23. Конструкция явнополюсного ротора сд общепромышленного применения (Способы крепления ротора при частотах вращения до 500 об/мин и свыше 500 об/мин. Материалы для изготовления ротора)

Явнополюсная, т.е. с явновыраженными полюсами, при которой каждый полюс выполняют в виде отдельного узла состоящего из сердечника, полюсного наконечника и полюсной катушки. Все полюсы ротора закреплены на ободе, являющемся также и ярмом магнитной системы машины, в котором замыкаются потоки полюсов. Катушка возбуждения 1 надевается на сердечник полюса 2, который с помощью Т-образных хвостов 3 укрепляется на ободе ротора 4. Крепление осуществляется двумя парами встречных стальных клиньев 5. Листы сердечника полюса стягиваются шпильками 6. На полюсных наконечниках имеются пазы, в которых расположены стержни демпферной обмотки 7. Стержни с торцов замыкаются сегментами, к которым привариваются стержни кз обмотки.

Полюсы СМ выполняются шихтованными. Листы для полюсов штампуются из холоднокатаной анизотропной стали 3411 для машин небольшой мощности (до100кВт). Анизотропия позволяет снизить потоки рассеяния и уменьшить размагничивающее действие МДС якоря.

При частоте до 500 об/мин применяются крепление полюсов болтами и шпильками, которые вворачиваются в стержни, вставленные в тело полюса; а при больших 500 об/мин различные виды крепления с помощью хвостов Т-образной формы или в форме ласточкиного хвоста. ОВ при косвенном воздушном охлаждении наматываются из медной полосы специального профиля с развитой поверхностью охлаждения. При форсированном воздушном охлаждении ОВ выполняется из меди специального профиля с поперечными каналами. При водяном охлаждении катушка ОВ изготовляется из полой меди, намотанной в несколько рядов. Полюсы могут выполняться массивными или шихтованными из листов стали, толщина которых определяется технологией изготовления и может составлять 1,5-3 мм. Роторы машин имеют два исполнения. У быстроходных машин полюсы сажают на остов, а у тихоходных – на магнитное колесо. Остов ротора выполняют шихтованным из листовой стали марки Ст3. У машин 13-17-го габаритов остов состоит из одного пакет, а у машин, начиная с 18-го габарита, подразделяется на несколько пакетов длиной 100мм с промежутками между ними в 15…25 мм. Магнитное колесо выполняют сварным из листовой стали марки Ст3. Валы роторов изготовляются из высоколегированной стали.

Явнополюсные конструкции применяются для гидрогенераторов и СГ.

Для быстроходных синхронных машин применяется неявнополюсная конструкция. Двигатели Р то 630 до 12500кВт 2р=2 n=3000с-1

Турбогенераторы Р от 0.5 до 1200 МВт 2р=4 n=1500, 3000 с-1

Ротор цельная поковка из хромоникелевой-молибденовой стали, в активной части фрезеруются пазы т.о. чтобы окружность обеспечивала большой зубец, число зубцов кратно 2,4. Пазы могут быть радиальными или параллельными. Обмотки – распределённые, укладываются в пазы и закрепляются металлическими клиньями, на лобовые части накладывается стальной бандаж.

Размещение обмоток.

В большинстве ЭМ общего назначения мощностью до 30-40 кВт (h до 200 мм) обмотки выполняют из круглого провода (полузакрытые грушевидные пазы) (рис. а); в ЭМ большей мощности – из прямоугольного провода (прямоугольные открытые пазы) (рис. б).

Рисунок: поперечный разрез пазов якоря МПТ: 1) корпусная изоляция, 2) проводники обмотки, 3) прокладки между слоями обмотки, 4) прокладки под клин, 5) пазовый клин, 6) проволочный бандаж, 7) прокладка под бандаж, 8) прокладка на дне паза.

1. Обмотка из круглого провода. Для крепления обмоток из круглого провода пользуются только клиньями.

, , где J (J = 4…10 A/мм²) выбирается в соответствии с температурным индексом (ТИ).

ТИ 130 (класс В): J = 4…6 А/мм².

ТИ 155 (класс F): J = 6…8 А/мм².

ТИ 200 (класс H): J = 8…10 А/мм².

Если сечение более 2,5 мм², то эффективный проводник разбивается на элементарные. , но при этом должно быть не более 1,8 мм².

2. В обмотке из прямоугольного провода проводники располага­ют своей широкой стороной параллельно боковой грани паза, причем проводники одной секции укладывают друг над другом, а пазовые стороны секций, составляющих одну ка­тушку, — в одном по высоте слое паза — в верхнем или в ниж­нем. Подобное расположение принято для выравнивания индук­тивного сопротивления секций, принадлежащих одной катушке, так как оно существенно зависит от размещения проводников по высоте паза.

Число витков в секции обмотки из прямоугольного провода обычно не превышает 1-2, реже — 3 или 4 вит­ков. Одновитковые секции могут быть выполнены стержневыми, что облегчает их укладку в пазы, но делает необходимой дополните­льную операцию — пайку головок стержней друг с другом после укладки обмотки. Секции с двумя и с большим числом витков вы­полняют, если это позволяет место, с двойными головками, что об­легчает соединение выводов секций с пластинами коллектора и не­сколько уменьшает вылет лобовых частей катушек, а следовательно, и общую длину машины.

Обмотки из прямоугольного провода имеют гильзовую или не­прерывную изоляцию. В машинах на напряжение свыше 600 В дополнительно изолируют промежуточные (средние, через одну) секции в пазовых и лобовых частях.

Обмотку якоря закрепляют в пазах клиньями или бандажами. Обмотку из прямоугольного провода в двигателях с вы­сотой оси вращения не более 315 мм большей частью крепят в пазовой части бандажами из стальной немагнитной проволоки или из нетканой стекло ленты. Бандажи располагают в кольцевых бандаж­ных канавках сердечника якоря, которые образуются при шихтовке сердечника листами магнитопровода с меньшим диамет­ром. В двигателях с h > 315 мм пазовые части обмоток крепят клинья­ми из стеклотекстолита.