RU168347U1

RU168347U1 - ELECTRIC MACHINE ROTOR

Info

Publication number: RU168347U1
Application number: RU2016127657U
Authority: RU
Inventors: Андрей Анатольевич Чернышов; Сергей Александрович Смахаров; Сергей Васильевич Шестаков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "УРАЛЭНЕРГОСЕРВИС"
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2017-01-30

Abstract

Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована при проектировании электрических машин.Сущностью полезной модели является повышение надежности работы электрической машины.Технический результат, получаемый при использовании полезной модели, заключается в совершенствовании конструкции электрической машины, обеспечении высокой технологичности изготовления, улучшении эксплуатационных показателей изделия, повышение надежности изоляции обмотки возбуждения.Технический результат достигается тем, что в роторе электрической машины изоляционная коробка пазовая имеет L-образную форму, выполнена многослойной, при этом наружные слои коробки выполнены из электроизоляционного материала, имеющего многослойную стеклотканевую основу, образованную склеиванием отдельных слоев стеклоткани и связующих компонентов из смол, а средний слой коробки выполнен из электроизоляционной бумаги, которая комбинирована с полиэфирной пленкой. Коробка выполнена путем горячего прессования.Техническое решение подтверждено экспериментальными исследованиями на электродвигателях типа 2СТД.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used in the design of electric machines. The essence of the utility model is to increase the reliability of the electric machine. The technical result obtained by using the utility model is to improve the design of the electric machine, ensure high manufacturability, improve product performance , increasing the reliability of the insulation of the field winding. The technical result is achieved by then in the rotor of the electric machine, the insulating groove box is L-shaped, made of multilayer, while the outer layers of the box are made of electrical insulation material having a multilayer fiberglass base formed by gluing individual layers of fiberglass and resin binder components, and the middle layer of the box is made of electrical insulating paper that is combined with polyester film. The box is made by hot pressing. The technical solution is confirmed by experimental studies on 2STD type electric motors.

Description

Полезная модель относится к области электромашиностроения и предназначена для использования в электрических машинах.The utility model relates to the field of electrical engineering and is intended for use in electrical machines.

Ротор является наиболее напряженным узлом электрической машины. К уложенной в пазах ротора обмотке возбуждения предъявляются высокие требования в отношении механической прочности, тепловых нагрузок и надежности изоляции.The rotor is the most stressed unit of an electric machine. The field winding laid in the grooves of the rotor is subject to high demands in terms of mechanical strength, thermal loads and insulation reliability.

Изоляционные материалы, используемые для изготовления коробок пазовых ротора, должны обеспечивать высокие характеристики электрической прочности.Insulating materials used for the manufacture of grooved rotor boxes must provide high electrical strength characteristics.

Чтобы своевременно выявить ухудшение состояния отдельных компонентов изоляции, производится измерение характеристик изоляции (сопротивление изоляции и тангенс угла диэлектрических потерь).In order to timely detect deterioration of the state of individual insulation components, the insulation characteristics are measured (insulation resistance and dielectric loss tangent).

Имеются технические проблемы снижения сопротивления изоляции обмотки ротора при длительной работе электрической машины СТД 12,5 МВт с максимальной нагрузкой, когда температура обмотки возбуждения ротора достигает величины 155°С, соответствующей предельно допустимой для класса F нагревостойкости изоляции ротора. В конструкции ротора электрической машины СТД 12,5 МВт коробки пазовые изготовлены из листового материала, имеющего многослойную стеклотканевую основу, образованную склеиванием отдельных слоев стеклоткани и связующих компонентов из смол путем горячего прессования.There are technical problems of reducing the insulation resistance of the rotor winding during long-term operation of an STD 12.5 MW electric machine with a maximum load when the temperature of the rotor field coil reaches 155 ° C, which corresponds to the maximum heat resistance of the rotor insulation for class F. In the design of the rotor of an electric machine STD 12.5 MW, the groove boxes are made of sheet material having a multilayer glass cloth base formed by gluing individual layers of fiberglass and resin binder components by hot pressing.

Известна конструкция ротора электрической машины (патент РФ №2270501), наиболее близкая по техническому решению повышения надежности работы электрической машины, принятая за прототип, в которой обмотка ротора, уложенная в профрезерованные в валу пазы, изолируется от стенок паза Г-образными коробками пазовыми, установленными с обеих сторон проводников. В патенте РФ №2270501 проблемы повышения надежности пазовой изоляции обмотки ротора решаются, в частности тем, что, только участки коробки пазовой ротора, в местах наиболее подверженных механическому разрушению при укладке обмотки, выполнены с утолщением. Однако данное решение применимо для электрических машин достаточно большой мощности.The design of the rotor of an electric machine is known (RF patent No. 2270501), the closest to the technical solution to improve the reliability of the electric machine, adopted as a prototype, in which the rotor winding, laid in grooves milled in the shaft, is isolated from the groove walls by grooved G-shaped boxes installed on both sides of the conductors. In RF patent No. 2270501, problems of improving the reliability of the groove insulation of the rotor winding are solved, in particular, by the fact that only portions of the groove rotor box, in places most susceptible to mechanical damage when laying the winding, are made with thickening. However, this solution is applicable for electric machines of sufficiently high power.

Техническая проблема в полезной модели решается путем улучшения эксплуатационных показателей изделия, повышением надежности изоляции обмотки ротора, обеспечением работы электрической машины с максимально допустимой нагрузкой с сохранением класса нагревостойкости F изоляции ротора, увеличением срока службы электрической машины.The technical problem in the utility model is solved by improving the operational performance of the product, increasing the reliability of the insulation of the rotor winding, ensuring the operation of the electric machine with the maximum allowable load while maintaining the heat resistance class F of the insulation of the rotor, increasing the life of the electric machine.

Известны электроизоляционные материалы типа бумага, которая комбинирована с полиэфирной пленкой, обладающие высокими характеристиками электрической прочности и допускающие работу электрической машины с максимальной нагрузкой без снижения сопротивления изоляции при температуре обмотки возбуждения ротора до 155°С.Known electrical insulation materials such as paper, which is combined with a polyester film, having high characteristics of electric strength and allowing the operation of an electric machine with maximum load without reducing the insulation resistance at a temperature of the rotor excitation coil to 155 ° C.

В полезной модели для электрических машин 2СТД, применено техническое решение, которое обеспечивает высокие характеристики электрической прочности коробок пазовых ротора и исключает проблему снижения сопротивления изоляции обмотки ротора при длительной работе электрической машины с максимальной нагрузкой и с максимально допустимой температурой (155°С) нагревостойкости изоляции обмотки ротора для класса F.In a utility model for 2STD electric machines, a technical solution is applied that provides high characteristics of the electric strength of the grooved rotor boxes and eliminates the problem of reducing the insulation resistance of the rotor winding during prolonged operation of the electric machine with maximum load and maximum temperature (155 ° C) of the heat resistance of the winding insulation rotor for class F.

В полезной модели изоляционный материал, из которого изготовлены пазовые коробки ротора, представляет собой сложное сочетание диэлектриков, изменение физико-химических свойств которых происходит неодинаково.In a utility model, the insulating material from which the rotor grooved boxes are made is a complex combination of dielectrics, the change in the physicochemical properties of which is not the same.

В полезной модели коробка пазовая изготавливается из материала, имеющего многослойную стеклотканевую основу и связующих компонентов из смол и электроизоляционной бумаги, которая комбинирована с полиэфирной пленкой. Коробка сформирована многослойной по толщине.In a utility model, the groove box is made of a material having a multilayer fiberglass base and binder components of resins and electrical insulation paper, which is combined with a polyester film. The box is formed by a multilayer thickness.

На рисунке показана коробка пазовая ротора электрической машины, гдеThe figure shows the groove rotor box of an electric machine, where

1 - электроизоляционный материал, имеющий многослойную стеклотканевую основу, образованную склеиванием отдельных слоев стеклоткани и связующих компонентов из смол,1 - electrical insulating material having a multilayer fiberglass base formed by gluing individual layers of fiberglass and resin binder components,

2 - электроизоляционная бумага, комбинирована с полиэфирной пленкой.2 - electrical insulating paper, combined with a polyester film.

Технический результат в полезной модели достигается тем, что в роторе электрической машины, содержащем пазы с уложенной обмоткой и отделенной от стенок паза изоляционными коробками пазовыми L-образной формы, коробки выполнены многослойными, при этом наружные слои 1 коробок выполнены из электроизоляционного материала, имеющего многослойную стеклотканевую основу, образованную склеиванием отдельных слоев стеклоткани и связующих компонентов из смол, а средний слой 2 коробок выполнен из электроизоляционной бумаги, которая комбинирована с полиэфирной пленкой. Коробки изготовляются путем горячего прессования.The technical result in a utility model is achieved in that in the rotor of an electric machine containing grooves with a laid winding and separated from the walls of the groove by insulating groove L-shaped boxes, the boxes are multilayer, while the outer layers of 1 boxes are made of an insulating material having a multilayer fiberglass a base formed by gluing individual layers of fiberglass and resin binders, and the middle layer of 2 boxes is made of electrical insulating paper, which is combined with polyester film. Boxes are made by hot pressing.

Техническое решение подтверждено экспериментальными исследованиями на электродвигателях типа 2СТД.The technical solution is confirmed by experimental studies on 2STD type electric motors.

Claims

The rotor of an electric machine, containing grooves with a laid winding, separated from the walls of the groove by insulating groove boxes of the L-shape, the boxes are multilayer by hot pressing, while the outer layers of the boxes are made of insulating sheet material having a multilayer fiberglass base formed by gluing individual layers of fiberglass and resin binders, and the middle layers of the boxes are made of insulating paper, which is combined with a polyester film.