РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к области электромашиностроения и предназначена для использования в электрических машинах.
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.
Изоляционные материалы, используемые для изготовления коробок пазовых ротора, должны обеспечивать высокие характеристики электрической прочности.
Чтобы своевременно выявить ухудшение состояния отдельных компонентов изоляции, производится измерение характеристик изоляции (сопротивление изоляции и тангенс угла диэлектрических потерь).
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.
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.
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.
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.
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.
В полезной модели изоляционный материал, из которого изготовлены пазовые коробки ротора, представляет собой сложное сочетание диэлектриков, изменение физико-химических свойств которых происходит неодинаково.
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.
На рисунке показана коробка пазовая ротора электрической машины, где
1 - электроизоляционный материал, имеющий многослойную стеклотканевую основу, образованную склеиванием отдельных слоев стеклоткани и связующих компонентов из смол,
2 - электроизоляционная бумага, комбинирована с полиэфирной пленкой.
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.
Техническое решение подтверждено экспериментальными исследованиями на электродвигателях типа 2СТД.