Электрическая машина с газовым охлаждением Советский патент 1984 года по МПК H02K9/08 

Изобретение относится к электромашиностроению, конкретнее к вентиляции электрической машины, например турбогенератора с газовым охлаждением.

; Известна электрическая машина с газовым охлаждением, содержащая ротор и статор, включающий корпус, сердечник с радиальными вентиляционными каналами, перегородки и газоохладители, установленные продольно межд корпусом и сердечником статора m .

Недостатком такой мапшны является отсутствие вентиляторов и, следовательно, ограниченный расход газа, а отсюда и ограниченное ее применение.

Другим недостатком этой машины является то, что число отсеков вдвое больше числа газоохладителей и, следовательно, на тех границах между хо лодными и го рячими отсеками, где газоохладителей нет, происходит подогрев холодного газа за счет теплообмена с горячим газом через радиальные перегородки. Это обстоятельство (Снижает эффективность охлаждения..

Известна также электрическая машина с газовым охлаждением, содержащая газоохладители, ротор с вентиляторами, сердечник статора с радиальны ми вентилятдионными каналами, размещенньм в корпусе, и перегородками, установленные между корпусом и спинкой сердечника статора с образованием чередуюцц1хся отсеков, одни из которых соединены с зонами напора, а другие- с зонами разрежения вентиляторов.

В известной электрической машине за счет наличия вентиляторов может быть получен необходимый для эффективНого охлаждения расход газа 2J .

Недостатком известной электрической машины является то, что перегородки между корпусом и сердечником, установленные вдоль машины, разделяя секторы холодного и горячего газа по всей площади сечения промежутка между сердечником и корпусом статора, не исключают подогрев холодного газа горячим. Дополнительный подогрев npo исходит и на пути движения холодного газ.а от газоохладителей в концевых частях корпуса.

Кроме того, недостатком является громоздкая компоновка газоохладителей в концевых.частях корпуса, вызывающая повышенную металлоемкость, габаритность и трудоемкость изготовления

Целью изобретения является уменьшение габаритов и-металлоемкоети

Поставленная цель достигается тем, что в электрической машине с газовым охлаждением, содержащей газоохладители, ротор с вентиляторами, сердечник статора с радиальны.1и вентиляционными каналами, размещенный в корпусе, и перегородки, установленные между корпусом и спинкой сердечника статора с образованием чередующихся отсеов, одни из которых соединены с зонами напора, а другие - с зонами райрежения вентиляторов, газоохладители установлены в отсеках продольно и примыкают к перегородкам с образованием дЬполнительных изолированных отсеков, сообщающихся с зонами вентиляторов.

Вследствие того, что для расположения газоохладителей не требуются дополнительные объемы в корпусе электрической машины и газоохладители располагаются в уже существующем про странстве между сердечником и обшивкой корпуса статора в сочетании с эффективной схемой вентиляции, уменьшаются габариты электрической машины и соответственно уменьшается расход металла на ее изготовление.

На фиг. 1 показана электрическая машина для вытяжной систегФ вентиляции, продольньй разрез; на фиг. 2 то же, поперечный разрез системы вентиляции; на фиг. 3 - электрическая машина для нагнетательной системы ентиляции, продольный разрез; на иг.4 - то же, поперечный разрез.

На роторе 1 установлены вентиляторы 2 с зонами напора 3 и разр ежения 4.

Сердечник статора 5 имеет вентиляионные каналы 6. В корпусе статора 7 продольно расположены четыре газоохладителя 8, разделяюпще пространство между сердечником и корпусом татора на четыре чередующиеся отсека 9 и 10.

Изогнутые перегородки 11 располоены между каждой соседней парой газоохладителей с одной из их сторон, примыкая к корпусу статора 7, газоохладителям 8 и спинке сердечника татора 5, и образуют изолированные тсеки 12 и 13. Изолированные отсеки 12 сообщены с зонами напора веН тиляторов 3.

При изменении движения охлаждающего газа изогнутые перегородки 11 образуют изолированные отсеки 14и 15, Изолированные отсеки 14 сообщены с зонами 4 разрежения вентиляторов.

При работе электрической машины нагретый газ, выходящий через вентиляционные 6 в отсек 13 горячего газа, под действием вентиляторов 2 попадает в зону 4 разрежения, а затем, пройдя через вентиляторы 2, переходит- в зону 3 нагнетания и под напором вентилятора направляется в тот жеотсек 10 горячего газа, но только за перегородки 11 в отсеки 12

Из отсеков 12 газ проходит через газоохладители 8 и сразу же без допол.нительных переходов, а значит и 0ез дополнительного подогрева, направляется в вентиляционные 6 серде ника через отсеки 9 холодного газа.

С этого момента начинается активный отвод тепла от сердечника холодным газом, движущимся радиально к зазору между статором и ротором, пЬ которому перемещается тангенциально, а далее по радиальным каналам в сердечнике статора выходит в отсек 13.,

На этом вентиляционный цикл заканчивается .

Предлагаемая электрическая машина может быть использована в том случае, если движение газа направить в обратную сторону, изменить направление вращения ротора. ТогДа изолированные отсеки 14 сообщаются с зонами разрежения вентиляторов 4.

В этом случае горячий газ выходит из вентиляционных каналов 6 сердечника и направляется в газоохладители 8, После охладителей благодаря наличию ступенчатых перегородок 11 охлажденный газ поступает из изолированных отсеков 14 через зоны 4 разрежения к вентиляторам 2 и нагнетается в середине отсеков 15 холодного газа, после чего начинается его рабочий ход по вентиляционным каналам 6 сердечника, и на выходе в отсеке 10 горячего газа цикл замыкается.

Технико-экономический эффект изобретения состоит в том, что перегородка, например ступенчатая, разделяет зоны отсека, главным образом с одинаковой температурой газа, исключая его подогрев, а газоохладители, рас-, положенные в промежутке между сердечником и корпусом, не требуют дополнительных объемов в корпусе и на грани-j це между отсеками горячего и холодного газа, обеспечивают прямую подачу газа к активным частям машины..

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШНА С ГАЗО ВЫМ ОХЛАВДЕНИЕМ, содержащая газоохла Фиг, дители, ротор с вентиляторами, сердечник статора с радиальными вентиляционными каналами, размещенный в корпусе, и перегородки, установленнью между корпусом и спинкой сердечника статора с образованием чередующихся отсеков, одни из которых соединены с зонами напора, а другие -с зонами разрежения вентиляторов, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов и металлоемкости, газоохладители установлены в отсеках продольно и примыкают к перегородкам с образованием дополнительных изолированных отсеков, сообщающихся с зонами вентиляторов. 23

Фиг. 2 Фиг.З 3 2

физЛ Ч