RU2281596C1

RU2281596C1 - Stator of electrical machines

Info

Publication number: RU2281596C1
Application number: RU2004136534/09A
Authority: RU
Inventors: Валентин Федорович Чириков (RU); Валентин Федорович Чириков; Александр Александрович Новосадов (RU); Александр Александрович Новосадов; Алла Яковлевна Савченко (RU); Алла Яковлевна Савченко; Николай Алексеевич Канискин (RU); Николай Алексеевич Канискин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛСИБ-У"
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2006-08-10

Abstract

FIELD: electrical engineering, in particular, high-power turbogenerators.

SUBSTANCE: the stator of the electrical machine has a core with terminal laminations, whose end-face area consists of a tapered and flat circular surfaces, is tightened by means of studs through non-magnetic pins resting on the tapered surface of the lamination, according to the given invention, installed between the flat circular surface of the terminal lamination and the non-magnetic rings, whose radial dimension does not extend from the inside diameter of the body wall, is a pressing ring with an outside diameter less than the inside diameter of the stator body wall conjugated to the non-magnetic pins through spacers of insulation material with the aid of a boss entering the respective recess on the non-magnetic pins.

EFFECT: enhanced operating reliability of the electrical machine due to provision of movement of the core heated in the process of its operation to both sides because of the absence of fastening of the ends of the non-magnetic pins to the stator body walls, and provision of tightening of the terminal lamination to the core both on the tapered and flat surfaces of the terminal lamination.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области электромашиностроения и предназначено для использования в крупных электрических машинах, например, в мощных турбогенераторах.The invention relates to the field of electrical engineering and is intended for use in large electrical machines, for example, in powerful turbogenerators.

Известно устройство, принятое за прототип (см. патент США №4638199, Н 02 К 5/00, 1987), статор которого содержит сердечник с концевыми пакетами, на внешнем торце которых выполнена коническая и плоская кольцевая поверхности. Сердечник стянут в осевом направлении посредством шпилек и удерживается нажимными немагнитными пальцами, которые опираются на коническую поверхность концевых пакетов. При этом плоская кольцевая поверхность концевых пакетов у наружного диаметра сердечника не имеет опоры в осевом направлении. Немагнитные пальцы выполнены по форме конической поверхности пакета и подвержены воздействию радиальной составляющей силы запрессовки сердечника. Концы немагнитных пальцев выведены за наружный диаметр сердечника статора и опираются на внутреннюю стенку корпуса статора, на которой и закреплены. Для предотвращения замыканий между примыкающими друг к другу листами электротехнической стали на конической поверхности концевого пакета проложен изоляционный слой.A device known for the prototype (see US patent No. 4638199, N 02 K 5/00, 1987), the stator of which contains a core with end packets, on the outer end of which is made a conical and flat annular surface. The core is pulled axially by means of pins and is held by non-magnetic push fingers that rest on the conical surface of the end packets. Moreover, the flat annular surface of the end packets at the outer diameter of the core is not supported in the axial direction. Non-magnetic fingers are made in the form of a conical surface of the package and are exposed to the radial component of the core pressing force. The ends of non-magnetic fingers are brought out for the outer diameter of the stator core and rest on the inner wall of the stator housing, on which they are fixed. To prevent short circuits between adjacent to each other sheets of electrical steel on the conical surface of the end package laid an insulating layer.

Недостатком этого устройства является то, что при работе электрической машины вследствие неодинаковых удлинений из-за нагрева шихтованного сердечника и корпуса статора, к внутренним стенкам которого прикреплены концы немагнитных пальцев, возможна деформация немагнитных пальцев и нарушение крепления их к стенке корпуса, а отсутствие опоры сердечника в торцевой части концевого пакета на пальцы может привести к отслаиванию листов концевого пакета в этой части.The disadvantage of this device is that when the electric machine is operated due to unequal elongations due to heating of the lined core and stator housing, the ends of non-magnetic fingers are attached to its inner walls, deformation of non-magnetic fingers and violation of their fastening to the wall of the housing is possible, and the core does not support end part of the end package on the fingers can lead to peeling sheets of the end package in this part.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эксплуатационной надежности работы машины.The objective of the present invention is to remedy these disadvantages and increase the operational reliability of the machine.

Технический результат достигается тем, что в статоре электрической машины, содержащем сердечник с концевыми пакетами, на торце которых выполнены коническая и плоская кольцевая поверхности, стянутый посредством шпилек через немагнитные пальцы, опирающиеся на коническую поверхность пакета, между плоской кольцевой поверхностью концевого пакета и немагнитными пальцами, радиальный размер которых не выступает за внутренний диаметр стенки корпуса, установлено нажимное кольцо с наружным диаметром меньше внутреннего диаметра стенки корпуса статора, сопрягаемое с немагнитными пальцами через прокладки из изоляционного материала с помощью выступа, входящего в соответствующую выточку на немагнитных пальцах с одновременным поджатием ими сердечника через коническую и плоскую кольцевую поверхности концевого пакета.The technical result is achieved by the fact that in the stator of an electric machine containing a core with end packets, at the end of which a conical and flat annular surface are made, pulled by means of pins through non-magnetic fingers resting on the conical surface of the packet, between the flat annular surface of the end packet and non-magnetic fingers, whose radial dimension does not protrude beyond the inner diameter of the housing wall, a pressure ring with an outer diameter smaller than the inner diameter of the housing wall is installed stator matched with nonmagnetic fingers through the spacers made of insulating material with a projection included in the corresponding recess on the nonmagnetic fingers while preload them through a conical core and a flat annular end surface of the package.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером выполнения со ссылкой на чертеж.The invention is further illustrated by a specific exemplary embodiment with reference to the drawing.

На чертеже показан сердечник статора с концевыми пакетами в продольном разрезе.The drawing shows a stator core with end packets in longitudinal section.

На торцах шихтованного сердечника статора 1 установлены концевые пакеты 2. С внешней стороны концевого пакета 2 в зоне наружного диаметра сердечника торец пакета имеет плоскую кольцевую поверхность 3, а остальная часть торца выполнена по конической поверхности 4. Сердечник статора 1 с концевыми пакетами 2 стянут по его конической поверхности 4 посредством шпилек 5 через немагнитные пальцы 6. Немагнитные пальцы 6 в зоне, сопрягаемой с концевым пакетом 2, выполнены по форме конической поверхности 4 концевого пакета 2. Высота немагнитных пальцев 6 не выходит за внутренний диаметр 7 стенки корпуса 8. Немагнитные пальцы 6 в зоне плоской кольцевой поверхности 3 концевого пакета 2 поджимают сердечник статора через нажимное кольцо 9, сопрягаемое с немагнитными пальцами 6 с помощью выступа 10, входящего в соответствующую выточку 11 на немагнитных пальцах 6. Между нажимным кольцом 9 и немагнитными пальцами 6 установлены изоляционные прокладки 12, как в осевом, так и в радиальном направлении. Концевой пакет 2 изолирован с помощью прокладок 13 из изоляционного материала от сердечника статора 1, корпуса статора 14, немагнитных пальцев 6, стяжных шпилек 5 и деталей их крепления 15. Между конической поверхностью 4 концевого пакета 2 и немагнитными пальцами 6 уложен изоляционный слой 16.At the ends of the stator core lined with stator 1, end packages 2 are installed. On the outside of the end package 2 in the area of the outer diameter of the core, the end of the package has a flat annular surface 3, and the rest of the end is made on a conical surface 4. The stator core 1 with end packages 2 is pulled along it conical surface 4 by means of pins 5 through non-magnetic fingers 6. Non-magnetic fingers 6 in the area mating with the end package 2 are made in the form of a conical surface 4 of the end package 2. The height of non-magnetic fingers 6 does not extend beyond the inner diameter 7 of the wall of the housing 8. Non-magnetic fingers 6 in the area of the flat annular surface 3 of the end package 2 press the stator core through the pressure ring 9, mating with non-magnetic fingers 6 using the protrusion 10, which enters the corresponding recess 11 on the non-magnetic fingers 6. Between the pressure ring 9 and the non-magnetic fingers 6 are installed insulating gaskets 12, both in the axial and in the radial direction. The end packet 2 is insulated with gaskets 13 of insulating material from the core of the stator 1, the stator housing 14, non-magnetic fingers 6, the tie rods 5 and their mounting parts 15. An insulation layer 16 is laid between the conical surface 4 of the end packet 2 and the non-magnetic fingers 6.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

В процессе работы генератора в зависимости от тепловых режимов сердечник статора 1 с уложенной в него обмоткой нагревается в большей степени, чем корпус статора 14. В связи с тем, что концы немагнитных пальцев 6 не выходят за внутренний диаметр 7 стенки корпуса 8 и, соответственно, не имеют радиального крепления со стенкой корпуса статора, нагретый сердечник 1 может расширяться в обе стороны без ограничения. При этом нажимное кольцо 9 своим выступом 10, входящим в выточку 11 на немагнитных пальцах 6, удерживает их от смещений при воздействии радиальной составляющей силы запрессовки сердечника на конический участок 4 немагнитных пальцев 6 и одновременно поджимает к сердечнику 1 плоский кольцевой участок 3 концевого пакета 2.In the process of operation of the generator, depending on thermal conditions, the stator core 1 with the winding laid in it heats up to a greater extent than the stator housing 14. Due to the fact that the ends of the non-magnetic fingers 6 do not extend beyond the inner diameter 7 of the wall of the housing 8 and, accordingly, do not have a radial mount with the wall of the stator housing, the heated core 1 can expand in both directions without limitation. At the same time, the pressure ring 9 with its protrusion 10, which enters the recess 11 on the non-magnetic fingers 6, keeps them from displacement when the radial component of the core pressing force acts on the conical section 4 of the non-magnetic fingers 6 and simultaneously compresses the flat ring section 3 of the end packet 2 to the core 1.

Предлагаемая конструкция позволяет повысить эксплуатационную надежность работы турбогенератора за счет возможности перемещения нагретого сердечника в корпусе в обе стороны, так как отсутствует крепление концов немагнитных пальцев к стенкам корпуса статора и обеспечивается поджатие немагнитными пальцами концевого пакета к сердечнику как по конической, так и по плоской кольцевой поверхностям концевого пакета.The proposed design allows to increase the operational reliability of the turbogenerator due to the possibility of moving the heated core in the housing in both directions, since there is no fastening of the ends of non-magnetic fingers to the walls of the stator housing and non-magnetic fingers are clamped to the end packet to the core along both conical and flat annular surfaces end package.

Claims

The stator of an electric machine, containing a core with end packets, the end zone of which consists of a conical and flat annular surfaces, is pulled by means of pins through non-magnetic fingers resting on the conical surface of the package, characterized in that between the flat annular surface of the end package and non-magnetic rings, the radial size which does not protrude beyond the inner diameter of the housing wall, a pressure ring with an outer diameter less than the inner diameter of the stator housing wall is installed, wound with non-magnetic fingers through gaskets of insulating material with the help of a protrusion included in the corresponding recess on non-magnetic fingers with simultaneous pressing of the core through the conical and flat annular surfaces of the end packet.