РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Предлагаемое техническое решение относится к области электромашиностроения, конкретно к конструкции высокооборотных электрических машин с малым диаметром ротора вследствие больших центробежных усилий.
Известна конструкция электрической машины [1] с применением аксиальных подпазовых вентиляционных каналов в сердечнике ротора для подачи охлаждающего газа через радиальные отверстия в проводниках обмотки. Применение такой аксиально-радиальной системы охлаждения ротора направлено на повышение эффективности охлаждения обмотки ротора и ограничивается требуемыми параметрами электрической машины.
За прототип выбран ротор электрической машины по патенту Японии [2], в котором использована аксиально-радиальная система охлаждения ротора с аксиальными каналами в спинке сердечника, совмещенными с распределенными по длине сердечника радиальными каналами, открытыми в сторону внешнего диаметра ротора.
Однако для крупных высокооборотных электрических машин с цельнокованым ротором подобная система охлаждения не применима.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности охлаждения высокооборотных синхронных машин при получении технологичной и надежной конструкции с требуемыми характеристиками.
Поставленная задача достигается за счет того, что в роторе электрической машины, содержащем размещенную в пазах обмотку, аксиальные подпазовые вентиляционные каналы в спинке бочки ротора, распределенные по длине бочки ротора и открытые в стороны внешнего диаметра радиальные каналы, новым является то, что радиальные каналы выполнены в виде кольцевых проточек, доходящих до дна подпазовых каналов и охватывающих зону пазов под обмотку и подпазовых каналов
Новизна решения заключается в конструкторском исполнении аксиально-радиальной системы вентиляции электрической машины в активной зоне ротора
Техническое решение поясняется чертежами, где на на фиг.1 и 2 - представлено поперечное сечение бочки ротора в местах без расточки и по кольцевой расточке соответственно, фиг.3 - продольное сечение бочки ротора.
Бочка ротора электрической машины (фиг.1) состоит из цельной стальной поковки 1, в пазах 2 которого размещена обмотка 3, закрепленная пазовыми клиньями 4. В бочке ротора 1 под каждым пазом 2 с обмоткой 3 выфрезерованы подпазовые каналы 5, проходящие по всей длине бочки ротора и радиальные кольцевые проточки 6 (фиг.2). Вариант распределения кольцевых проточек представлен на фиг.3. Аксиальные вентиляционные подпазовые каналы 5 соединены с кольцевыми проточками 6 бочки ротора 1. В зависимости от параметров машин и требований по охлаждению возможно размещение любого числа кольцевых проточек в продольном направлении бочки ротора 1.
Охлаждающий газ (показано стрелками), поступая с торца бочки ротора электрической машины, проходит по подпазовым каналам 5, затем через соединенные с ними кольцевые проточки 6 в сторону наружного диаметра бочки ротора и выходит в воздушный зазор. Используется аксиальная подача охлаждающего газа и радиальное вентилирующее действие, при этом обмотка охлаждается газом непосредственно. Возможно усилить эффект напорным действием осевого вентилятора.
Технические преимущества заявляемого решения с применением глубоких кольцевых проточек на бочке ротора, охватывающих активную зону ротора и соединенных с подпазовыми каналами, заключаются в создании технологичной конструкции синхронных роторов, с требуемыми техническими характеристиками и эффективным охлаждением как ротора, так и активных частей ротора.
Представленное решение осуществлено в совокупности заявленных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии его условию промышленной применимости. Рекомендуется к применению в синхронных неявнополюсных машинах.
Источники информации, принятые о внимание:
1. Патент RU 2270501, МПК h02k 1/32, приоритет от 28.06.2004, опубликовано 20.02.2006
2. Патент JP 5866543, МПК h02k 1/32, приоритет от 12.10.1981, опубликовано 20.04.1983