концевая плита

Формула изобретения

1. Концевая плита (1, 11), отличающаяся тем, что она приспособлена для статора (31) вращающейся электрической машины, обмотка которого выполнена из кабеля, причем указанная плита (1, 11) снабжена осевыми пазами (2) для обмотки, соответствующими статору (31), и осевыми отверстиями (19, 21, 22, 26) для охлаждающих трубок, соответствующих статору (31), а также по меньшей мере одним предварительно сформированным в ней изгибающим элементом (20, 23, 27) для охлаждающих трубок (33), которые могут быть вставлены в отверстия (19, 21, 22, 26) для охлаждающих трубок.

2. Концевая плита по п.1, отличающаяся тем, что она радиально разделена на секторы, каждый из которых соответствует одному или большему количеству пазовых делений.

3. Концевая плита по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена из слоистого материала.

4. Концевая плита по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что она имеет в осевом направлении толщину t>F_r, где F_r - наружный диаметр охлаждающей трубки (33).

5. Концевая плита по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что изгибающий элемент (20, 23, 27) изогнут на одном или двух участках, каждый из которых имеет изгиб на угол 90^o.

6. Концевая плита по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одной входной прорезью (5) для вывода охлаждающей трубки.

7. Концевая плита по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена прорезью (12) для разворота охлаждающей трубки, причем в этой прорези расположен изгибающий элемент (20, 23, 27).

8. Концевая плита по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что она снабжена заливочными каналами (6, 7, 13, 14), предназначенными совместно с инструментом в виде пробок для отливки уплотнительного элемента (8, 15), предпочтительно из каучука, на выходе каждого паза (2) для обмотки из плиты (1, 11).

9. Концевая плита по любому из пп.6-8, отличающаяся тем, что она имеет крепежные отверстия (16) для присоединения заливочного устройства (100) перед заливкой.

10. Концевая плита по п.9, отличающаяся тем, что заливочное устройство (100) имеет такую форму, что герметично закрывает по меньшей мере одну из прорезей (12) для разворота охлаждающей трубки, и снабжено штуцером (110) для нагнетания заливочного компаунда.

11. Концевая плита по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что статор (31) имеет обмотку из высоковольтного кабеля (111).

12. Концевая плита по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что она имеет размеры с учетом высоковольтного кабеля (111) с диаметром в пределах 20-250 мм и площадью поперечного сечения проводящей части в пределах 40-3000 мм².

13. Концевая плита по любому из пп.1-12, отличающаяся тем, что обмотка выполнена гибкой и включает электропроводящую сердцевину, окруженную внутренним полупроводниковым слоем (113), изолирующий слой (114), окружающий внутренний полупроводниковый слой (113) и выполненный из твердого материала, и наружный полупроводниковый слой (115), окружающий изолирующий слой, причем указанные слои (113, 114, 115) сцеплены друг с другом.

14. Концевая плита по п.13, отличающаяся тем, что указанные слои (113, 114, 115) выполнены из материалов, обладающих такой эластичностью и с таким соотношением их коэффициентов теплового расширения, что изменения объемов слоев (113, 114, 115), вызванные колебаниями температуры во время работы, могут компенсироваться эластичностью материала, в результате чего адгезия между слоями (113, 114, 115) при колебаниях температуры во время работы сохраняется.

15. Концевая плита по п.13 или 14, отличающаяся тем, что материал указанных слоев (113, 114, 115) обладает высокой эластичностью, характеризуемой модулем Е менее 500 МПа, наиболее предпочтительно менее 200 МПа.

16. Концевая плита по любому из пп.13-15, отличающаяся тем, что коэффициенты теплового расширения материалов слоев (113, 114, 115) по существу одинаковы.

17. Концевая плита по любому из пп.13-16, отличающаяся тем, что адгезия между слоями (113, 114, 115) по меньшей мере такая же, как у наиболее слабого материала.

18. Концевая плита по любому из пп.13-17, отличающаяся тем, что каждый из полупроводниковых слоев (113, 115) образует по существу одну эквипотенциальную поверхность.

19. Способ поддерживания и защиты охлаждающей трубки в первом осевом отверстии на ее выходе из статора вращающейся электрической машины, отличающийся тем, что к концу статора прикладывают концевую плиту, снабженную изгибающими элементами, и изгибают вокруг изгибающего элемента охлаждающую трубку перед тем, как ее либо вставляют во второе осевое отверстие в статоре, либо выводят из статора.

20. Вращающаяся электрическая машина, отличающаяся тем, что она содержит концевую плиту (1, 11) по любому из пп.1-18.4

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к вращающимся электрическим машинам, например к синхронным машинам, машинам двойного питания, машинам в каскадах статического асинхронного преобразователя тока, машинам с внешними полюсами и синхронным двигателям, а также к машинам переменного тока, предназначенным в первую очередь для работы в качестве генераторов на электростанциях. В частности изобретение относится к статору указанных машин и касается охлаждения зубцов статора и опосредованно изолированных проводников, образующих обмотку статора.

Уровень техники

Подобные машины обычно рассчитаны на напряжение от 6 до 30 кВ, причем напряжение 30 кВ считается верхним пределом. Это значит, что генератор, как правило, должен включаться в энергосистему через трансформатор, повышающий напряжение до соответствующей величины, т.е. приблизительно до 130-400 кВ. Машина предназначена для работы с высоким напряжением. В данном случае под высоким напряжением понимается напряжение свыше 10 кВ. Для устройства, предлагаемого в соответствии с изобретением, рабочее напряжение может лежать в диапазоне от 36 до 800 кВ. Кроме того, настоящее изобретение может быть использовано в устройствах указанной области техники, работающих с напряжением до 36 кВ.

Известны две традиционные системы воздушного охлаждения: радиальная система охлаждения, в которой воздух проходит через осевое отверстие ротора и далее по его радиальным каналам, и осевая система охлаждения, в которой воздух нагнетается в межполюсный зазор осевым вентилятором. В этом случае статор при помощи распорок (обычно прямых), привариваемых по месту, разделяется на радиальные воздушные каналы. Из-за плохой теплопроводности в осевом направлении через пластины статора воздушные каналы необходимо располагать часто. Недостатком воздушного охлаждения является то, что довольно часто потери на вентиляцию становятся значительными и, чтобы разместить в статоре указанные вентиляционные каналы, приходится увеличивать его длину. Вентиляционные каналы могут также ослаблять статор в механическом отношении, особенно в случае высоковольтного генератора с длинными зубцами, который рассматривается в настоящей заявке.

Также хорошо известен способ осевого водяного охлаждения с помощью охлаждающих трубок в ярме статора. В этом случае необходимо применять электрически изолированные металлические трубки, чтобы не допустить короткого замыкания в пластинах статора. Недостаток такого охлаждения заключается в том, что при нарушении изоляции генератор может выйти из строя из-за наводимых токов. Кроме того, дорого обходятся сварка или гибка трубок в местах их соединения. Еще одним недостатком указанной системы охлаждения является наведение вихревых токов в металлических трубках в изменяющемся во времени магнитном поле, что приводит к некоторым потерям мощности, если эти трубки используются в электрической машине.

В US 5036165 описан проводник с изоляцией в виде наружного и внутреннего слоев полупроводникового пиролитического стекловолокна. Известно также, что проводники с подобной изоляцией устанавливаются в динамоэлектрических машинах, например как описано в US 5066881, где слой полупроводникового пиролитического материала находится в контакте с двумя параллельными стержнями, образующими проводник, а изоляция в пазах статора окружена наружным слоем полупроводникового пиролитического стекловолокна. Пиролитическое стекловолокно считается подходящим материалом, поскольку его удельное электрическое сопротивление не изменяется даже после пропитки.

Цель изобретения

Благодаря использованию высоковольтных изолированных электрических проводников, именуемых в дальнейшем высоковольтными кабелями, снабженных твердой изоляцией, аналогичной той, которая применяется в кабелях для передачи электроэнергии в обмотке статора (например, в кабелях XLPE), напряжение машины может быть увеличено до такой величины, что ее можно подключать непосредственно к энергосистеме без промежуточного трансформатора. Таким образом, можно обойтись без традиционного трансформатора. Для этого обычно требуется, чтобы пазы в статоре, в которых размещены кабели, были глубже, чем выполненные по обычной технологии (при более высоком напряжении изоляция должна иметь большую толщину и обмотка должна иметь больше витков). Это порождает новые проблемы, связанные с охлаждением, вибрацией и частотой собственных колебаний в зоне лобовых частей, зубцов и обмотки.

Целью настоящего изобретения является создание статора вращающейся электрической машины с концевой плитой, позволяющей осуществлять непосредственное охлаждение статора, в особенности его зубцов, во вращающейся электрической машине описанного типа, причем это охлаждение осуществляется с помощью охлаждающих трубок, расположенных в статоре в осевом направлении. Концевая плита предназначена для защиты охлаждающих трубок на концах статора. В процессе сборки статора охлаждающие трубки на его концах подвергаются механическим напряжениям, которые устраняются в данном изобретении.

Другой целью настоящего изобретения является создание в плите статора изгибающего шаблона для охлаждающих трубок, используемого при сборке машины. Другие преимущества изобретения будут указаны в последующем описании. Настоящее изобретение в первую очередь предназначено для использования с высоковольтным кабелем, описанным ниже более подробно, и обеспечивает в этом случае наибольшие преимущества.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к концевой плите статора, применяемой при осевом охлаждении статора и его пакета пластин, в особенности зубцов статора, и опосредованно обмотки статора вращающейся электрической машины, например высоковольтного генератора переменного тока.

Плита снабжена осевыми пазами для обмотки, соответствующими пазам статора, и осевыми отверстиями для подводящих и отводящих охлаждающих трубок. Плита также имеет прорези, в которых находятся изгибающие элементы, предназначенные для изгиба вокруг них охлаждающих трубок. Концевая плита также имеет канавки для удерживания уплотняющего элемента на выходе из нее каждого паза для обмотки.

В устройстве в соответствии с настоящим изобретением обмотки предпочтительно выполнены из кабелей с твердой экструдированной изоляцией, используемых в настоящее время в энергораспределительных устройствах, например из кабелей XLPE или кабелей с изоляцией EPR. Подобный кабель включает внутренний проводник, выполненный из одной или более жил, внутренний полупроводниковый слой, окружающий проводник, твердый изолирующий слой, окружающий внутренний полупроводниковый слой, и наружный полупроводниковый слой, окружающий изолирующий слой. Такие кабели обладают гибкостью, что является важным в данном случае, поскольку технология для предлагаемого устройства основана в первую очередь на использовании систем намотки, в которых обмотка образуется из кабеля, изгибаемого в процессе сборки. Гибкость кабеля XLPE обычно характеризуется радиусом кривизны около 20 см для кабеля диаметром 30 им и радиусом кривизны порядка 65 см для кабеля диаметром 80 мм. В данном случае термин "гибкий" означает, что обмотка может быть изогнута с радиусом кривизны, превышающим примерно в четыре раза диаметр кабеля, предпочтительно в 8-12 раз.

Обмотка должна такой, чтобы ее свойства сохранялись, даже когда она изогнута и когда она подвергается тепловым напряжениям при работе. В этом плане очень важно, чтобы сохранялась адгезия между ее слоями. Поэтому решающую роль играют свойства материалов слоев, особенно их эластичность и относительные коэффициенты теплового расширения. Например, в кабелях типа XLPE изолирующий слой состоит из сшитого полиэтилена низкой плотности, а полупроводниковые слои - из полиэтилена с добавлением частиц сажи и металлических частиц. Изменения объема, вызванные колебаниями температуры, полностью проявляются в виде изменений радиуса кабеля, и благодаря сравнительно небольшой разнице в коэффициентах теплового расширения материалов отдельных слоев при соответствующей их эластичности радиальное расширение может происходить без нарушения адгезии между слоями.

Указанные выше материалы должны рассматриваться лишь как примеры. Естественно, что в объем изобретения входят и другие комбинации материалов, отвечающие указанным требованиям и являющиеся полупроводниками, т.е. имеющие удельное электрическое сопротивление порядка 10^-1 - 10⁶ Омсм, например, 1-500 Омсм или 10-200 Омсм.

Изолирующий слой может состоять из твердых термопластичных материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (LDPE), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полипропилен (РР), полибутилен (РВ), полиметилпентен (РМР), сшитые материалы, например сшитый полиэтилен (XLPE), или каучук, например этиленпропиленовый (EPR) или силиконовый каучук.

Внутренний и наружный полупроводниковые слои могут выполняться из одного и того же материала, служащего в качестве основы, но с добавлением частиц проводящего материала, такого как сажа или металлический порошок.

На механические свойства этих материалов, особенно на их коэффициенты теплового расширения, сравнительно слабо влияет добавление сажи или металлического порошка, по меньшей мере в количествах, необходимых для достижения проводимости, которая должна быть обеспечена согласно изобретению. Таким образом, изолирующий и полупроводниковые слои имеют по существу одинаковые коэффициенты теплового расширения.

Подходящими полимерами для полупроводникового слоя являются этилен-винилацетатные сополимеры/нитрильный каучук, полиэтилен, привитый бутилом, этилен-бутилакрилатные сополимеры и этилен-этилакрилатные сополимеры.

Даже когда в качестве основы в различных слоях служат материалы различного типа, желательно, чтобы их коэффициенты теплового расширения были по существу одинаковыми. Это достигается при использовании указанной выше комбинации материалов.

Материалы, перечисленные выше, обладают сравнительно хорошей эластичностью, характеризующейся модулем упругости <500 МПа, предпочтительно менее 200 МПа. Такая эластичность достаточна для компенсации небольшой разницы коэффициентов теплового расширения материалов слоев в радиальном направлении, так что предотвращается появление трещин или каких-либо других дефектов и указанные слои не отходят друг от друга. Материал слоев является эластичным и адгезия между слоями по меньшей мере такая же, как у наиболее слабого из материалов.

Проводимость двух полупроводниковых слоев достаточна для того, чтобы по существу выровнить потенциал по длине каждого слоя. Проводимость наружного полупроводникового слоя достаточно велика, чтобы электрическое поле было заключено в кабеле, но достаточно мала, чтобы не возникали большие потери из-за токов, наводимых в этом слое в продольном направлении.

Таким образом, каждый из двух полупроводниковых слоев образует по существу одну эквипотенциальную поверхность, а электрическое поле заключено между ними.

Очевидно, что изолирующий слой может включать еще один или несколько дополнительных полупроводниковых слоев.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показана в аксонометрии верхняя концевая плита вращающейся электрической машины с вертикальной осью вращения в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 2а показана в аксонометрии нижняя концевая плита вращающейся электрической машины с вертикальной осью вращения, в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2b показано заливочное устройство в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2с показан в разрезе высоковольтный кабель, используемый в сочетании с настоящим изобретением.

На фиг.3 показан радиальный вид сбоку верхней концевой плиты, изображенной на фиг.1.

На фиг. 4 показан радиальный вид сверху концевой плиты, изображенной на фиг.3.

На фиг.5 показан осевой разрез по А-А плиты, изображенной на фиг.4.

На фиг.6 показан радиальный разрез по В-В плиты, изображенной на фиг.4.

На фиг. 7 показан радиальный вид сбоку нижней концевой плиты, изображенной на фиг.2.

На фиг. 8 показан радиальный вид сверху на концевую плиту, изображенную на фиг.7.

На фиг.9 показан осевой разрез по С-С плиты, изображенной на фиг.8.

На фиг.10 показан осевой разрез по D-D плиты, изображенной на фиг.8.

На фиг.11 показано, как охлаждающие трубки протянуты через верхнюю концевую плиту, установленную на верхнем конце статора.

На фиг. 12 показан контур охлаждения в соответствии с настоящим изобретением.

Описание изобретения

На фиг. 1 показана верхняя концевая плита 1 статора, снабженная десятью-двенадцатью осевыми пазами 2 для обмотки, соответствующими пазам статора. Эти пазы 2, число которых зависит от конструкции статора, расположены радиально и образуют радиальный цепочечный паз 3. Концевая плита статора имеет также входную прорезь 4 и выходную прорезь 5 для охлаждающих трубок, идущих к пакету пластин магнитопровода и от него. Концевая плита 1 выполнена в виде кольцевого сектора с одним, двумя или более цепочечными пазами. При сборке секторы располагают рядом друг с другом, образуя целую кольцевую плиту, закрывающую один из концов статора (в данном случае, для двигателя с вертикальной осью вращения, верхнюю плиту). Плита 1 также снабжена двумя верхними заливочными каналами 6, 7, расположенными радиально в цепочечном пазу 3 и служащими для заливки верхнего уплотнительного элемента 8 на выходе каждого паза 2 для обмотки из плиты 1 (на фиг.1 показан только один такой уплотнительный элемент). На фиг.1 также показана поперечная прорезь 9 для охлаждающих трубок, проходящих в ярме статора. Предусмотрен также вырез 10 для фиксирующего стержня "сердечника".

На фиг.2а показана нижняя концевая плита 11 статора, которая так же, как и верхняя концевая плита, показанная на фиг.1, имеет аналогичные осевые пазы 2 для обмотки, соответствующие пазам статора. Пазы 2 расположены радиально и их количество (10-12), равное количеству аналогичных пазов в верхней концевой плите, зависит от конструкции статора. Указанные пазы для обмотки аналогично образуют радиальный цепочечный паз 3. Нижняя концевая плита статора 11 снабжена одной или более прорезями 12 для разворота трубок, в которых охлаждающие трубки выходят из пакета пластин магнитопровода, изменяют свое направление на противоположное и снова входят в пакет пластин. Так же, как и верхняя концевая плита, нижняя концевая плита 11 выполнена в виде кольцевого сектора с одним, двумя или более цепочечными пазами. При сборке секторы устанавливают рядом друг с другом, образуя целую кольцевую плиту, закрывающую один из концов статора (в данном случае, для двигателя с вертикальной осью вращения, нижний конец). Концевая плита 11 статора также снабжена двумя нижними заливочными каналами 13, 14, расположенными радиально в цепочечном пазу 3, для заливки нижнего уплотнительного элемента 15 на выходе каждого паза 2 для обмотки из плиты 11 (на фиг.2а показан только один уплотнительный элемент). Как видно на чертежах, указанные уплотнительные элементы могут иметь различную форму в зависимости от плиты, в которой они находятся. Они также могут выступать из плиты на разное расстояние в зависимости от степени защиты, которую они обеспечивают. Нижняя концевая плита 11 статора также снабжена вырезом 10 для фиксирующего стержня "сердечника". На фиг.2 также показано, что нижняя концевая плита 11 имеет ряд крепежных отверстий 16 для установки заливочного устройства 100 (см. фиг. 2b) и ряд отверстий 17 под болты, крепящие плиту 11 к нижнему толстому металлическому листу, образующему кольцевую часть рамы статора.

На фиг.2b показано заливочное устройство 100, имеющее штуцеры 110 в зоне расположения прорезей 12 для разворота охлаждающих трубок. Заливочное устройство 100 может прикрепляться к нижней концевой плите 11 статора при помощи крепежных болтов 120. Заливочное устройство 100 также снабжено резиновыми уплотнениями 125 для уплотнения относительно концевой плиты во время заливки силикона в пространство вокруг охлаждающих трубок.

Процедура заливки уплотнительных элементов заключается в том, что на концевой плите устанавливают отсоединяемые инструменты в виде цилиндрических пробок для отливки уплотнительных элементов и через входное заливочное отверстие нагнетают компаунд, который распространяется по всем позициям, занимаемым кабелем.

Процедура заливки охлаждающих трубок заключается в том, что заливочное устройство герметично прикрепляют к первой пластине пакета и в пространство вокруг охлаждающих трубок нагнетают силикон, до тех пор пока он не будет выходить у верхней концевой плиты. Затем заливочное устройство отсоединяют от первой пластины, прикрепляют к другой пластине пакета и снова производят нагнетание силикона и так далее до тех пор, пока все охлаждающие трубки не будут залиты силиконом. Таким образом, охлаждающие трубки заливаются силиконом как в концевых плитах, так и в статоре. При этом заливочное устройство можно использовать снова.

Таким образом, осуществляют два отдельных процесса заливки: один для уплотнительных элементов и другой для охлаждающих трубок. Для этих процессов часто применяют различные виды силикона.

На фиг.2с показано поперечное сечение высоковольтного кабеля 111, который используется в сочетании с настоящим изобретением. Высоковольтный кабель 111 состоит из некоторого количества жил 112, например медных, имеющих круглое сечение. Эти жилы 112 расположены в середине кабеля 111 и окружены первым полупроводниковым слоем 113, вокруг которого находится изолирующий слой 114, например, из сшитого полиэтилена (XLPE), а вокруг изолирующего слоя 114 расположен второй полупроводниковый слой 115. Понятие "высоковольтный кабель" в настоящей заявке не включает наружной оболочки, которая обычно окружает кабели, применяемые для энергоснабжения. Диаметр высоковольтного кабеля лежит в пределах от 20 до 250 мм, а площадь поперечного сечения проводящей части кабеля составляет от 40 до 300 мм².

На фиг.3 показаны заливочные каналы 6, 7 верхней концевой плиты 1 статора и входное заливочное отверстие 18 для нагнетания заливочного компаунда.

На фиг.4 на виде сверху показана верхняя концевая плита 1 с входным отверстием 19 для охлаждающей трубки во входной прорези 4 и первым изгибающим элементом 20 для этой охлаждающей трубки. Также показаны отверстия для возврата охлаждающих трубок и расположенные между этими отверстиями изгибающие элементы 23. Как видно на фиг.4, выходная прорезь 5 выполнена аналогично, т. е. имеет выходное отверстие 24 и соответствующие первый и второй изгибающие элементы 20, 23. Входная и выходная прорези 4, 5 имеют расточки 25 большего диаметра со стороны ярма статора для подсоединения охлаждающей трубки к трубке большего диаметра с целью обеспечения большей защиты.

На фиг. 5 на осевом разрезе плиты показаны паз 2 для обмотки и верхние заливочные каналы 6, 7.

На фиг. 6 на радиальном разрезе плиты показана входная прорезь 4, проходящая от входного отверстия 19 до расточки 25. На фиг.6 видно, что первый изгибающий элемент 20 имеет большую высоту чем второй изгибающий элемент 23, так что охлаждающая трубка, служащая входной трубкой статора, расположена ближе к поверхности, чем охлаждающая трубка, возвращающаяся в этой плите в пакет пластин, т.е. охлаждающие трубки во входной прорези 4 расположены одна над другой.

Верхняя концевая плита 1 статора имеет толщину t_u2F_r, где F_r - наружный диаметр охлаждающей трубки, так что все охлаждающие трубки скрыты в плите.

На фиг.7 показаны два заливочных канала 13, 14 нижней концевой плиты 11 статора и заливочное входное отверстие 18 для нагнетания заливочного компаунда. От верхней концевой плиты нижняя концевая плита отличается тем, что ее толщина ₁ меньше, а заливочные каналы 13, 14 расположены ближе друг к другу.

На фиг. 8 показана нижняя концевая плита 11 с наружной стороны, так что видны прорези 12 для разворота охлаждающих трубок, отверстия 19, 21, 22 для охлаждающих трубок и отверстие 26 для охлаждающей трубки, расположенное в ярме статора. Все эти отверстия 19, 21, 22, 26 в нижней плите служат для возврата охлаждающих трубок, причем между указанными отверстиями находятся третьи изгибающие элементы 27.

На фиг.9, представляющей собой осевой разрез плиты, изображенной на фиг. 8, показаны паз 2 для обмотки и нижние заливочные каналы 13, 14. На фиг.9 также видно, что нижняя концевая плита имеет отверстие 28 для заливочного устройства.

На фиг. 10 показан радиальный разрез нижней концевой плиты 11 статора и нижнего толстого металлического листа 30, соединенного с ней болтом 29. Также показаны три изгибающих элемента 27, расположенные с заглублением в прорезях 12 для разворота охлаждающих трубок, и крепежные отверстия для присоединения заливочного устройства. Таким образом, нижняя плита предназначена для охлаждающих трубок, которые внутри нее возвращаются в статор. Поэтому в нижней плите нет входных или выходных отверстий, что позволяет уменьшить толщину этой плиты до минимального размера. Толщина t₁ нижней концевой плиты 11 статора такова, что t₁F_r, где F_r - наружный диаметр охлаждающей трубки, поэтому все охлаждающие трубки скрыты в плите.

На фиг.11 показан разрез части статора 31, снабженного охлаждающими трубками, с сердечником 32, на одном конце которого закреплена концевая плита 1. На фиг.11 видно, что все охлаждающие трубки 33, проходящие во входной и выходной прорезях, заглублены в концевой плите 1 и поэтому защищены от механических напряжений. Охлаждающие трубки 33 присоединены к входному контуру 132 для ввода охлаждающей среды и к выходному контуру 133 для вывода охлаждающей среды.

На фиг.12 показано, что все охлаждающие трубки подсоединены к замкнутому контуру 129 охлаждения, который в данном варианте выполнения включает бак 30 с охладителем 131, в качестве которого может применяться вода, водород или другой охладитель. Бак 130 снабжен указателем уровня для контроля и регулирования уровня охладителя и соединен с двумя кольцевыми трубами, представляющими собой входной контур 132 и выходной контур 133. Между ними подключены несколько параллельных контуров, число которых часто соответствует числу зубцов статора или числу тех сторон зубцов статора, которые снабжены охлаждающими трубками. На фиг.12 показан один из параллельных контуров 134. Охладитель 131 из входного контура 132 поступает одновременно во все параллельные контуры 134, выходит из них в выходной контур 133 и поступает к циркуляционному насосу 135, затем через циркуляционный фильтр 136 поступает к теплообменнику 137, например к пластинчатому теплообменнику, и затем снова поступает во входной контур 132. Воду от источника водоснабжения подают через фильтр (не показан) промежуточным насосом 138 к одному из концов теплообменника 137. Затем вода проходит через теплообменник и возвращается к источнику водоснабжения.

Описанные выше концевые плиты статора предпочтительно выполнены из слоистого материала. Они могут быть выполнены не в виде отдельных кольцевых секторов, а в виде сплошных колец. Для улучшения теплообмена между пакетом пластин магнитопровода и охлаждающими трубками все охлаждающие трубки заливаются в статоре силиконовым каучуком.

Толщина t верхней или нижней концевой плиты статора в осевом направлении такова, что tF_r, где F_r - наружный диаметр охлаждающей трубки, при этом t может относиться как к t₁, так и к t_u.

Второй и третий изгибающие элементы 23, 27 концевых плит статора имеют один или два участка изгиба на угол 90^o, как видно на фигурах 6 и 10, или один участок изгиба на угол 180^o, т.е. в виде полуокружности, если расстояние между охлаждающими трубками соответствует диаметру окружности изгиба. Первый изгибающий элемент 20, расположенный у входного или выходного отверстия, имеет лишь один участок изгиба на угол 90^o. Изгибающие элементы 20, 23, 27 изогнуты на одном или двух участках, на 90^o на каждом участке.