Полюс синхронної явнополюсної електричної машини

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к явнополюсным синхронным электрическим машинам, в частности, тяговым синхронным генераторам. Известен полюс электрической машины, содержащий катушки возбуждения, которые собираются на изолированном металлическом каркасе совместно с нижней и верхней изоляционными рамками, пропитываются в эпоксидном компаунде (типа композиции "Монолит-2"), запекаются и, как готовый узел, надеваются на полюсный сердечник с установкой распорных элементов между металлическим каркасом катушки и сердечником [1]. В изоляционных рамках под съемным башмаком имеются лазы, образующие совместное зазорами между полюсными сердечниками и внутренними каркасами катушек единый воздушный канал для охлаждения катушек возбуждения по внутреннему контуру каркаса. Недостатком такой конструкции является значительный температурный перепад по внутреннему периметру узла катушки через слой изоляции металлического каркаса. Конструкцией, наиболее близкой по своей технической сущности к предлагаемой, является полюс гидрогенератора [2], в котором вентиляционный канал между магнитопроводом и катушкой возбуждения образован при помощи изоляционных распорок, снабженных со стороны сердечника полюса выступом, например, Т-образной формы, входящим в соответствующий паз сердечника, Такое закрепление катушки с обеспечением зазора между катушкой и сердечником, включающее большое число деталей, является трудоемким в изготовлении и требует индивидуальной подгонки. Конструкция полюса недостаточно компактна и требует повышенных затрат при изготовлении. В основу настоящего изобретения поставлена задача усовершенствования конструкции полюса явнополюсной синхронной электрической машины путем усовершенствования изоляции, что позволит улучшить массогабаритные показатели и снизить себестоимость полюса. Поставленная задача решается тем, что в полюсе синхронной явнополюсной электрической машины, содержащей магнитопровод с сердечником и башмаком полюса и отделенную от башмака изоляционной рамкой катушку возб уждения, витки которой стянуты изоляционными бандажами, а катушка зафиксирована на полюсе посредством выступов в изоляционных элементах катушки, входя щих в пазы магнитопровода с образованием вентиляционных каналов между магнитопроводом и катушкой, согласно изобретению упомянутые выступы выполнены в изоляционной рамке со стороны башмака, а соответствующие пазы - в башмаке. Между катушкой и изоляционными бандажами со стороны полюсного сердечника могут быть установлены изоляционные прокладки. Четкое фиксирование катушек с изоляционными рамками, скрепленными совместно изоляционными бандажами, с помощью выступов в рамках и пазов в башмаках полюса обеспечивает возможность аннулировать корпусную изоляцию полюсных катушек и эффективно охлаждать их по внутренней поверхности, что позволяет улучшить массогабаритные показатели полюса и снизить себестоимость его изготовления. Сущность изобретения поясняется чертежами, где: Фиг. 1 - поперечный разрез, полюса явнополюсной электрической машины. Сечение катушки показано в месте установки изоляционного бандажа. Фиг. 2 - катушка полюсная с изоляционными рамками, имеющими пазы, и установленными изоляционными бандажами, стягивающими рамки с катушкой совместно. Сечение катушки показано в месте установки изоляционного бандажа. Фиг. 3 - поперечный разрез полюса с указанием направления движения охлаждающего катушку воздуха. Сечение катушки показано в месте расположения паза в верхней изоляционной прокладке. Фиг. 4 - поперечный разрез полюса. Сечение катушки показано по выступу в изоляционной рамке и пазу в башмаке. Фиг. 5 - изоляционная рамка с выступами. Фиг. 6 - поперечный разрез полюса. Сечение катушки показано в месте установки изоляционного бандажа и выступов изоляционных рамок, выходящих в зазор между рамкой и сердечником полюсным. Фиг. 7 - вид сверху катушки и полюсного сердечника (башмак снят). Видно место с установленным изоляционным бандажом, ограниченное выступами изоляционной рамки, выходящими в зазор между катушкой и сердечником полюсным, а также распорная стальная пружина. Фиг. 8 представляет распорную стальную пружину в двух проекциях. Фиг. 9 - вид сверху катушки и полюсного сердечника (башмак снят). Видно место, где между выступами изоляционной рамки пространство между катушкой и полюсным сердечником заполнено изоляционным бандажом. Фиг. 10 - поперечный разрез полюса. Сечение катушки в месте, где между катушкой и изоляционным бандажом установлена изоляционная прокладка. Заявленный полюс явнополюсной (фиг. 1, фиг. 3) электрической машины включает сердечники полюсные 1, катушки 2 с рамками изоляционными 3 и 4, установленные с зазором 5 относительно сердечников полюсных, полюсные башмаки 6. В рамках изоляционных (фиг. 2) имеются пазы 7. В нескольких пазах 7 по длине катушки содержатся изоляционные бандажи 8, предназначенные для стягивания катушки совместно с рамками. В рамках изоляционных (фиг. 4, фиг. 5) имеются выступы 9, входящие а пазы 10 башмаков 6. Во втором варианте исполнения (фиг. 6) выступы 11 изоляционных рамок 3 и 4 находятся в районе пазов с установленными изоляционными бандажами 8, а в зазоре 5 между выступами 11 содержатся распорные стальные пружины 12 (фиг. 7, фиг. 8). В третьем варианте исполнения пространство между выступами 11 в зазоре 5 заполнено изоляционным бандажом 8 (фиг. 9). В четвертом варианте исполнения между катушкой 2 и изоляционным бандажом 8, со стороны полюсного, сердечника 1 имеются изоляционные прокладки 13 (фиг. 10). Изготовление и сборка полюса выполняются следующим образом: катушку возбуждения 2 без корпусной изоляции совместно с рамками изоляционными 3, 4, содержащими выступы 9, скрепляют в нескольких местах изоляционными бандажами 8 через пазы 7, пропитывают в эпоксидном компаунде (типа композиции "Монолит2"), Не исключается возможность пропитки после посадки катушек. При сборке катушки на полюсном сердечнике 1 выступы 9 рамок устанавливают в пазы 10 башмаков 6, таким образом надежно закрепляя катушку относительно башмака и обеспечивая необходимое расстояние между полюсным сердечником и внутренней поверхностью катушки. Затем выполняют окончательную установку болтового либо пружинного поджатия катушки к башмаку. Во втором варианте исполнения изоляционные рамки 3,4 снабжены выступами 11, выходящими в зазор 5 между катушкой и сердечником. В образовавшиеся зазоры между выступами 11. сердечником 1 и изоляционным бандажом 8 устанавливают распорные стальные пружины 12. В третьем варианте исполнения в дополнение к выступам 9 и пазам 10, соответственно, в рамках 3 и башмаках 6, между выступами 11 изоляционных рамок 3, 4 пространство между катушкой 2 и полюсным сердечником 1 заполняют изоляционным бандажом 8. Таким образом достигается надежное закрепление катушки на сердечнике, особенно в случае пропитки катушки после установки на сердечник. В четвертом варианте исполнения между катушкой 2 и изоляционным бандажом 8 со стороны полюсного сердечника устанавливают изоляционные прокладки 13, что снижает расход материалам трудоемкость изготовления изоляционного бандажа. Во всех указанных вариантах между катушкой полюсной и сердечником полюсным обеспечивается необходимой величины воздушный зазор 5, позволяющий отказаться от внутренней корпусной изоляции катушки и совместно с пазами 7 верхней рамки образующий единый воздушный канал для непосредственного охлаждения внутренней поверхности катушки полюсной. Изобретение позволяет увеличить удельные токовые нагрузки полюса, улучшить массогабаритные показатели электрической машины, снизить себестоимость изготовления полюса.