Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2004047C1 - Rotor pole of sync explicit pole machine - Google Patents

Rotor pole of sync explicit pole machine

Info

Publication number
RU2004047C1
RU2004047C1 SU4858040A RU2004047C1 RU 2004047 C1 RU2004047 C1 RU 2004047C1 SU 4858040 A SU4858040 A SU 4858040A RU 2004047 C1 RU2004047 C1 RU 2004047C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pole
angle
coil
rotor
core
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Петрович Фурсов
Иван Исаевич Сафронов
Борис Петрович Гнусин
Виктор Иванович Елисеев
В чеслав Леонидович Ерин
Лев Иванович Трещев
Original Assignee
Борис Петрович Гнусин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Петрович Гнусин filed Critical Борис Петрович Гнусин
Priority to SU4858040 priority Critical patent/RU2004047C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2004047C1 publication Critical patent/RU2004047C1/en

Links

Landscapes

  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Использование: электромашиностроение. Сущность изобретени : сердечник полюса имеет форму усеченной четырехгранной пирамиды, основание которой находитс  вверху (от вала) и боковые грани образуют при вершине угол , две торцовые грани . Обмотка возбуждени  насаживаетс  на сердечник полюса без зазора между боковыми гран ми и по торцовым гран м закрепл етс  клинь ми, которые образуют угол с нормалью к оси вращени  В торцовых част х катушка имеет сквозные вентил ционт4 е канаты шириной 6.15 мм. Стенки и ось вентил ционного канала образуют с нормалью к оси вращени  угол Э( 20°). 2 ил. .Usage: electrical engineering. SUMMARY OF THE INVENTION: The core of the pole has the shape of a truncated tetrahedral pyramid, the base of which is at the top (from the shaft) and the side faces form at the apex an angle, two end faces. The field winding is mounted on the pole core without a gap between the side faces and the end faces, and are fixed with wedges that form an angle normal to the axis of rotation. In the end parts, the coil has through ventilation ducts of 6.15 mm wide. The walls and the axis of the ventilation duct form an angle E (20 °) with a normal to the axis of rotation. 2 ill. .

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к роторам синхронных  вно- полюсных электрических машин, с п 500 об/мин.The invention relates to electrical engineering, in particular to rotors of synchronous extra-pole electric machines, with a speed of 500 rpm.

Известны конструкции полюса ротора  внополюсной синхронной электрической машины, содержащей ферромагнитный сердечник полюса с параллельными стенками (сплошного или шихтованного) с полюсным башмаком и демпферной обмоткой и обмоткой возбуждени .Known are the rotor pole designs of an out-of-pole synchronous electric machine comprising a ferromagnetic pole core with parallel walls (solid or lined) with a pole shoe and a damper winding and an excitation winding.

Существенным недостатком указанных исполнений полюса ротора  вл етс  то, что между параллельными стенками полюса в виде параллелепипеда и обмоткой возбуждени  полюса имеютс  воздушные зазоры между внутренней поверхностью катушки возбуждени  и боковой поверхностью металла сердечника полюса. Воздушные прослойки ухудшают теплопередачу от обмотки возбуждени  полюса к металлу сердечника, что приводит к перегреву обмотки возбуждени , увеличению ее сопротивлени , увеличению потерь и ухудшению эксплуатационных характеристик.A significant drawback of these versions of the rotor pole is that between the parallel walls of the pole in the form of a parallelepiped and the field coil of the pole there are air gaps between the inner surface of the field coil and the side surface of the metal of the pole core. Air gaps impair heat transfer from the field winding to the core metal, which causes the field winding to overheat, increase its resistance, increase losses and degrade performance.

Известна конструкци  полюса ротора синхронной  внополюсной электрической машины, у которой крайние верхние и нижние витки и выводы каждой катушки обмотки возбуждени  выполнены с корпусной термореактивной изол цией, по всему периметру сечени  1.A known construction of the rotor pole of a synchronous out-of-pole electric machine, in which the upper and lower turns and terminals of each coil of the field winding are thermally reactive insulated, is provided along the entire perimeter of section 1.

Эта конструкци  близка к за вл емому, но и в ней, хот  теплопередача от катушки возбуждени  к полюсным башмакам и остову ротора по верхним и нижним част м увеличена , между внутренней поверхностью катушки возбуждени  и боковыми стенками сердечника полюса, при его форме в виде пр моугольного параллелепипеда, также имеютс  воздушные зазоры, что ухудшает теплопроводность и теплоотдачу от внутренней- поверхности обмотки возбуждени  к металлу сердечника полюса, что приводит к перегреву, увеличению сопротивлени  обмотки возбуждени , увеличению потерь и ухудшению эксплуатационных характеристик машины.This design is close to the claimed one, but also in it, although the heat transfer from the excitation coil to the pole shoes and the rotor skeleton in the upper and lower parts is increased, between the inner surface of the excitation coil and the side walls of the pole core, in the form of a rectangular parallelepiped, there are also air gaps, which impairs thermal conductivity and heat transfer from the inner surface of the field coil to the pole core metal, which leads to overheating, increase the field coil resistance, eniyu loss and deterioration in the performance characteristics of the machine.

Известен полюс ротора четырехполюс- ной  внополюсной электрической машины 2 , когда сердечник полюса имеет форму усеченной четырехгранной пирамиды, основание которой находитс  вверху и две боковые грани образуют угол 90°. Однако в этой конструкции увеличен вылет лобовых частей , что увеличивает расход обмоточной меди и исключает теплопроводность от лобовых частей к металлу полюса.The rotor pole of a four-pole non-pole electric machine 2 is known, when the pole core has the shape of a truncated tetrahedral pyramid, the base of which is at the top and two side faces form an angle of 90 °. However, in this design the overhang of the frontal parts is increased, which increases the consumption of winding copper and eliminates the thermal conductivity from the frontal parts to the metal of the pole.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение перегрева обмотки возбуждени ,The aim of the invention is to reduce the overheating of the field winding,

и and

1010

15fifteen

20twenty

2525

30thirty

3535

4040

4545

50fifty

5555

уменьшени  потерь, улучшение эксплуатационных характеристик и надежности ротора синхронной  внополюсной машины, а следовательно, и всей электрической машины .reducing losses, improving the operational characteristics and reliability of the rotor of a synchronous out-of-pole machine, and therefore of the entire electric machine.

Цель достигаетс  тем, что сердечник полюса имеет форму усеченной четырехгранной пирамиды, основание которой находитс  вверху и две боковые грани образуют при вершине угол 2 а 0, две торцовые грани а 0, а обмотка возбуждени  насаживаетс  на сердечник полюса без зазора между боковыми гран ми и по торцовым гран м закрепл етс  клинь ми, которые образуют угол fi с нормалью к оси вращени . Обмотка возбуждени  имеет за- моноличенную термореактивной изол цией конструкцию, котора  имеет по торцам радиальные вентил ционные каналы шириной а, оси которых образуют с нормалью к оси вращени  угол /3.The goal is achieved in that the pole core has the shape of a truncated tetrahedral pyramid, the base of which is at the top and two side faces form an angle 2 a 0 at the apex, two end faces a 0, and the field winding is mounted on the pole core without a gap between the side faces and along end faces are fixed with wedges that form an angle fi with a normal to the axis of rotation. The field winding has a thermosetting-insulated structure that has radial ventilation ducts of width a at the ends, the axes of which form an angle / 3 with the normal to the axis of rotation.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез полюса; на фиг. 2 - продольный разрез его торцовой части.In FIG. 1 shows a cross section of a pole; in FIG. 2 is a longitudinal section of its end portion.

На фиг. 1 и 2 показаны сердечник полюса 1, на котором с помощью клиньев 2 закреплена надета  на сердечник полюса без зазора по боковым част м изолированна  обмотка 3. Угол уклона полюса а лежит в пределах 0 а 20°. Оптимальное значение угла а лежит в пределах 3...70. Катушка возбуждени  3 закрепл етс  на сердечнике полюса по торцовым част м с помощью клиньев 2, которые фиксируютс  в нижней части. Из-за уклона полюса и катушки на угол а катушка не может переместитьс  к полюсному башмаку из-за уклона сердечника полюса и катушки, катушка не может переместитьс  к валу из-за уклона клиньев и катушки (0 / 20°). Оптимальное значение угла /3 лежит в пределах 3....7°. При этом осевые составл ющие скорости газа - 5....12%. В торцовых част х катушка имеет сквозные вентил ционные каналы в радиальном направлении шириною а (..,15 мм). Стенки и ось вентил ционного канала образуют с нормалью к оси вращени  угол /, Обмотка 3 опираетс  на полюсный башмак через прокладку 4. С помощью коротко- замыкающего кольца 5 стержни демпферной обмотки 6 образуют коротко- замкнутую обмотку.In FIG. 1 and 2 show the core of pole 1, on which, using wedges 2, a winding 3 is insulated on the pole of the pole without a gap on the lateral parts. The angle of inclination of the pole a lies within 0 and 20 °. The optimal value of the angle a lies in the range 3 ... 70. The drive coil 3 is secured to the pole core at the end parts by means of wedges 2 which are fixed in the lower part. Due to the angle of the pole and coil, and the coil cannot move to the pole shoe due to the angle of the core of the pole and coil, the coil cannot move to the shaft due to the angle of the wedges and coil (0/20 °). The optimal value of the angle / 3 lies within 3 .... 7 °. In this case, the axial components of the gas velocity are 5 .... 12%. In the end parts, the coil has through ventilation ducts in the radial direction of width a (.., 15 mm). The walls and the axis of the ventilation channel form an angle / with the normal to the axis of rotation. The winding 3 is supported on the pole shoe through the gasket 4. Using the short-circuit ring 5, the rods of the damper winding 6 form a short-circuit winding.

Предлагаемое исполнение полюса ротора синхронной  внополюсной электрической машины позвол ет уменьшить нагрев обмотки возбуждени  за счет лучшей теплопередачи с внутренней боковой поверхности катушки возбуждени  к металлу полюса, зазор между катушкой возбуждени  и металлом полюса по боковым част м сведен к минимуму (без воздушного зазора), что уменьшает тепловое сопротивление. При вращении ротора в торцовых част х обмотки возбуждени  по каналам происходит ин- тенсивное перемещение газовых охлаждающих масс, которые увеличивают теплоотдачу от нагретых проводников катушки , что существенно снижает температуру обмотки, а это уменьшает сопротивление обмотки, потери мощности в обмотке, увеличивает КПД, улучшает эксплуатационные характеристики и надежность синхронной  внополюсной электрической машины. Корпусна  изол ци  катушки возбуждени  выбираетс  в зависимости от номинального напр жени  возбуждени  с учетом возможных перенапр жений в обмотках.The proposed design of the rotor pole of the synchronous out-of-pole electric machine allows to reduce the heating of the field winding due to better heat transfer from the inner side surface of the field coil to the metal of the pole, the gap between the field coil and the metal of the pole along the side parts is minimized (without air gap), which reduces thermal resistance. When the rotor rotates in the end parts of the field winding through the channels, there is an intensive movement of gas cooling masses, which increase the heat transfer from the heated conductors of the coil, which significantly reduces the temperature of the winding, and this reduces the resistance of the winding, power loss in the winding, increases the efficiency, improves operational characteristics and reliability of a synchronous out-of-pole electric machine. The case insulation of the field coil is selected depending on the rated field voltage, taking into account possible overvoltages in the windings.

Изготовлен экспериментальный образец мельничного синхронного электродвигател  4СДМ 215-26-24 мощностью 630 кВтAn experimental model of a 4SDM 215-26-24 synchronous electric mill with a power of 630 kW was manufactured

на напр жение 6 000 В с предлагаемой конструкцией полюсов ротора. В результате испытаний получены следующие результаты: снижены потери в обмотке возбуждени  наvoltage of 6,000 V with the proposed design of the rotor poles. As a result of the tests, the following results were obtained: losses in the field winding on

3,1 кВт; КПД электродвигател  увеличилс  на 0,46% и достиг 94,93%; превышение температуры обмотки возбуждени  составило 53°С; обмотки статора 64°С по классу изол ции статора и ротора моментные характеристики соответствуют требовани м ТУ 16.3.1 kW; Motor efficiency increased by 0.46% and reached 94.93%; the temperature of the field winding exceeded 53 ° C; stator windings 64 ° C according to the class of insulation of the stator and rotor, the torque characteristics comply with the requirements of TU 16.

Предлагаема  конструкци  полюсов ротора синхронной  внополюсной электрической машины повышает технологичностьThe proposed design of the poles of the rotor of a synchronous out-of-pole electric machine increases manufacturability

изготовлени  индуктора в целом, существенно вли ет на эксплуатационные характеристики .the manufacture of the inductor as a whole significantly affects the performance.

(56) 1. Авторское свидетельство СССР № 780100. кл. Н 02 КЗ/18, 1978.(56) 1. USSR Copyright Certificate No. 780100. cl. H 02 KZ / 18, 1978.

2. Патент Германии № 630697, кл. 21 d 49,1936.2. German patent No. 630697, cl. 21 d 49.1936.

Claims (1)

Формула изобретени The claims ПОЛЮС РОТОРА СИНХРОННОЙ ЯВНОПОЛЮСНОЙ МАШИНЫ, содержащий сердечник полюса, имеющего форму усеченной четырехгранной пирамиды, боковые грани которой образуют при вершине угол 2а 0, обмотку возбуждени , полюсный башмак с демпферной обмоткой, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных характеристик и уменьшени  перегрева обмотки возбуждени ,POLE OF THE ROTOR OF THE SYNCHRONOUS COLORFUL MACHINE, containing the core of the pole having the shape of a truncated tetrahedral pyramid, the lateral faces of which form an angle 2a 0 at the apex, an excitation winding, a pole shoe with a damper winding, characterized in that, in order to improve operational characteristics and reduce overheating , ротор снабжен клинь ми дл  креплени  катушки на сердечнике по ее торцевым гран м, катушка выполнена замоноличен- ной термореактивной изол цией с вентил ционными радиальными каналами в ней, при этом катушка установлена на сердечнике без зазора между двум  его боковыми гран ми, а угол наклона клиньев и угол наклона вентил ционных каналов образуют угол /3 (0 р 20) с нормалью к оси вращени .the rotor is equipped with wedges for mounting the coil on the core along its end faces, the coil is made of monolithic thermosetting insulation with radial ventilation channels in it, while the coil is mounted on the core without a gap between its two side faces, and the angle of inclination of the wedges and the angle of inclination of the ventilation ducts form an angle of / 3 (0 p 20) with a normal to the axis of rotation. 6 6 cfrwi.icfrwi.i Фиг. 2FIG. 2
SU4858040 1990-08-07 1990-08-07 Rotor pole of sync explicit pole machine RU2004047C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4858040 RU2004047C1 (en) 1990-08-07 1990-08-07 Rotor pole of sync explicit pole machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4858040 RU2004047C1 (en) 1990-08-07 1990-08-07 Rotor pole of sync explicit pole machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2004047C1 true RU2004047C1 (en) 1993-11-30

Family

ID=21531467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4858040 RU2004047C1 (en) 1990-08-07 1990-08-07 Rotor pole of sync explicit pole machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2004047C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5744880A (en) Rotating motor and motor-driven vehicle
JPH03117337A (en) Electric motor having hot spike portion in stator
US6313560B1 (en) Thermally protected electric machine
JP3474660B2 (en) 3 phase motor
US3846651A (en) Dynamoelectric machine ventilating system
US9960657B2 (en) Rotary electrical machine for motor vehicle
GB2314692A (en) Provision of cooling fins by laminated stator
RU2004047C1 (en) Rotor pole of sync explicit pole machine
Dessouky et al. Cooling enhancement of electric motors
US4358698A (en) Rotor construction for dynamoelectric machines apparatus
WO2005002023A1 (en) Industrial motor assembly comprising a vented rotor shaft
US6870299B1 (en) Thermal management of rotor endwinding coils
US2788458A (en) High starting torque induction motor rotor
JPH07163107A (en) Squirrel-cage induction motor, manufacture thereof, and fluid machinery having square torque characteristics driven thereby
EP0106002A1 (en) Permanent-magnet D.C. electric motor
RU1814146C (en) Rotor of synchronous salient-pole electric machine
SU1310950A2 (en) Rotor with axial ventilation for induction elecric motor
WO2023106338A1 (en) Motor
RU2125759C1 (en) Asynchronous end-plate electric motor
JPH02188143A (en) Internal cooler for enclosed outer fan type motor
SU1089712A1 (en) Transpiration-cooled electric machine
SU879715A1 (en) Electric machine
SU1494128A1 (en) Electric machine stator
RU2051455C1 (en) Induction motor
SU716113A2 (en) Synchronous salient-pole electric machine rotor