СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ЗАКРЫТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 2004 года по МПК H02K9/19 H02K5/20 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в закрытых электрических машинах с воздухо-водяным охлаждением.

Известна электрическая машина закрытого исполнения (авт. св. №1713024, Н 02 К 9/10, 9/19, 1992), корпус которой содержит обечайку и контур охлаждения в виде двухзаходных винтовых каналов, соединенных между собой последовательно с одного из торцов, один из которых образован винтовой трубкой, а второй канал образован наружными поверхностями соседних витков трубки.

Недостатком такой конструкции является низкая эффективность охлаждения электрической машины из-за использования в качестве охладителя только воды.

Прототипом предлагаемого технического решения является закрытая электрическая машина, охлаждаемая водой и внутренним воздухом, у которой тепловая энергия, выделяемая в статоре и в роторе, отводится при помощи: искусственной циркуляции воды в водяной рубашке корпуса, выполненной в виде винтового канала, и искусственной циркуляции внутреннего воздуха в осевых каналах ротора и продольных каналах корпуса (Техническое описание и инструкция по эксплуатации К4-14-111 "Асинхронные трехфазные двухскоростные взрывозащищенные двигатели с клеточным ротором во взрывонепроницаемой оболочке, охлаждаемые водой SGS(L) 315M-12/4P; SGS(L) 315L-12/4P; SGS(L) 355M-12/4P": ПРПГМЕ "ДАМЕЛЬ" - Польша, 1996, с.36).

Недостатком данной конструкции является слабая эффективность теплопередачи от внутреннего воздуха к воде в продольных каналах корпуса.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение вышеуказанного недостатка.

Технический результат достигается тем, что система охлаждения закрытой электрической машины содержит корпус с винтовым каналом для воды и продольные каналы, размещенные на корпусе - для внутреннего воздуха, при этом внутренний воздух, нагретый в аксиальных каналах ротора с помощью вентилятора через отверстия, расположенные по диаметру корпуса, поступает в продольные каналы на корпусе, в которых по их длине расположены ребра, которые делят эти каналы на ряд групп коротких каналов, смещенных друг относительно друга.

На фиг.1 изображена закрытая электрическая машина, продольный разрез; на фиг.2 - вид на каналы, поперечный разрез А-А; на фиг.3 - поперечный вид канала.

Электрическая машина состоит из пакета статора 1, ротора 2, корпуса 3, аксиальных каналов ротора 4, винтового канала в корпусе для воды 5 и продольных каналов для внутреннего воздуха 6, в которых расположены ребра 7, вентилятора 8, отверстия 9.

Вода, обходя контур охлаждения, выполненный в виде винтового канала, отбирает тепло:

- непосредственно от статора 1, через корпус 3;

- от внутреннего воздуха в каналах 6 через ребра 7 и корпус 3.

Внутренний воздух, нагретый в аксиальных каналах ротора 4 вентилятором 8 через отверстия 9, расположенные по диаметру корпуса, поступает в продольные каналы 6. Для увеличения теплоотдающей поверхности в каналах 6 на корпусе 3 установлены ребра 7, которые делят канал на ряд групп элементарных каналов.

Положительный эффект достигается тем, что в закрытой электрической машине для увеличения теплоотдающей поверхности и коэффициента теплопередачи от воздуха к воде в продольных каналах на корпусе установлены ребра, которые делят канал на ряд групп элементарных каналов. Известно, что с уменьшением относительной длины канала X=L/Dг, где L - длина канала; Dг - гидравлический диаметр, коэффициент теплоотдачи с поверхности канала увеличивается, поэтому продольные каналы разделены на несколько групп коротких каналов. Короткие каналы групп имеют смещение друг относительно друга, что создает искусственную турбулизацию воздуха на входе в канал, повышающую теплоотдачу в коротком канале.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности, к системе охлаждения закрытой электрической машины. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности теплопередачи от внутреннего воздуха к воде в продольных каналах корпуса. Это достигается за счет того, что внутренний воздух, нагретый в аксиальных каналах ротора вентилятором через отверстия, расположенные по диаметру корпуса, поступает в продольные каналы на корпусе, в которых по их длине расположены ребра, делящие эти каналы на ряд групп коротких каналов, смещенных друг относительно друга. 3 ил.

Система охлаждения закрытой электрической машины, содержащей корпус с винтовым каналом для воды и продольные каналы, размещенные на корпусе, для внутреннего воздуха, отличающаяся тем, что внутренний воздух, нагретый в аксиальных каналах ротора с помощью вентилятора через отверстия, расположенные по диаметру корпуса, поступает в продольные каналы на корпусе, в которых по их длине расположены ребра, которые делят эти каналы на ряд групп коротких каналов, смещенных друг относительно друга.