SU920967A2

SU920967A2 - Gas-cooled non-reversible electric machine

Info

Publication number: SU920967A2
Application number: SU772539979A
Authority: SU
Inventors: Гарри Михайлович Хуторецкий; Анатолий Денисович Игнатьев; Евгений Михайлович Азаров; Эльрих Иосифович Гуревич; Сергей Яковлевич Шурыгин; Тамара Николаевна Белова
Original assignee: Предприятие П/Я А-7676
Priority date: 1977-11-01
Filing date: 1977-11-01
Publication date: 1982-04-15

Description

II

Изобретение относитс к электромашиностроению , в частности к газовому охлаждению электрических машин, например турбогенераторов.The invention relates to electrical engineering, in particular, to gas-cooled electric machines, for example turbo-generators.

По основному авт. св. № 568117 описана нереверсивна электрическа машина с газовым охлаждением, содержаща ротор с вентил тором на валу, корпус со встроенными в него газоохладител ми , сердечник статора с радиальными вентил ционными каналами, . подразделенный вместе с пространством между корпусом и сердечником по всей активной длине в тангенциальном направлении на четное число секторов , поочередно сообщающихс с раз ноименными камерами вентил торов, и обмотку статора с лобовыми соединени ми в торцовых зонах машины. При этом камеры разрежени вентил торов выполнены сообщающимис с соответствующими спектраминепосредственно через зону лобовых соединений обмотки статора, а камеры нагнетани черезAccording to the main author. St. No. 568117 described a non-reversible gas-cooled electric machine, comprising a rotor with a fan on the shaft, a housing with gas coolers built into it, a stator core with radial ventilation channels,. subdivided along with the space between the housing and the core along the entire active length in the tangential direction into an even number of sectors, alternately communicating with different fan chambers, and the stator winding with front connections in the end zones of the machine. In this case, the dilution chambers of the fans are made communicating with the corresponding spectra directly through the area of the frontal connections of the stator winding, and the discharge chambers through

газоохладители. Эффективность охлаждени , активной зоны этой электрической машины повышаетс за счет того, что исключен подогрев охлаждающего газа на пути к активной зоне потер ми в вентил торах и в зонах лобовых соединений машины. Поток охлаждающего газа в контуре вентил ции дважды проходит радиальные каналы сердечника статора, один раз от периферии к gas coolers. The cooling efficiency of the core of this electric machine is increased by eliminating the preheating of the cooling gas on the way to the core of the losses in the fans and in the zones of the frontal connections of the machine. The flow of cooling gas in the ventilation circuit twice passes the radial channels of the stator core, once from the periphery to

10 расточке статора и второй раз в противоположном направлении tl.10 stator bore and a second time in the opposite direction tl.

Однако в зонах, примыкающих к лобовым соединени м обмотки статора, обладающих повышенным тепловыделени15 ем по сравнению с остальными пакетами сердечника, двухкратное движение газового потока через радиальные каналы сопр жёно с накоплением теплосодержани и, следовательно, с повыше20 нием температуры газа в выходных отсеках по сравнению с входными. Это приводит к ухудшению условий охлаждени пакетов сердечника, примыкающихHowever, in areas adjacent to the frontal connections of the stator winding, which have an increased heat dissipation compared to the other core packages, the twofold movement of the gas flow through the radial channels matches the accumulation of heat content and, consequently, the gas temperature in the output bays increases as compared to input. This leads to a deterioration in the cooling conditions of the core packs adjacent

к лобовым соелииени м обмотки статора . Повышение температуры зубцовой зоны указанных пакетов отрицательно сказываетс на эксплуатационной надежности машины.to the front end of the stator winding. An increase in the temperature of the dentate zone of these packages adversely affects the operational reliability of the machine.

Целью изобретени вл етс повыт шение эффективности охлаждени зон машины, примыкающих к лобовым соединени м обмотки статора.The aim of the invention is to increase the efficiency of cooling zones of the machine adjacent to the frontal connections of the stator winding.

Цель достигаетс тем, что радиальные вентил ционные каналы сердечника статора в зоне, примыкающей к лобовым соединени м, отделены по газовому потоку от остальных его каналов двум парами выгородок, одна из которых размещена в пространстве между, сердечником статора и корпусом , образу полост.ь, сообщающуюс с камерой нагнетани вентил тора, а друга размещена в пространстве между статором и ротором и образует полость, сообщающуюс с камерой разрежени вентил тора, причем полости выполнены сообщающимис между собой через радиальные вентил ционные-каналы в упом нутой, зоне сердечника статора.The goal is achieved by the fact that the radial ventilation channels of the stator core in the zone adjacent to the frontal joints are separated by gas flow from its remaining channels by two pairs of enclosures, one of which is located in the space between the stator core and the body, forming a cavity, communicating with the pressure chamber of the fan, and the friend is placed in the space between the stator and the rotor and forms a cavity communicating with the vacuum chamber of the fan, and the cavities are made communicating with each other through radial entil insulating channels in said stator core zone.

Выгородка, расположенна между ротором и статором, выполн етс из изол ционного материала и выходит из воздушного зазора в аксиалЬном направлении за пределы активной длины ротора.. The enclosure located between the rotor and the stator is made of insulating material and extends from the air gap in the axial direction beyond the active length of the rotor.

На фиг. 1 схематично представлена электрическа машина в зоне, примыкающей к лобовым соединени м обмотки статора, продольный разрез; на фиг.2разрез А-А на фиг. 1., FIG. 1 schematically shows an electric machine in a zone adjacent to the frontal connections of the stator winding, a longitudinal section; in FIG. 2, section A-A in FIG. one.,

Ротор Т с бандажными кольцами 2 отделен от сердечника статора 3 воздушным зазором. На концах ротора 1 установлены вентил торы , на входе каждого из которых имеетс зона разрежени 5, а на выходе - зона нагнетанид 6, Сердечник статора 3, окружающий ротор 1, состоит из пакетов 7 листовой стали, имеющих радиальные вентил ционные каналы 8. Полость между корпусом 9 статора и наружной поверхностью сердечника 3 разделена на четное число секций 10 и 1 Г посредством радиальных перегородок 12. Секции 10 вл ютс выт жными, сообща сь с зонами разрежени 5 вентил тора, а секции 11 вл ютс нагнетательными , сооб(ца сь с выходом газоохладителей и далее с зонами нагнетани 6 вентил торов. В пространстве междуThe rotor T with retaining rings 2 is separated from the stator core 3 by an air gap. At the ends of the rotor 1 there are fans installed, at the entrance of each of which there is a rarefaction zone 5, and at the exit there is a pressure zone 6, the stator core 3 surrounding the rotor 1 consists of packages 7 of sheet steel having radial ventilation channels 8. The cavity between the stator housing 9 and the outer surface of the core 3 are divided into an even number of sections 10 and 1 G by radial partitions 12. Sections 10 are stretched, communicating with the depression zone 5 of the fan, and sections 11 are injection, communicating ( gas cooler outlet it and further with pressure zones of fans 6. In the space between

корпусом 9 статора и наружной поверхностью сердечника статора 3 устанавливаетс кольцева перегородка 13 и выгородка 14, образующие полость 15. В пространстве ротором 1, внутренней поверхностью сер- дечника статора 3 и элементами креплени лобовых соединений обмотки статора 16 установлена выгородка 17, образующа полость 18. Полость 15 и 18 сообщаютс между собой через радиальные вентил ционные каналы В., В.ыгородка 17 выступает в аксиальном направлении за пределы активной длины ротора, т.е. за бандажное кольцо.A stator housing 9 and an outer surface of the stator core 3 are provided with an annular partition 13 and a shield 14 forming a cavity 15. In the space of a rotor 1, an inner surface of the stator core 3 and fastening elements of frontal connections of the stator winding 16 have a shield 17 forming a cavity 18. A cavity 15 and 18 communicate with each other through radial ventilation channels B., V. The enclosure 17 extends in the axial direction beyond the active length of the rotor, i.e. for bandage ring.

При работе предлагаемой электрической машины газ, нагретый потер ми а активней зоне, направл етс под действием вентил тора в газоохладители . Часть газа далее поступает в полость , 5, проходит rfo радиальным вентил ционным каналам, где отводит тепло от пакетов, попадает, в полость 18 и далее в.зону разрежени вентил то .ра. Выполнение выгородки 17, выступающей за пределы активной зоны ротора , г.е„ за бандажное кольцо, уменьшает аэродинамическое сопротивление тракта за счет снижени закрутки газа вращающимис детал ми ротора I Применение предлагаемой схемы охлаждени зон сердечника, примыкающих к лобовым соединени м обмотки статора , позвол ет сн ть ограничени по тепловому режиму электрической машины и повышает ее эксплуатационную надежность„ Формула изобретени During the operation of the proposed electric machine, the gas heated by the losses in the active zone is directed by the fan to the gas coolers. Part of the gas then enters the cavity, 5, passes the rfo to the radial ventilation channels, where it removes heat from the bags, enters the cavity 18 and then into the vacuum section of the ventilator. The execution of the enclosure 17 protruding beyond the rotor core, G.E., over the retaining ring, reduces the aerodynamic resistance of the path by reducing the twisting of the gas by the rotating parts of the rotor I The use of the proposed core cooling circuit adjacent to the stator winding connections remove restrictions on the thermal conditions of the electric machine and increases its operational reliability.

1. Нереверсивна электрическа машина с газовым охлаждением- по авт. св. tf 568117, отличающа с тем, что, с целью повышени эффективности охлаждени , радиальные вентил ционные каналы сердечника статора в зоне, примыкающей к лобовым соединени м, отделены по газовому пбтоку от остальных его каналов двум парами выгородок, причем одна, выгородка размещена в пространстве между сердечником статора и корпусом .и образует вместе с наружной поверхностью1. Irreversible electric machine with gas cooling, according to ed. St. tf 568117, in order to increase the cooling efficiency, the radial ventilation channels of the stator core in the zone adjacent to the frontal joints are separated by two pairs of fences from the rest of its channels by gas the core of the stator and the housing .and forms together with the outer surface

сердечника кольцеобразную: полость, сообщающуюс с камерой нагнетани вентил тора, а друга - в пространстве между статором и ротором и образует вместе с внутренней поверхностью статора и лобовыми соединени ми обмотки статора кольцеобразную полость, сообщающуюс с камерой разрежени вентил тора, причем обе полости вы полнены сообщающимис между собой через радиальные вентил ционные каналы в упом нутой зоне сердечника статора . 92 7 2. Машина по п. отличающа с тем, что выгородка, расположенна в пространстве между статором и ротором, выполнена выступающей за пределы активной длины ротора. Источники информации, i прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельствоСССР №568117, кл. Н 02 К 9/08, 1969.the core is ring-shaped: the cavity communicates with the fan discharge chamber, and the other, in the space between the stator and the rotor, and together with the internal surface of the stator and the frontal connections of the stator winding forms an annular cavity communicating with the fan’s vacuum chamber, and both cavities are connected between themselves through radial ventilation channels in the said zone of the stator core. 92 7 2. The machine according to claim. Characterized in that the enclosure, located in the space between the stator and the rotor, is made protruding beyond the active length of the rotor. Sources of information, i taken into account during the examination 1. Copyright certificate USSR №568117, cl. H 02 K 9/08, 1969.

фиг.гfig.g

А-АAa

Claims

Claim

1. Irreversible electric machine with gas cooling - by ed. St. No. 568117, characterized in that, in order to increase the cooling efficiency, the radial ventilation ducts of the stator core in the area adjacent to the frontal connections are separated by the gas flow from its other channels with two pairs of baffles, one of which is placed in the space between the stator core and the body and forms together with the outer surface of the core ring-shaped! the cavity communicating with the chamber of the fan discharge and the other - in the space between the stator and rotor and obra920967 ₆ zuet together with the inner surface of the stator and end connections of the stator windings of an annular cavity in fluid communication with the chamber fan vacuum, both cavities are made communicating with each other through the radial vent channels in said stator core zone.

2. Machine pop. 1, it is distinguished by the fact that the baffle located in the space between the stator and the rotor is made protruding beyond the active rotor length