Статор електричної машини з безпосереднім водяним охолодженням трифазної обмотки з однією паралельною гілкою, фази якої з’єднані в “зірку”

Дане технічне рішення належить до галузі електромашинобудування, а саме, до великих електричних машин, магнітопровід статора яких має водневе охолодження, а обмотка має безпосереднє водяне охолодження. Відомий статор електричної машини з безпосереднім водяним охолодженням трифазної обмотки з однією паралельною гілкою, фази якої з'єднані в "зірку" ["Исследование режимов и усовершенствование конструкций мощных генераторов" Ю.В.Беднарчук, Μ.Г.Гринченко, Г.П.Езовіт, А.К Левицький, Б.В.Співак, Л.Я.Станіславський, вид. "Наукова думка" Київ 1972, с.20], який має магаітопровід, що охолоджується воднем, двошарову обмотку, стержні якої складаються із суцільних і порожнистих провідників, що утворюють в перерізі гідравлічну "решітку", зливний і постачальний водяні колектори, зливні і постачальні патрубки та шинний міст. Шинний міст виконаний із вивідних і з'єднуючи х шин тр убчатого перерізу та кінцевих виводів тр убчатого перерізу. Тиск водню в корпусі статора зрівняний з тиском води в постачальному колекторі. Ці ознаки є спільними з ознаками рішення, що заявляється. Недолік вищевказаної конструкції, яка прийнята за прототип, полягає у тому, що вона недостатньо надійна через можливість вигорання: шин. Оскільки в прототипі постачальний водяний колектор розміщений з боку протилежного до шинного мосту, тиск при постачанні води зрівняно з тиском водню в корпусі статора електричної машини, тиск води на зливному колекторі у зоні шинного мосту менший ніжна боці постачального колектора. Холодна вода на великій швидкості попадає спочатку в гідравлічну "решітку" перерізу стержня двошарової обмотки статора, потім перед зливним колектором попадає в шини шинного мосту з трубчатим перерізом, де тиск падає. При цьому газові бульбашки виходячи з "решітки" перерізу стержня збираються в каналах шин шинного мосту. Тиск водню з боку зливного колектора є вищим за тиск води. Все це може привести до появи воднево-повітряних "пробок", що в свою чергу може привести до вигорання шин. В основу винаходу поставлена задача удосконалення статора електричної машини з безпосереднім водяним охолодженням трифазної обмотки з однією паралельною гілкою, фази якої з'єднані в "зірку", в якому шляхом переміщення та вдосконалення елементів конструкції водяного охолодження обмотки забезпечується підвищення надійності. Задача вирішується тим, що в статорі електричної машини з безпосереднім водяним охолодженням трифазної обмотки з однією паралельною гілкою, фази якої з'єднані в "зірку", який має магнітопровід, що охолоджується воднем, двошарову обмотку, стержні якої складаються із суцільних та порожнистих провідників, що утворюють в перерізі гідравлічну "решітку" зливний і постачальний водяні колектори, зливні і постачальні патрубки, шинний міст, виконаний із вивідних і з'єднуючих шин трубчатого перерізу та кінцевих виводів трубчатого перерізу, при цьому тиск водню зрівняний з тиском води в постачальному колекторі, згідно з винаходом, шинний міст розміщений з боку подання води перед стержнями обмотки, при цьому шини шинного мосту можуть бути з'єднані з постачальним колектором, з кінцевими виводами шинного мосту та із стрижнями двошарової обмотки, як і кінцеві виводи шинного мосту з постачальним водяним колектором, за допомогою з'єднуючих патрубків. Патрубки мають дугоподібну форму вигину і виконані із вібростійкого ізоляційного матеріалу, наприклад, фторопласту армованого немагнітною арматурою. Струмовий переріз шинного мосту доцільно прийняти на 20-30% більший ніж переріз стержня. Таким чином, розміщення шинного мосту з боку подання води перед стержнями обмотки дозволяє подавати воду з підвищеним тиском до шинного мосту, де газові бульбашки швидко проходячи водяний тракт шинного мосту розбиваються під тиском в "решітці" стрижнів на більш маленькі, які виносяться з верхніх точок в дренажну систему не створюючи газових пробок у шинному мосту, що підвищує надійність конструкції. При цьому з'єднуючі патрубки не пошкоджуються ерозією та вібрацією, які виникають при великих швидкостях проходження води. Крім того зменшуються струми витоку між фазами U1, V1, W1 Винахід пояснюють креслення, де: - на Фіг.1 зображений статор електричної машини з безпосереднім водяним охолодженням трьохфазної обмотки, - на Фіг.2, 3 показана електрогідравлічна схема обмотки статора, - на Фіг.4 показаний переріз стрижня двошарової обмотки, - на Фіг.5 показаний переріз шини шинного мосту обмотки, - на Фіг.6 показаний з'єднуючий патрубок між постачальним колектором і шиною шинного мосту, - на Фіг.7 показаний з'єднуючий патрубок між шиною шинного мосту і стрижнем двошарової обмотки, - на Фіг.8 показані з'єднуючі патрубки між вивідною шиною та кінцевим виводом і між постачальним колектором та кінцевим виводом. Статор електричної машини з безпосереднім водяним охолодженням трифазної обмотки з однією паралельною гілкою, фази якої з'єднані в "зірку" має магаітопровід 1 (Фіг.1). В магнітопроводі 1 розміщені стрижні 2 (Фіг.1, 4, 7) двошарової обмотки 3, які складаються із суцільних 4 (Фіг.4) та порожнистих 5 провідників. До обмотки належить також шинний міст 6 (Фіг.1...3, 5...8) виконаний із з'єднуючих шин 7, ви відних шин 8 та кінцевих виводів 9, при цьому елемента 7, 8, 9 виконані з трубчатим перерізом. З'єднуючі патрубки 10 (Фіг.2, 3, 6) з'єднують з'єднуючі шини 7 пишного мосту 6 та вивідні стрижні 2 двошарової обмотки 3 з постачальним водяним колектором 11. З'єднуючі патрубки 12 (Фіг.2, 3, 7) з'єдн ують шини 7, 8 із стрижнями 2 двошарової обмотки 3. Постачальні 13 (Фіг.1...3) та зливні 14 розподільчі патрубки з'єднують стрижні 2 двошарової обмотки з постачальним 11 та зливним колектором 15. Кінцеві виводи 9 (Фіг.2, 3, 8) шинного мосту б з'єднані з постачальним колектором 11 за допомогою з'єднуючих патрубків 16 та з'єднані з вивідними шинами 8 з'єднуючими патрубками 17. При охолодженні трифазної обмотки вода під підвищеним тиском із постачального колектора 11 надходить через з'єднуючі патрубки 16 до кінцевих виводів 9 шинного мосту 6, через з'єднуючі патрубки 10 до з'єднуючи х шин 7 та вивідних стрижнів двошарової обмотки 3. З кінцевих виводів 9 вода потрапляє до вивідних шин 8 через з'єднуючі патр убки 17. Далі з пишного мосту 6 через з'єднуючі патрубки 12, а також за допомогою постачальних розподільчих патрубків 13 вода потрапляє до стрижнів 2 двошарової обмотки 3. Проходячи стержні 2 вода охолоджує їх і на виході через зливні розподільчі патрубки 14 вода потрапляє до зливного водяного колектора 15.