающаяся электрическая машина, возможно, могла бы быть непосредственно подключена к силовой электросети. Такое решение подразумевает, что главная изоляция должна быть сделана достаточно толстой, чтобы выдержать напряжения сеть-сеть и сеть-земля. Очевидные недостатки предложенного решения заключаются в том, что в дополнение к требованиям, обусловленным наличием сверхпроводящего ротора, требуется очень толстая изоляция, которая увеличивает размер машины. Для того чтобы выдерживать большие электрические поля, торцевые концы обмоток должны быть изолированы и охлаждаться маслом или фреонами. Вся машина должна быть герметично закрыта для предотвращения поглощения жидким диэлектриком влаги из атмосферы.

Некоторые попытки осуществления нового подхода к разработке синхронных машин описаны, помимо прочего, в статье \Уа1ег-апб-оПсоо1еб ТигЬодепегаЮг ТУМ-300, Л.Е1ек1го1есПшка, № 1, 1970, рр. 6-8, в патенте США № 4429244 Статор генератора и в патенте СССР № 955369.

Синхронная машина с водяным и масляным охлаждением, описанная в журнале ТЕ1ек1то1есЬшка, рассчитана на напряжения до 20 кВ. В статье описана новая система изоляции, состоящая из масляно/бумажной изоляции, которая позволяет погрузить статор полностью в масло. При этом масло может использоваться как хладагент и в то же самое время как изоляция. Для предотвращения просачивания масла из статора к ротору, на внутренней поверхности сердечника имеется диэлектрическое маслоудерживающее кольцо. Обмотка статора выполнена из полых проводников овального сечения с масляной и бумажной изоляцией. Боковые части катушки с изоляцией закреплены в пазах прямоугольного сечения посредством клиньев. Как в полых проводниках, так и в отверстиях в стенках статора, для их охлаждения используется масло. Однако такие системы охлаждения требуют большого количества как электрических, так и гидравлических соединений на концах катушек. Кроме того, толстая изоляция приводит к увеличению радиуса кривизны проводников, что, в свою очередь, вызывает увеличение вылета обмотки.

Вышеупомянутый патент США относится к части статора в синхронной машине, которая содержит листовой магнитный сердечник с трапецеидальными пазами для статорной обмотки. Пазы сужаются, поскольку потребность в изоляции статорной обмотки уменьшается в направлении к внутренней части ротора, где расположена ближайшая к нейтральной точке часть обмотки. Кроме того, часть статора содержит диэлектрический маслоудерживающий цилиндр, расположенный поблизости от внутренней поверхности сердечника. Эта часть может повысить требования к магнитной части устройства по сравнению с машиной без этого кольца. Обмотка статора выполнена из маслонаполненных кабелей одинакового диаметра для каждого слоя катушки. Слои отделены друг от друга посредством распорных деталей, установленных в пазах, и закреплены клиньями. Особенностью обмотки является то, что она содержит две так называемых полуобмотки, соединенные последовательно. Одна из двух полуобмоток расположена по центру внутри трубчатой изоляции. Проводники статорной обмотки охлаждаются окружающим маслом. Недостатками системы с таким большим количеством масла являются риск утечки и большой объем работы по очистке в случае аварии. Те части трубчатой изоляции, которые расположены вне пазов, имеют цилиндрическую часть и коническое завершение, усиленное токонесущими слоями, назначение которых заключается в управлении напряженностью электрического поля в области, где кабель входит в конец обмотки.

Из патента СССР № 955369 понятно, что еще одна попытка увеличить номинальное напряжение синхронной машины заключается в том, что охлаждаемая маслом статорная обмотка содержит известный высоковольтный кабель одинакового размера для всех слоев. Кабель помещен в пазы статора, выполненные в виде круговых радиально расположенных отверстий, размеры которых соответствуют площади поперечного сечения кабеля и необходимому месту для их установки и для хладагента. Различные расположенные радиально слои обмотки окружены трубчатой изоляцией и закреплены в ней. В пазу статора трубки закреплены изолирующими распорками. Из-за масляного охлаждения во внутреннем воздушном зазоре необходимо установить внутреннее диэлектрическое кольцо для создания уплотнения для предупреждения просачивания масляного хладагента. Описанные выше недостатки, связанные с наличием масла в системе, присущи и этой конструкции. В конструкции не видно сужения изоляции и пазов статора. Кроме того, конструкция характеризуется очень малыми радиальными промежутками ме5 жду различными пазами в статоре, что подразумевает большой поток утечки в пазах и значительно влияет на требования к машине, связанные с намагничиванием.

В ΌΕ 2917717 показан охлаждающий сегмент для охлаждающего агента в электрической машине. Сегмент содержит внутренние охлаждающие каналы.

В патенте США № 3447002 показан сердечник статора, в котором имеется множество кольцевых углублений, в которых установлены теплопроводящие тела, расположенные в тангенциальном направлении один за другим в каждом углублении, причем в этих охлаждаемых телах имеются охлаждающие трубки.

В патенте США № 2217430 показана электрическая машина со средствами охлаждения статора за счет циркуляции воды в сердечнике статора.

Согласно настоящему изобретению необходимо непосредственное охлаждение зубцов и поэтому обмотка статора охлаждается косвенно. Кроме того, зубцы являются исключительно длинными по сравнению с имеющимися в известных генераторах, и поэтому также требуется непосредственное охлаждение зубцов.

Цель изобретения

Целью настоящего изобретения является создание конструкции, описанной выше, которая допускает непосредственное охлаждение зубцов статора при косвенном охлаждении кабеля, составляющего обмотку статора. Предпочтительные варианты выполнения изобретения будут даны в последующем описании.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к конструкции для охлаждения зубцов статора и косвенно статорной обмотки в высоковольтной электрическом машине, например в высоковольтном генераторе переменного тока.

Конструкция содержит радиально идущие трубки с электрической изоляцией, установленные в виде петель в зубцах статора на некотором расстоянии вдоль оси от соседних петель. Конструкция включает также радиально идущие охлаждающие зажимы, содержащие охлаждающие трубки, в которых циркулирует хладагент. Охлаждающие зажимы расположены в статоре приблизительно на том же расстоянии по оси, как обычные каналы для воздушной вентиляции. Трубки идут на полную радиальную длину зубцов статора.

Согласно наиболее предпочтительному варианту выполнения изобретения, по меньшей мере, один из полупроводящих слоев, предпочтительно оба имеют тот же коэффициент теплового расширения, что и твердая изоляция. Решающим преимуществом, достигаемым при этом, является то, что отсутствуют дефекты, трещины и т. п. при расширении, обусловленном нагреванием обмотки.

Краткое описание чертежей

Изобретение будет описано более подробно в связи с сопровождающими чертежами.

На фиг. 1 схематично показан вид в перспективе с сечением по диаметру статора вращающейся электрической машины;

на фиг. 2 показано сечение высоковольтного кабеля, выполненного согласно настоящему изобретению;

на фиг. 3 схематично показан сектор вращающейся электрической машины;

на фиг. 4 показан первый вариант выполнения настоящего изобретения;

на фиг. 5 схематично показан второй вариант выполнения настоящего изобретения;

на фиг. ба-бб показаны сечения каждого из четырех вариантов выполнения зубцов с охлаждающими трубками согласно изобретению;

на фиг. 7 показан контур охлаждения согласно настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 показана часть электрической машины, в которой ротор удален, чтобы яснее показать конструкцию статора 1. Главные части статора 1 включают корпус 2 статора, сердечник 3 статора, содержащий зубцы 4 статора и внешнюю часть 5 ярма, ограничивающую ярмо статора. Кроме того, статор включает обмотку б статора, состоящую из высоковольтного кабеля, расположенного в пространстве 7, которое имеет форму велосипедной цепи, см. фиг. 3, и расположено между отдельными зубцами 4 статора. На фиг. 3 в статорной обмотке б показаны только электрические проводники. Как видно на фиг. 1 , статорная обмотка б образует пакет 8 концов обмотки с обеих сторон статора 1 . Кроме того, из фиг. 3 понятно, что изоляция высоковольтных кабелей имеет несколько размеров в зависимости от радиального положения кабелей в статоре 1 .

В известных машинах больших размеров корпус 2 статора часто выполнен из сварных листовых стальных конструкций. В больших машинах сердечник 3 статора, известный также как пластинчатый сердечник, обычно выполнен из листов толщиной 0,35 мм, объединенных в пакеты с длиной по оси приблизительно 50 мм, отделенных друг от друга разделителями, формирующими вентиляционные каналы размером 5 мм. Однако в машине, выполненной согласно настоящему изобретению, вентиляционные каналы отсутствуют. В больших машинах каждый пакет пластин сформирован за счет подгонки штампованных сегментов 9 подходящего размера так, чтобы они сформировали первый слой, после чего каждый последующий слой помещен под прямыми углами для создания полной плоской части сердечника 3 статора. Эти части и разделители скрепляются прижимными ножками 1 0, упирающимися в прижимные кольца, пальцы или сегменты (не показаны). На фиг. 1 показаны только две прижимные ножки.

На фиг. 2 показано поперечное сечение высоковольтного кабеля 11, выполненного согласно изобретению. Высоковольтный кабель 11 содержит множество жил 12, например, из меди, имеющих круглое поперечное сечение. Эти жилы 12 находятся в середине высоковольтного кабеля 11. Вокруг жил 1 2 имеется первый полупроводящий слой 13, а вокруг первого полупроводящего слоя 13 имеется изолирующий слой 14, например, с изоляцией из полиэтилена с межмолекулярными связями. Вокруг изолирующего слоя 1 4 имеется второй полупроводящий слой 15. Таким образом, в настоящем изобретении понятие высоковольтного кабеля не включает внешнюю защитную оболочку, которая обычно окружает такие кабели, предназначенные для сетей распределения электроэнергии.

На фиг. 3 схематично показан радиальный сектор машины с сегментом 9 статора 1 и с роторным полюсом 16 на роторе 17 машины. Кроме того, видно, что статорная обмотка 6 уложена в пространстве 7, имеющем форму велосипедной цепи между зубцами 4 статора. Каждый зубец 4 статора выступает радиально внутрь от внешней части 5 ярма.

На фиг. 4 упрощенно показан первый вариант выполнения изобретения с охлаждающей трубкой 18, образующей петлю в охлаждающем зажиме 19, имеющем по существу ту же форму, что и сегмент 9, причем между частями 20 зубцов имеется характерный паз, похожий на велосипедную цепь. На фиг. 4 и 5 для простоты зажимы показаны прямоугольными, чтобы просто проиллюстрировать принципы изобретения. Согласно фиг. 4 и 5, петля 21 охлаждающей трубки сформирована путем соединения одного конца охлаждающей трубки 1 8 с входной петлей 22, а ее другого конца - с выходной петлей 23.

Хладагент течет в охлаждающей трубке 18 из входной петли 22 на внешней стороне 24 охлаждающего зажима в охлаждающий зажим 1 9 и в зубец 25 охлаждающего зажима к его кончику, откуда охлаждающая трубка 18 переходит к соседнему зубцу в пространстве 26, образованном между воздушным зазором и самым верхним высоковольтным кабелем 27. Это пространство занято пазовым клином (не показан), который может иметь наружные вырезы в месте прохода трубки, что обеспечивает прохождение указанной трубки. Этот пазовый клин может также быть разделен на приблизительно тридцать маленьких клиньев, чтобы обеспечить место для изгибов трубки. В предпочтительном варианте выполнения охлаждающего зажима в настоящем изобретении он может быть изготовлен путем изгибания трубок прямоугольного сечения, которые укладывают в виде петель, а затем охлаждающие петли из трубок заливают алюминием на пластине.

На фиг. 5 показан упрощенный вид второго варианта выполнения изобретения с охлаждающей трубкой 18, образующей петлю в охлаждающем зажиме 19, имеющем по существу ту же конструкцию, что и сегмент 9, с частями 20 зубцов, между которыми образован характерный паз, похожий на велосипедную цепь. Согласно фиг. 5 в этом варианте выполнения изобретения петля 21 охлаждающей трубки сформирована путем соединения одного конца охлаждающей трубки 1 8 с входной петлей 22, а ее другого конца - с выходной петлей 23.

Таким образом, хладагент течет в охлаждающей трубке 1 8 из входной петли 22 на внешней стороне 24 охлаждающего зажима в охлаждающий зажим 1 9 и в зубец 25 охлаждающего зажима к его кончику, затем охлаждающая трубка 18 поворачивает в кончике (см. стрелку) и идет в обратном направлении наружу по тому же зубцу зажима, чтобы снова образовать аналогичную петлю в следующем зубце.

В этом варианте выполнения охлаждающий зажим также может быть выполнен изгибанием трубки прямоугольного сечения. Затем из трубки формируют петли, а петли охлаждающей трубки заливают алюминием на пластине или прикрепляют к промежуточному стальному брусу заливаемым компаундом. Трубки из полиэтилена с межмолекулярными связями также могут быть объединены с промежуточными стальными брусьями для формирования охлаждающих зажимов, состоящих из статорных профилей, разделенных стальными распорками, частично заполненных компаундом с наполнителем, например, отвержденной пластмассой.

Преимущество варианта выполнения изобретения, изображенного на фиг. 4, состоит в том, что радиус изгиба трубки больше, чем в том случае, когда трубка должна возвратиться по тому же самому зубцу, как показано на фиг.

5.

Соседние охлаждающие зажимы, показанные на фиг. 4 и 5 пунктирными стрелками, подсоединены параллельно к входной и выходной петлям.

На фиг. 6а-6б изображены сечения зубцов охлаждающего зажима, иллюстрирующие различные варианты выполнения изобретения согласно вариантам, изображенным на фиг. 4-5. На фиг. 6а показано сечение зубца охлаждающего зажима, выполненного согласно фиг. 4, иллюстрирующее предпочтительный вариант выполнения, в котором охлаждающая трубка 1 8 из стали имеет по существу прямоугольное поперечное сечение и залита в алюминиевый блок 28, имеющий металлическую накладку 29. Алюминиевый блок может быть также изготовлен из двух половин, которые состыковываются вокруг охлаждающей трубки. На фиг. 6Ь показано сечение зубца охлаждающего зажима, выполненного согласно фиг. 4, причем охлаждающая трубка 1 8 зубца проходит между двумя брусьями 30, предпочтительно выполненными из стали и действующими как распорочные и усиливающие брусья в процессе сборки охлаждающей трубки. После сборки охлаждающей трубки со стальными брусьями образуются промежутки, которые затем заполняют заливаемым компаундом 31. На фиг. 6с показано сечение зубца охлаждающего зажима, выполненного согласно фиг. 5. В этом варианте выполнения изобретения охлаждающий зажим выполнен из гибкой полой арматуры, уложенной в виде петли вокруг бруса 30, предпочтительно выполненного из стали, а промежуточное пространство заполнено заливаемым компаундом 31, после чего полую арматуру удаляют, таким образом формируя трубный канал 32. На фиг. 66 также показано сечение зубца охлаждающего зажима, выполненного согласно фиг. 5, в этом варианте выполнения гибкую охлаждающую трубку 33 из полиэтилена с межмолекулярными связями укладывают в петлю вокруг бруса 30, предпочтительно выполненного из стали.

Варианты выполнения каналов для охлаждающей среды в зубце охлаждающего зажима, показанные здесь, могут быть модифицированы многими способами в рамках формулы изобретения. Например, литой блок из алюминия может быть выполнен из двух частей с каналами для вставки охлаждающих трубок из стали или полиэтилена с межмолекулярными связями. Сечение охлаждающей трубки может меняться от круглого до овального или быть по существу прямоугольным.

На фиг. 7 показан внешний контур охлаждения, в котором все охлаждающие трубки 18 связаны с замкнутым контуром 34 охлаждения, который в показанном варианте выполнения включает резервуар 35, содержащий хладагент 36, который может быть водой, газообразным водородом или другим хладагентом. В резервуаре 35 имеется индикатор уровня для управления и контроля за уровнем хладагента. Резервуар 35 связан также с двумя распределительными контурами, состоящими из входной петли 37 и выходной петли 38. Между входной петлей 37 и выходной петлей 38 имеется множество охлаждающих зажимов 19, схематично показанных на фиг. 7, каждый из которых содержит, по меньшей мере, одну петлю 21 из охлаждающей трубки. Все охлаждающие зажимы 1 9 установлены параллельно между входной петлей 37 и выходной петлей 38. Таким образом, хладагент 36 циркулирует от входной петли 37 одновременно через все включенные параллельно петли 21 охлаждающих трубок в выходную петлю 38, циркуляционный насос 39, циркуляционный фильтр 40, через теплообменник 41 , например плоский теплообменник, и затем назад во входную петлю 37. Вода с температурой приблизительно 15° поступает из резервуара с водой через фильтр теплообменника (не показан) в насосе 42 теплообменника. Вода прокачивается через теплообменник и возвращается в резервуар с водой.

Система водяного охлаждения, выполненная согласно настоящему изобретению, может содержать, например, охлаждающие зажимы с трубками, вставленные приблизительно через каждые 5 см вдоль всего статора. Если сегменты статора склеены, интервал между охлаждающими зажимами может быть больше, чем 5 см.

Поскольку охлаждающий зажим должен быть способен выдержать вес всего статора при его вертикальной установке плюс давление от любых прижимных колец (полное давление в диапазоне 0,5 МПа), в охлаждающий зажим вмонтирована механическая опорная конструкция, как показано на фиг. 6а-6. Охлаждающие трубки могут быть выполнены из нержавеющей стали или могут быть полимерными, как сказано выше, например, из полиэтилена с межмолекулярными связями марки ^ίτδΒο-ίηΡΕΧ, и их можно изогнуть в горячем состоянии непосредственно на охлаждающей пластине с использованием стальных распорных деталей в качестве шаблона для сгибания. Стальные распорные детали привариваются таким же путем, как и в известных статорах с воздушным охлаждением, и также принимают на себя силы, действующие в осевом направлении. Трубкам из полиэтилена с межмолекулярными связями можно придать плоскую форму в печи при температуре приблизительно 130°, а затем разместить их должным образом, прижав накладками. Затем пластины сваривают или склеивают. Важно, чтобы охлаждающие трубки были плоскими и относительно большими, чтобы обеспечить достаточную поверхность охлаждения. Стальные трубки могут быть меньше, чем трубки из полиэтилена с межмолекулярными связями. Заливаемый компаунд может быть сделан достаточно теплопроводным с помощью, например, эпоксидной смолы, наполненной кварцем. Воздушные карманы могут быть впоследствии заполнены заливаемым компаундом, как показано выше.

Изобретение не ограничено вариантами выполнения, показанными в качестве примеров. Возможно несколько модификаций в рамках изобретения. Так, охлаждающие трубки могут быть металлическими или пластмассовыми. Охлаждающие пластины могут также представлять собой блоки из алюминия, полученные отливкой. Интересной возможностью является также использование наборных пластин статора в качестве опорных конструкций с заполнением оставшихся промежутков заливаемым компаундом.

Claims (19)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1 . Вращающаяся электрическая машина, содержащая статор (1) с обмоткой из высоковольтного кабеля, имеющий зубцы (4) статора, идущие радиально внутрь от внешней части (5) ярма, при этом указанная машина содержит обмотку, включающую систему изоляции, содержащую, по меньшей мере, два полупроводящих слоя, каждый из которых образует по существу эквипотенциальную поверхность, и твердую изоляцию, расположенную между ними, причем, по меньшей мере, один зубец статора (4) соединен, по меньшей мере, с одной охлаждающей трубкой (18), идущей радиально в зубце статора (4) и соединенной с контуром (34) охлаждения, в котором находится хладагент (36) для циркуляции, а охлаждение осуществляется, по меньшей мере, вдоль большей части зубца (4) статора в осевом направлении.
2. 2. Вращающаяся электрическая машина по п. 1 , отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один из слоев имеет по существу тот же коэффициент теплового расширения, что и твердая изоляция.
3. 3. Вращающаяся электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что охлаждающая трубка (18) проходит от внешней части (5) ярма через зубец (25) охлаждающего зажима в его кончик, переходит в кончик следующего зубца (25) охлаждающего зажима и затем идет через этот зубец (25) охлаждающего зажима снова к внешней части (5) ярма, формируя петлю охлаждающей трубки.
4. 4. Вращающаяся электрическая машина по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что охлаждающая трубка (18) проходит от внешней части (5) ярма через зубец (25) охлаждающего зажима в его кончик, где она поворачивает и идет назад через указанный зубец (25) охлаждающего зажима к внешней части (5) ярма, формируя петлю (21 ) охлаждающей трубки.
5. 5. Вращающаяся электрическая машина по п.3 или 4, отличающаяся тем, что петли (21) охлаждающих трубок расположены, по меньшей мере, в одном охлаждающем зажиме (19), имеющем по существу такую же форму, как поперечное сечение статора.
6. 6. Вращающаяся электрическая машина по п.5, отличающаяся тем, что охлаждающие трубки (18) сформированы в охлаждающем зажиме (19) посредством литья.
7. 7. Вращающаяся электрическая машина по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что максимальное расстояние в осевом направлении между охлаждающими зажимами (19) составляет 200 мм.
8. 8. Вращающаяся электрическая машина по одному из пп.3-7, отличающаяся тем, что петля (21 ) охлаждающей трубки снабжена, по меньшей мере, одним брусом (30), размещенным в петле.
9. 9. Способ охлаждения вращающейся электрической машины с высоковольтными статорными обмотками, выполненными по п.1, согласно которому статор охлаждают хладагентом (36), который заставляют циркулировать в контуре (34) охлаждения через каналы охлаждения, идущие через зубцы статора (4) в радиальном направлении.
10. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что хладагент (36) заставляют циркулировать в замкнутом контуре, который проходит через теплообменник (41), охлаждая контур (34) водой из резервуара с водой.
11. 11. Вращающаяся электрическая машина по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что потенциал указанного первого слоя по существу равен потенциалу проводника.
12. 1 2. Вращающаяся электрическая машина по п. 11, отличающаяся тем, что указанный второй слой образует по существу эквипотенциальную поверхность, окружающую указанный проводник.
13. 1 3. Вращающаяся электрическая машина по п.1 2, отличающаяся тем, что на указанный второй слой подан заранее заданный потенциал.
14. 1 4. Вращающаяся электрическая машина по п.1 3, отличающаяся тем, что указанный заранее заданный потенциал является потенциалом земли.
15. 1 5. Вращающаяся электрическая машина по одному из пп. 11-14, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, два соседних слоя имеют по существу равные коэффициенты теплового расширения.
16. 1 6. Вращающаяся электрическая машина по одному из пп.1-8, 11-15, отличающаяся тем, что указанный токонесущий проводник содержит множество жил, лишь меньшая часть которых не изолирована друг от друга.
17. 1 7. Вращающаяся электрическая машина по одному из пп.1-8, 11-16, отличающаяся тем, что каждый из указанных трех слоев неподвижно соединен с соседним слоем по существу по всей поверхности соединения.
18. 18. Машина, имеющая высоковольтную магнитную цепь, содержащую магнитный сердечник и обмотку, причем указанная обмотка выполнена из кабеля, содержащего один или более токонесущих проводников, каждый из которых содержит множество жил, вокруг каждого проводника имеется внутренний полупроводящий слой, вокруг указанного внутреннего полупроводящего слоя имеется изолирующий слой из твердого изолирующего материала, а вокруг указанного изолирующего слоя имеется внешний полупроводящий слой.
19. 19. Машина по п.18, отличающаяся тем, что указанный кабель содержит также металлический экран и оболочку.