СТАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к области электромашиностроения, а именно к конструкции статора электрической машины.
Известна конструкция статора электрической машины, (Авт. свид. №1582279, Н02К 1/20, 1988), содержащая обмотку, уложенную в пазы, шихтованный из листов в пакеты сердечник, в котором торцевые пакеты шихтованы из листов, имеющих подпазовые каналы, расположенные в тангенциальном направлении через один паз. Остальные пакеты сердечника шихтованы из листов, имеющих пазы с боковыми каналами, чередующиеся в тангенциальном направлении с пазами, имеющими боковые выступы у дна пазов. Торцевые пакеты с противоположных сторон сердечника и остальные соседние пакеты в сердечнике смещены в тангенциальном направлении друг относительно друга на один паз.
Недостатком конструкции статора является то, что крепление катушек обмотки статора от действия электродинамических сил, направленных в сторону воздушного зазора, осуществляется только за счет приклейки соприкасающихся поверхностей катушек к поверхностям паза, что может при прямом пуске от сети, когда эти силы максимальные, привести к выступанию катушек в воздушный зазор, задеванию ротора за них и выходу двигателя из строя.
Известна конструкция статора электрической машины, принятая за прототип, (полезная модель патент РФ №704179, Н02К 1/20, 2007), содержащая обмотку, уложенную в пазы сердечника статора, в котором пакеты шихтованы из листов, имеющих пазы с боковыми каналами, чередующиеся в тангенциальном направлении с пазами, где катушка обмотки статора касается стенок и дна паза. Торцевые пакеты с противоположных сторон сердечника и остальные соседние пакеты в сердечнике смещены в тангенциальном направлении друг относительно друга на один паз.
Недостатком конструкции статора является то, что существует вероятность под действием электродинамических сил, возникающих при прямом пуске, выступания катушек обмотки статора из паза в воздушный зазор вследствии недостаточного приклеивания соприкасающихся поверхностей катушек к стенкам и дну паза, повреждению их вращающимся ротором и выходу двигателя из строя.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы двигателя за счет надежного крепления катушек в пазу статора от действия электродинамических сил, действующих на катушки в сторону воздушного зазора.
Технический результат достигается тем, что статор электрической машины, содержащий обмотку, уложенную в пазы сердечника статора, состоящего из пакетов, шихтованных из листов электротехнической стали, имеющих пазы с боковыми каналами, чередующимися в тангенциальном направлении с пазами, в которых катушки обмотки статора касаются стенок и дна паза, причем соседние пакеты в сердечнике смещены в тангенциальном направлении друг относительно друга на один паз, в верхней части пазов, где катушки обмотки статора касаются стенок и дна паза, в соседних зубцах симметрично выполнены выемки, в которых устанавливается клин, длина которого составляет три длины пакета, а его ширина меньше ширины паза с боковыми каналами с образованием щели между клином и стенкой паза с боковыми каналами..
Полезная модель поясняется фигурами, где изображены: на Фиг.1 -статор электрической машины, продольный разрез по пазу нагнетательной системы подпазовых каналов; на Фиг.2 - сечение А-А на Фиг.1; на Фиг.3 - сечение Б-Б на Фиг.1.
Сердечник 1 статора шихтован пакетами из отдельных листов электротехнической стали. В сердечнике 1 выполнены пазы 2 под катушки 3 обмотки. Между катушками обмотки 3 и стенками 4 пазов 2 выполнены каналы 5 на части аксиальной длины сердечника 1 статора. У дна каждого паза 2 с каналами 5 выполнены аксиальные подпазовые каналы 6, сообщающиеся с каналами 5. В верхней части пазов 2 без каналов 5 в соседних зубцах 7 и 8 симметрично выполнены выемки, в которых установлен клин 9 длина которого равна длине трех пакетов сердечника 1. Количество клиньев в пазу 2 по аксиальной длине сердечника 1 статора - произвольное. У дна пазов 2 на части длины сердечника 1 выполнен мостик 10. Под мостиком 10 выполнен аксиальный подпазовый канал 6. Торцовые пакеты сердечника 1 шихтованы из листов электротехнической стали, содержащих мостик 10 и подпазовый канал 6 через один паз. Торцевые пакеты на противоположных торцах сердечника 1 расположены со сдвигом в тангенциальном направлении на одно пазовое деление таким образом, что с каждого торца открыта только половина подпазовых каналов.
Вентиляция статора осуществляется следующим образом.
Охлаждающий воздух поступает с нагнетательной стороны статора (Фиг.1) в подпазовые каналы 6, проходит по ним в направлении к противоположному торцу сердечника и одновременно ответвляется в каналы 5 (Фиг.2, 3) между обмоткой 3 и боковыми стенками 4 пазов 2. Выход из нагнетательного подпазового канала на противоположном торце сердечника закрыт (Фиг.1). Пройдя каналы 5 (Фиг.3), воздух поступает в воздушный зазор машины, поворачивает тангенциально в обе стороны и поступает в каналы 5. В случае наличия клина 9 (Фиг.2, 3) воздух из каналов 5 поступает в воздушный зазор машины, и обратно в канал 5, проходя через щели между клином 9 и боковой стенкой 4 паза 2. Из каналов 5 воздух поступает в каналы 6 открытые со стороны выхода газа и далее проходит по обычной схеме: охладитель - корпус - вентилятор и т.д.
Клин 9 обеспечивает надежное прилегание обмотки 3 статора ко дну паза 2 по всей длине сердечника 1 и не допускает перемещение ее в сторону воздушного зазора, что увеличивает надежность и повышает срок службы электрической машины.
Устройство позволяет также обеспечить эффективное охлаждение сердечника статора и катушек обмотки статора электрической машины.
Предлагаемая конструкция статора электрической машины опробована в асинхронных двигателях серии АТД4 мощностью 8000 кВт.