Ротор электрической машины

Решение относится к области электромашиностроения, конкретно к конструкции высокооборотных электрических машин с малым диаметром цельнокованого ротора. Задачей его является повышение эффективности охлаждения высокооборотных электрических машин при получении технологичной и надежной конструкции с требуемыми характеристиками. Ротор электрической машины состоит из цельной стальной поковки 1 с выфрезерованными пазами 2, в пазах которого размещена обмотка 3, закрепленная пазовыми клиньями 4. Под каждой катушкой обмотки расположен подпазовый канал 5. По длине бочки ротора располагаются кольцевые проточки 6, дохящие до дна подпазовых каналов 5, тем самым открывают их. 3 илл.

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

Ротор электрической машины, содержащий 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, отличающийся тем, что радиальные каналы выполнены в виде кольцевых проточек, доходящих до дна подпазовых каналов и охватывающих зону пазов под обмотку и подпазовых каналов.