PT11073T

PT11073T - Máquina eléctrica rotativa

Info

Publication number: PT11073T
Application number: PT11073U
Authority: PT
Inventors: Okai Ricardo Naoki
Original assignee: Alstom Renewable Technologies
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2015-03-23
Also published as: WO2011141435A3; RU2012152937A; DE202011110583U1; WO2011141435A2; ES1126730Y; ES1126730U; CN103026589A; JP2013526822A; US20130062991A1; EP2569852A2; CA2799033A1

Abstract

UMA MÁQUINA ELÉCTRICA ROTATIVA, EM PARTICULAR UMA MÁQUINA ASSÍNCRONA DE ALIMENTAÇÃO DUPLA NO INTERVALO DE POTÊNCIA DE 20 MVA - 500 MVA, COMPREENDE UM ROTOR, O QUAL PODE SER RODADO EM TORNO DE UM EIXO E É ENVOLVIDO DE FORMA CONCÊNTRICA POR UM ESTATOR E TEM UM NÚCLEO LAMINADO DE ROTOR CILÍNDRICO OCO, O QUAL COMPREENDE UMA PILHA DE LAMINAÇÃO ESTRATIFICADA QUE CONSISTE NUMA MULTIPLICIDADE DE SEGMENTOS (27) DE LAMINAÇÃO EM FORMA DE SEGMENTOS DE COROA CIRCULAR SOBRE OS QUAIS ACTUA UMA PLACA DE PRESSÃO DE MODO A DISTRIBUIR A PRESSÃO E ESTÃO APERTADOS POR MEIO DE PERNOS QUE PASSAM NUMA DIRECÇÃO AXIAL ATRAVÉS DO NÚCLEO LAMINADO DE ROTOR, E QUE ENGATAM COM UM CORPO CENTRAL CONCÊNTRICO DO ROTOR POR MEIO DE RANHURAS (29) AXIAIS SOBRE O RAIO (31) INTERNO DO NÚCLEO (15) LAMINADO DE ROTOR, DE MODO A TRANSMITIR BINÁRIO. COM UMA TAL MÁQUINA, É CONSEGUIDO UM ACOPLAMENTO MECÂNICO SEM DESVANTAGENS PARA O ARREFECIMENTO POR AS RANHURAS (29) SEREM FORMADAS, EM CADA CASO, POR PARES DE RESSALTOS (30) ALINHADOS RADIALMENTE PARA O INTERIOR QUE ESTÃO DISPOSTOS SOBRE O RAIO (31) INTERNO DOS SEGMENTOS (27) DE LAMINAÇÃO E ESTÃO SEPARADOS UNS DOS OUTROS PELA LARGURA DA RANHURA.

Description

DESCRIÇÃO "MÁQUINA ELÉCTRICA ROTATIVA"

CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se ao campo das máquinas eléctricas. Refere-se a uma máquina eléctrica rotativa de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

TÉCNICA ANTERIOR São bem conhecidas máquinas assíncronas de dupla alimentação. Têm uma concepção que pode ser expressa como segue a título de exemplo. A máquina eléctrica rotativa ou máquina assíncrona compreende um rotor o qual pode ser rodado em torno de um eixo e está envolvido de forma concêntrica por um estator. 0 estator tem um enrolamento de estator que está acomodado num núcleo laminado de estator e se projecta das extremidades do núcleo laminado de estator na forma de um enrolamento terminal de estator. 0 rotor compreende um corpo central com um veio, nas extremidades do qual estão dispostos anéis colectores para transferir a corrente. Um núcleo laminado de rotor, que possui um enrolamento de rotor que se projecta das extremidades do núcleo laminado de rotor na forma de um enrolamento terminal de rotor, estende-se em torno do corpo central. 0 enrolamento de rotor deve ser imobilizado contra as forças centrífugas que ocorrem. A pilha de laminação do rotor do núcleo laminado de rotor serve para absorver estas forças e, ao mesmo tempo, define o trajecto para o fluxo magnético.

Uma coroa 24 auxiliar é disposta nas extremidades do núcleo laminado de rotor. A coroa auxiliar, assim como a pilha de laminação do rotor, consistem em folhas laminadas que são comprimidas na direcção axial para formar um conjunto composto. A compressão é realizada por meio de uma multiplicidade de pernos que se estendem na direcção axial através do núcleo laminado de rotor e da coroa auxiliar. Uma placa de pressão é proporcionada entre a coroa auxiliar e o núcleo laminado de rotor ou coroa de modo a distribuir a pressão. 0 núcleo laminado de rotor e o corpo central do rotor são componentes independentes que devem engatar um com o outro de modo a transmitir binários. A publicação US 4942324 (ver Figura 1) divulga a disposição de cunhas (26), que engatam em correspondentes ranhuras cortadas na circunferência interior da coroa (24), de modo a proporcionar acoplamento entre a coroa (24) e o cubo (9) . Este tipo de ligação conhecido é reproduzido na única figura do presente pedido na metade direita para o segmento 27' de laminação, onde as ranhuras 29' estão dispostas sobre a circunferência interior do segmento 27' de laminação para acoplamento entre a coroa e o corpo central.

Em resultado das ranhuras 29', as quais se estendem numa direcção radial para os segmentos 21' de laminação ou a coroa, é necessário mover para o exterior os orifícios 28' para os pernos, de modo a manter uma distância radial adequada das ranhuras 29'. Isto conduz a uma redução desvantajosa na altura da coroa suportando a carga.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO É, consequentemente, o objectivo da invenção, criar uma máquina eléctrica rotativa do tipo mencionado na introdução, com a qual as limitações desvantajosas devidas à ligação mecânica entre o corpo central e a coroa sejam evitadas. 0 objectivo é conseguido pela totalidade das características da reivindicação 1.

Uma característica fundamental da solução proposta é que as ranhuras são formadas, em cada caso, por pares de ressaltos alinhados radialmente para o interior, os quais estão dispostos sobre o raio interno dos segmentos de laminação e separados uns dos outros pela largura da ranhura. Colocando os ressaltos ao longo do raio interno, as ranhuras podem ser movidas mais para o centro do rotor. Esta nova forma permite, igualmente, que a carcaça exterior seja aumentada em tamanho, uma vez que os orifícios para os pernos de segurança podem, igualmente, ser deslocados para o interior sem modificar o raio interno ou externo da laminação ou rotor e quase sem aumentar o peso do núcleo laminado de rotor. Uma passagem de ar suficientemente grande para o arrefecimento ainda é garantida.

De acordo com uma forma de realização preferida da invenção, a altura radial dos ressaltos é igual à profundidade de ranhura das ranhuras.

Os ressaltos são formados a partir dos segmentos de laminação por um processo de fabrico apropriado. A formação por estampagem ou laser, em particular, são aqui mencionados como métodos preferidos.

De acordo com uma forma de realização suplementar da invenção, segmentos de laminação adjacentes da pilha de laminação do rotor são dispostos deslocados uns relativamente aos outros.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A invenção é explicada em maior detalhe abaixo com referência às formas de realização exemplificativas em articulação com o desenho. A única figura mostra um segmento de laminação para o núcleo laminado de rotor de uma máquina assíncrona com meios de ligação de bloqueio de acordo com uma forma de realização exemplificativa da invenção.

MODOS DE IMPLEMENTAR A INVENÇÃO A figura mostra uma comparação directa da diferença entre a solução precedente (metade direita da figura; técnica anterior) e uma forma de realização exemplificativa da solução de acordo com a invenção (metade esquerda da figura).

As ranhuras são cortadas nos segmentos 27, 21' de laminação de modo a transmitir binário a partir do corpo central para o núcleo laminado de rotor. Com as soluções de acordo com a técnica anterior, estas ranhuras 29' são cortadas nos segmentos 21' de laminação, o que conduz a uma redução na altura da coroa suportando carga, como pode ser visto a partir da metade direita da figura.

Colocando ressaltos 30 ao longo do raio 31 interno, as ranhuras 29 podem ser ainda movidas para o interior na direcção do centro do rotor 11, como pode ser visto a partir da metade esquerda da figura.

Esta medida, de acordo com a invenção, permite que a carcaça exterior seja aumentada em tamanho, uma vez que os furos ou orifícios 28 para os pernos de segurança podem igualmente ser deslocados para o interior sem modificar o raio interno ou externo da laminação ou do rotor. Isto melhora consideravelmente a transmissão de força do corpo central do rotor para a pilha de laminação do núcleo laminado de rotor sem ao mesmo tempo ter uma influência negativa no arrefecimento e quase sem aumentar o peso do núcleo laminado de rotor.

De um modo que é conhecido por si mesmo, as ranhuras 2 9 podem ter uma forma de secção rectangular, aproximadamente rectangular, trapezoidal ou qualquer outra.

Os segmentos 27 de laminação são estratificados no interior da pilha de laminação. O mesmo é dizer, os segmentos 27 de laminação são dispostos deslocados uns relativamente aos outros, de camada para camada. Esta medida serve para aumentar a integridade mecânica da pilha de laminação e reduz o risco de empenamento.

Lisboa, 23 de Setembro de 2014

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Máquina eléctrica rotativa, máquina que compreende um rotor, o qual pode ser rodado em torno de um eixo e é envolvido de forma concêntrica por um estator e tem um núcleo laminado de rotor cilíndrico oco, o qual compreende uma pilha de laminação estratificada que consiste numa multiplicidade de segmentos (27) de laminação em forma de segmentos de coroa circular que estão equipados com dentes (20) no bordo exterior para acomodar um enrolamento de rotor e que estão apertados por meio de pernos que passam numa direcção axial através do núcleo laminado de rotor e uma placa de pressão, e que engatam com um corpo central concêntrico do rotor por meio de ranhuras (29) axiais sobre o raio (31) interno do núcleo laminado de rotor, de modo a transmitir binário, caracterizada por as ranhuras (29) serem formadas, em cada caso, por pares de ressaltos (30) alinhados radialmente para o interior que estão dispostos sobre o raio (31) interno dos segmentos (27) de laminação e separados uns dos outros pela largura da ranhura, em que o raio na ranhura (29) está alinhado com o raio (31) interno do segmento (27) de laminação.
2. Máquina eléctrica rotativa como reivindicado na reivindicação 1, caracterizada por a altura radial dos ressaltos (30) ser igual à profundidade de ranhura das ranhuras (29).
3. Máquina eléctrica rotativa como reivindicado na reivindicação 1 ou 2, caracterizada por as superfícies de ressaltos (30) respectivamente adjacentes que estão em frente das ranhuras (29) estarem alinhadas, pelo menos aproximadamente, em paralelo.
4. Máquina eléctrica rotativa como reivindicado em qualquer das reivindicações 1 e 2, caracterizada por as ranhuras (29) formadas pelos ressaltos (30) serem trapezoidais.
5. Máquina eléctrica rotativa como reivindicado numa das reivindicações 1 a 4, caracterizada por os ressaltos (30) serem formados por estampagem com corte a partir dos segmentos (27) de laminação.
6. Máquina eléctrica rotativa como reivindicado numa das reivindicações 1 a 4, caracterizada por os ressaltos (30) serem formados a partir dos segmentos (27) de laminação por um processo laser.
7. Máquina eléctrica rotativa como reivindicado na reivindicação 1, caracterizada por segmentos (27) de laminação adjacentes do núcleo laminado de rotor estarem dispostos deslocados uns relativamente aos outros. Lisboa, 23 de Setembro de 2014