Ротор электрической машины Советский патент 1985 года по МПК H02K9/20 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах с испарительным охлаждением. Цель изобретения - повьшение эффективности охлаждения. На фиг.1 показан ротор электрической машины, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. В корпусе 1 ротора имеется полый вал, выполненный в виде осевой тепловой трубы 2, содержащей зону конденсации 3 и зону испарения 4. На поверхности тепловой трубы 2 расположены аксиальные каналы 5, со единенные радиальными каналами 6 и с аксиальными каналами 8. Каналы 5-8 образуют замкнутые ко туры, йаждый из которых при заполне нии теплоносителем представляет собой отдельную тепловую трубу. Аксиальный канал 5 имеет коничес кую форму, причем его уширенная часть 9 находится со стороны зоны конденсации 3. Угол наклона стенки к оси 11 определяется частотой враш;ения ротора и его размерами, причем установлено, что наиболее целесообразный диапазон изменения угл наклона находится в пределах 0,5-20 град. Малые значения угла наклона целесообразны для высокоскоростных, большие - для тихоходных машин. Экспериментально установлено, что увеличение угла наклона свыше 20 гра не приводит к существенному улучшению охлаждения, а при выполнении угла наклона меньше 0,5 град эффективность охлаждения резко уменьш ется в связи с ухудшением циркуляции теплоносителя. Технологически проще изготовить ротор, если каналы 5-8 находятся в одной плоскости. Эта плоскость може быть наклонена к оси вращения, например с учетом скоса пазов ротора, так, чтобы каналы были расположены параллельно пазам. Но наиболее просто размещение каналов, если эта плоскость расположена радиально, как это показано на фиг.2, Система охлаждения работает следующим образом. Сконденсированный в каналах 5 хладагент под действием центробежных сил поступает в каналы 6 и далее в каналы 8, где происходит процесс испарения от нагрева потерями в обмотке и на поверхности ротора. Из каналов 8 пар по каналам 7 и 6 поступает в каналы 5, где конденсируется за счет отбора тепла при помощи тепловой трубы 2, работающей известным способом. Так как зоны конденсации отдельных тепловых труб, образованных каналами 5-8, расположены на поверхности зоны испарения осевой трубы 2, то для работы системы охлаждения необходимо, чтобы температура кипения хладагента в замкнутых контурах (внешних тепловых трубах) бьта Bbmie температуры кипения кладагента в осевой тепловой трубе 2. Разность температур кипения хладагентов устанавливается в конкрет1 ых случаях в зависимости от теплового потока и допустимой температуры нагрева ротора. В предлагаемой системе благодаря конической форме каналов хладагенты в указанных каналах и зоне испарения тепловой трубы 2 движутся встречно, чем обеспечивается хорошая теплопередача меяду замкнутыми контурами (внешними тепловыми трубами) и тепловой трубой 2. Использование предлагаемого ротора позволит повысить надежность системы охлалодения в 1,5-2 раза, так как при повреждении (разгерметизации) одного или нескольких независимых замкнутых контуров остальные контуры продолжают функционировать.

8

1.РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ с испарительным охлаждением, имеющий полый вал, выполненный в виде осевой тепловой трубы с.зонами конденсации и испарения, и заполненные хладагентом образованные из аксиальных и радиальных каналов замкнутые контуры, причем один из аксиальных каналов каждого контура расположен на поверхности тегоговой трубы, отличающийся тем, что,.с целью повышения зффективности охлалздения, аксиальный канал, расположенный на поверхности тепловой трубы, имеет коническую форму. 2. Ротор по п.1, отличающ и и с я тем, что уширенная часть 9 канала с конической поверхностью расположена со стороны зоны конденсации тепловой трубы.