Электрическая машина Советский патент 1984 года по МПК H02K9/20 

ИзоЬретение относится к электротехнике, а именно к конструкции закрытых электрических мавшн с жидкостно--испарительным охлаждением.

Известна закрытая электрическая машина с жидкостно-испарительным о±г1аждением, в которой отвод тепла от обмотки статора и перенос его к охлал а мЬму корпусу осуществлен за счет испарения и конденсации жидкости , залитой в герметичную полость, которая образована, корпусом If (сердечником, гильзой и торцовыми стенками 1..

Недостатком указанного охлаждения является малая поверхность конденсаии, так как жидкость конденсироваться только на поверхности згчастка корпуса между торцовыми стенками герметичной полости. Кроме того, введение в расточку статора герметизирующей гильзы ухудшает эффективность охлаждения ротора и снижает энергетические характеристики двигателя.

Наиболее близкой к предлагаемой является электрическая машина зак1 Ь1того исполнения, содержащая вал с напорным элементом для циркуляции охлаждающей жидкости, выполненным в виде радиальной и открытой со стороны входа трубы, вентилятор, установенный на валу, и теплообменник, трубы которого через каналы в валу выполнены с одной стороны сообщающимися с напорным элементом, а с дру гой - пересекающими зону вентилятора С23.:

Однако данная машина х рактеризуется недостаточным массообменом между внутренним и наружным контурами системы охлаждения.

Целью изобретения является повышение эффективности охлавдения при , снижении шума.

Поставленная цель достигается тем, что в электрической макине закрытого исполнения, содержащей вал с напорным элементом для циркуляции охлаждающей жидкости, выполненным в виде радиальной и открытой со стороны входа трубы, вентилятор, установленный на валу, и теплообменник, трубы которого через каналы в валу выполнены с одной стороны сообщаняцимИся с напорным элементом а с другой пересекающими зону вентилятора, : последний выполнен в виде сот обра зующих радиальные каналы, преимущественно шестигранной формы, части труб

теплообменника, пересекающие зону вентилятора, изогнуты зигзагообразно, проходят сквозь стенки сот и образуют труппы теплообменных контуров, в

которых напорный элемент имеет отогнутый в тангенциальном направлении за- , борник жидкости, а выходйой участок выполнен в виде радиальной трубы, меньшей по сравнению с напорным эле- .

ментом длины и установленной, как и напорный элемент во внутренней полости машины.

На фиг.-1 представлена предлагаемая электрическая машина, продольный

5 разрез; -на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вентилятор с теплообменником.

Электрическая машина закрытого исполнения имеет магнитопровод 1

0 статора с вбмотк й 2, запрессованный в корпус 3 со щитами 4. На валу 5 расположен ротор 6 и вентилятор 7, заключенный в корпус 8. элемент (насос) 9 для подачи хладаген

5 та 10 из внутренней полости статора в. вентйля,тор 7 выпсшнен в виде радиапьно расположенной открытой трубки с отогнутым по периферии в тангенциальном направлении концом 1t. Внутренняя полость электромашины сообщается с полостью вентилятора через напорный элемент 9 и через радиальные t2 и аксиальные 13 каналы в валу 5 с трубками теплообменника, которые вмонтированы внутри сотовой структуры 1 4 ,. служащей одновременно в качестве рабочих лопаток вентилятора 7 и ребер охлаждения 15 трубок 16 теП лообменника. При этом трубки 16 выполнены в виде /Изогнутых зигзагообразно по окружности вентиляторов 7 элементов теплообменника 17 и вмон- / тированы в сотовую структуру 14 таким образом, что они образуют по группам замкнутые теплообменные контуры 18. Внутри полости машины расположёна радиальная трубка 19, длина которой по сравнению с напорным элементом 9,меньше, а соединение ее в -контуре охлаяздения и на валу 5 такое же, как и напорного элемента 9.

Система охлаждения работает следуюацим образом.

При вращении ротора нагретая жидкость 10, расположенная внутри статора, захватывается открытой частью И вращающегося напорного элемента 9. Под действием центростремительных сил жидкость направляется к валу, откуда через радиальные 12 и аксиальные 13 каналы поступает в трубки 16 теплообменника. На периферийных участках теплообменника жидкость пр ходит по контуру 18, где охлаяздаетс за счет интенсивного отбора тепла хорошо вентилируемых наружным возду хом рабочих лопаток сотовой структу ры 14 и ребер охлахдцения 16. Далее ,жидкость поступает на выход из контура 18 в радиальные трубки 19, с помощБю которых орошает нагретые . обмотки 2 охлажденным потоком. При этом часть жидкости испаряется, отбирая тепло от обмоток, и затем, конденсируясь на стенках корпуса 3, попадает внутрь машины, а другая. неиспарившаяся, часть, отобрав тепл 6 стекает по стенкам и обмоткам внутрь машины. Затем цикл повторяется. Такое исполнение системы охлаждения с вентилятором сотовой структуры и теплообменником гарантирует работоспособность системы при высокой теплопередаче и сниженном уровне шума по сравнении с прототипом, , что -снижает нагрев и повышает другие эксплуатационные показатели машины. Производительность вентилятора увеличится на . 13-15Z, напор на 10Z, нагрев снизится на шум на . 4-5 дБ. Кроме того устройство электРомашины вследствие резкого снижения температуры обмоток и повышения в них плотности и тока обладает меньшей материалоемкостью, что обеспечивает снижение расхода в первую очередь электротехнической стали.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ЗАКРЫТОГО ИСПОЛНЕНИЯ, содержащая вал с KanopiuuM элементом для циркуляции охлаждающей жидкости, выполненным в виде радиальной и открытой со стороны входа трубы, вентилятор, установленный на валу, и теплообменник, трубы которого через каналы в валу выполнены с одной стороны сообщающимися с напорным элементом, а с другой - пересекакяцими зону вентилятора, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения при снижении шума, . вентилятор выполнен в виде сот, образукнцих радиальные каналы, преимущественно шестигранной формы, части труб теплообменника, пересекающие зону вентилятора, изогнутые зигзагообразно, проходят сквозь-стенки сот и образуют группы теплообменных контуров, в которых напорный элемент . имеет отогнутый в тангенциальном направлении заборник жидкости, а выходной участок выполнен в виде радиальной трубы, меньшей по сравнению с напорным элементом длины и установленный, как и напорный элемент, во внутренней полости машины. .

Риг. 2

4 t/ т (риг.З