Электрическая машина Советский патент 1984 года по МПК H02K9/18 

Изобретение относится к электромашиностроению и касается электрических машин с замкнутой системой воздушного охлаждения, в частности газоохладителями.

Известны конструкции электрических машин, в которых охладители при,страиваются к корпусу статора сверх снизу или сбоку, или встриваются в пределах основного объема машины, например, известна конструкция электри ческой машины, в которой газоохладитель пристроен сбоку корпуса статора М ,

Такие секционные охладители, изготавливаются промышленностью с ограниченным ;числом типоразмеров с большим диапазоном по теплосъему с применением трудоемких и металлоемких унифицированных конструктивных элементов, вследствие чего они имеют большие габариты и массу. Форма и габариты этих охладителей являются осйовными причинами, по которым они не встраиваются,а пристраиваются к маши« Указанная конструкция отличается значительной сложностью, так как для обеспечения за1 1кнутОго цикла вентиляции машина должна содержать разъемносъемный кожух, значительно возрастают габариты машины, что в свою очередь Требует чтобы машинное помещение было достаточным для размещения машины и проведения монтажных и демонтажных рабог. Конструкция обладает также низкой ремонтопригодностью многррядного охладителя из-за трудности доступа к трубкам в рядах и жесткого их крепления в водосборниках развальцовкой, что исключает их замену при выходе из строя.

Кроме того, в таком охладителе исключается оптимизация охлаждения, так как отсутствует возможность изменения числа трубок, что приводит к необходимости при низких температурах охлаждающей воды для исключения выпадания росы -предусматривать сложные устройства для регтХлирования расхода воды или ее рециркуляцию,

Применяемая композиционная связь машины с охладителем не отвечает современным требованиям технической эстетики .

Известна конструкция электрической машины с замкнутой вентиляцией, содержащая корпус с поперечными перегородками, кольцевой воздухоохладитель, размещенный по периферии корпуса, и цилиндрическую крышку, закрываюшую воздухоохладитель. Корпус выполнен с отверстиями в перегородках и кольцевым пазом, в котором размещен воздухоохладитель, а крышка выполнена съемной. Воздухоохладитель

выполнен в виде отдельных секций, например полукольцевых 2j .

Однако эта конструкция отличается сложностью, так как наличие в корпусе статора полости для размещения охладителя и вентиляционных отверстий в корпусе и подшипниковых щитах-требуют большого числа поперечных и продольных элементов жесткости, Наличие на торцовых частях вeнтиляциjэнныx кожухов увеличивает габариты машины.

Сетевая вентиляция при высоком аэродинамическом сопротивлении машины и охладителя требует применения высоконапорного вентилятора, что вместе обуславливает значительные потери ,

Кроме того, машина неудобна для монтажа, ремонта и обслуживания, так как значительная часть охладителя, элилементов крепления и соединений секций расположены ниже плоскости лап и поэтому труднодоступны (особенно в крупных машинах),

Низкий уровень технологичности обусловлен необходимостью специальной оснастки длл гибки оребренных трубок, каждому диаметру корпуса статора должен соответствовать свой радиус гибки .

( В конструкций также исключается бозможность оптимизации охлаждения изза невозмоз{сности изменения числа трубок, исключается замена частот трубок при выходе их из строя.

Наиболее близкой к предлагаемой является электрическая ашина с газовым, например воздушным, охлаждением, содержащая корпус, во внутренней полости которого установлен газоохладитель, состоящий из трубчатых коллекторов, газоохладительных трубок, гибких перемычек и разъемных зажимов, монтируемых непосредственно в корпусе статора, Газоохладитель выполнен распределенным и установлен между сердечником статора и съемной крышкой общивки« Кроме того, газоохладитель снабжен дополнительными секциями, расположенными между лобовыми частями, обмотки и обшивкой, и выполнен наборным из прямых оребренных трубок, соединенных между собой разборными, в частности гибкими связями, и прикрепленными к корпусу статора разъемными зажимами, Конструкция обеспечивает возможность встраивания элементов охладителя внутри машины и благодаря этому обуславливает малые габариты машины, возможность оптимизации охлаждения, ремонтопригодность и удобство обслуживания з ,

Однако данная конструкция имеет ряд свойств, которые ограничивают ее применение.

Высота машины и оси вращения должны быть достатО 1ными для размещения необходимого числа трубок, что в ма-, шинах с малой высотой оси вращения значительно увеличивает габариты машины по высоте и ширине - это также требует уменьшать длину трубок и уве личивать их число. Значительно усложняется конс-трукция корпуса статора, так как элемент охладителя - водосборники (коллекторы) и детали крепления трубок являются частью его компоновки. Из-за необходимости применять короткие трубки охладитель имеет чрезмерно большое число соединений по воде и соответственно дополняющих со динительных деталей-зажимов, переход ников, что усложняет конструкцию охладителя и снижает надежность машины Гидравлические испытания охладителя должны проводиться в собранной машине, так как сборка элементов охладителя производится непосредственно в корпусе машины, что является не технологичным из-за возможности увла нения обмоток машины.при возможных неплотностях в охладителе. Чистка, промывка охладителя при технической обслуживании должны также проводиться в собранной машине, что также нецелесообразно. УсЛЬжняется ремонт и замена трубок, так как доступ к внутреннему ряду трубок может быть осуществлен только после демонтажа соединений и снятия трубок внешнего ряда. Усложняется демонтаж и монтаж под шипниковых щитов из-за близости труб подводящих воду. Данная конструкция находит применение главным образом в машинах малой и средней мощности, предназначен ных для размещения и эксплуатации в помещениях с трудной доступностью дл обслуживания, демонтажа и монтажа. Цель изобретения - повышение надежности и улучшение.ремонтоспособности за счет упрощения конструкции. Поставленная цельдостигается тем что в электрической машине с газовым например воздушным, охлаждением, содержащей корпус, во внутренней полос ти которого установлен газ о охладител состоящий из трубчатых коллекторов, прямых газоохладительных трубок, гиб ких перемычек, разъемных зажимов, снабженный фланцевыми патрубками, газоохладитель выполнен в виде закрепленных в боковых углублениях кор пуса отдельных блоков, в каждом из которых газоохлаждающие трубки расположены двумя рядами в аксиальном направлении в шахматном порядке, непосредственно соединены при помощи гибких перемычек, например прямых резиновых рукавов, с трубчатыми коллекторами и закреплены и уплотнены посредством группового зажима, обжимающего трубки с резиновыми рукавами размещенного между двумя планками, охватывающими газоохладительные трубки с двух сторон в аксиальном направлении, образуя самостоятельный узел в машине. На боковых сторонах корпуса в зоне расположения улглублений установ-лены крышки с отверстиями, в.которых размещены фланцевые патрубки охладителя. Связь новой совокупности признаков с доложительным эффектом ьыражается в том, что благодаря выполнению газоохладителя в виде двух отдельных блоков, размещенных в боковых углублениях корпуса, улучшается ремонтоспособность машины за счет существенного уменьшения объема демонтажных и монтажных работ при необход мости доступа к наружным поверхностям сердечника статора и лобовым частям обмотки статора. Кроме того, такая конструкция обеспечивает возможность npONtJBKH и прочистки охладителя в собранном виде после его выема из корпуса. Повышение ремонтоспособности охладителя обусловлено также тем, что благодаря доступности любого соединения по воде возможна замена любой неисправной трубки после выема охладителя из углубления корпуса. Доступность любого соединения достигается за счет расположения газоохлаждающих трубок в блоке двумя рядами в аксиальном направлении в шахматном порядке. Благодаря непосредстгвенному присоединению ,длинных газоохладительных трубок к водосборникам (коллекторам) посредством прямых гибких перемычек, обжатых групповым разъемным зажимом, существенно сокращается число соединений по воде и соответственно число уплотняющих и крепежных элементов, что упрощает конструкцию, а значит повышает надежность машины. Выполнение охладителя в виде отдельного блока позволяет произвести все необходимые испытания вне машины, что также способствует повышению ее Надежности . Базовый объект, которым является серия двигателей СДЗ-2, указанным положительным эффектом не обладает, так как в нем использован воздухоохладитель, пристроенный снизу к корпусу машины. В результате габаритный размер по высоте составляет 1600 мм, 300 мм из которых составляет высота охладителя. Кроме того, данный охлгцдитель не обладает достаточной ремонтоспособностью и надежностью. Исключена также возможность оптимизации охлаждения. Использование в серии предлагаемой конструкции позволит сократить габаритный размер по высоте на 2022%. На фиг. 1 изображена предлагаема машина, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А и В-Б на фиг. 1; на фиг, 3 разрез В-в на фиг. 2; на фиг. 4 охладитель, общий вид; на фиг. 5 узел уплотнения трубок охладителя; на фиг. 6 - узел крепления трубок охладителя. Электрическая мамина (фиг, 1-3) содержит корпус 1, внутри которого размещел сердечник статора 2 с обмо КОЙ 3 и ротор 4. На валу ротора 4 установлены вентиляторы 5. В простр стве Между лобовыми частями обмотки ctaTOpa и охладителем установлены воздухоразделяющие щиты 6. В боковых сторонах корпуса 1 выполнены углубления, в которых установлены блоки газоохладителя 7 и 8 (фиг. 2 и 3). Каждый блок 7 и 8 водяного газоохладителя содержит два трубчатых коллектора 9 и 10 круглог или прямоугольного сечения с двумя рядами приваренных (припаянных) при соединительных втулок 11, Коллектор снабжены дйухфланцерыг и патрубками 12 для присоединения к водяной магистрали , Двумя рядами в аксиальном направлении в шахматном порядке в блоке размещены прямые газоохладительные трубки 13, подсоединенные посредством прямых резиновых рукбшов 14 к коллекторам 9 и 10. В месте соединения трубок 13с резиновыми рукавами 14 установлен групповой зажим 15, который, не только соединяет трубки между собой, но и уплотняет место соединения посредством резиновых рукавов 14 (фиг. 5). Зажим 15 установлен между двумя охватывающими трубки 13 планками 16 и 17 (фиг. 4 и 6), образуя самостоятельный узел в машине. Углубления в боковых сторонах корпуса 1. прикрыты закрытиями 18, в которых выполнены отверстия в местах выхода фланцевых патрубков охладителя 12. Предлагаемое т.ехническое решение может быть использовано в любом электромашиностроительном предприятии.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА с газовым охлаждением, содержащая корпус, в котором установлен газоохладитель с фланцевыми патрубками, состоящий из трубчатых коллекторов, газоохладительных трубок, гибких переNbi4eK и разъемных зажимов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения ремонтоспособности, газоохладитель выполнен в виде закрепленных в боковых углублениях корпуса отдельных блоков, в каждом из которых газоохладитёльные трубки расположены двумя рядами в аксиальном направлении в шахматном порядке, непосредственно соединены при помощи гибких перемычек с трубчатыми коллекторс1Ми и закреплены и уплотнены посредством группового зажима, размещенного между планками, охватывающими газоохладительные трубки с двух сторон в аксиальном наI правлении. 2. Электрическая машина по п, -1, СО отличающа яся тем, что на боковых сторонах корпуса в зоне.расположения углублений установлены . крышки с отверстиями, в которых размещены фланцевые патрубки. N Фиг,1 И