Электрическая машина Советский патент 1986 года по МПК H02K9/20 

фиг. 2

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим магаинам с интенсивными испарительными системами охлаждения. Такая электрическая машина может работать в двигательном или генераторном режимах на стационарных или транспорт ных установках: на железнодорожном транспорте, летательных аппаратах, на колесном и гусеничном транспорте. Цель изобретения - повьппение эффективности охлаждения.

На фиг. 1 приведен общий вид электрической машины; на фиг. 2 - рассе- иватель, разрез; на фиг. 3 - то же, его внутренняя поверхность со спиральными каналами.

Машина содержит полый вал 1, подшипниковый узел 2, рассеиватель 3, магнитопровод 4 с обмоткой 5 ротора, магнитопровод 6 с обмоткой 7 статора

На валу насажен рассеиватель 8, имеющий сквозные каналы 9, сообщающиеся со спиральными пазами 10 на внутренней поверхности 11. Для подачи хладагента через полый вал 1 в нем сделаны отверстия 12.

Устройство работает следуняцим образом.

Хладагент поступает в полый вал под давлением и через отверстие в валу попадает в камеру 13, образованную валом и рассеивателем, а затем через каналы в рассеивателе попадает в подшипниковый узел 2, лобовые части обмотки 5 и 7, магнито проводы А и 6 статора и ротора.

В предлагаемой электрической машине уменьшается возможность повреждения изоляции обмоток из-за разделения поступающего в машину хладагента по каналам.

При этом форма рассеивателя может быть произвольной, т.е. такой, которая наиболее целесообразно позволяет осуществлять охлаждение элементов машин в зависимости от их к:онструк ции. Одним из вариантов является рассеиватель, сечение которого в аксиальном направлении машин представляет собой полукольцо с прилегающими к валу кромками.

Расположение каналов в рассеивателе выбирается, исходя из размеров и геометрии машин. Вариации в расположении каналов позволяют- направлять хладагент на наиболее нагретые элементы машины. Предлагаемый рас

10

15

251231г

сеиватель в отличие от известной конструкции, позволяет охлаждать не только лобовые части обмоток, но и такие истопники тепловыделений, 5 сак железо статора и ротор, подшипники машины. Диаметры и количество выходных отверстий каналов можно делать различными для обеспечения различных расходов через каналы в зависимости от тепловыделений на отдельных элементах электрической машины.

Предлагаемая система охлаждения подразумевает подачу хладагента под давлением из полого вала машины и заполнение внутренней кольцевой полости рассеивателя для обеспечения лучшего истечения хладагента из ка- налов. Условием заполнения хладаген- 20 том внутренней кольцевой полости рассеивателя является меньшее гидравлическое сопротивление каналов рассеивателя по сравнению с отверстиями на валу« Ввиду несжимаемости жидкого хладагента его устойчивое истечение из рассеивателя обеспечивается только в том случае, когда внутренняя полость рассеивателя будет заполнена жидкостью при расходе хладагента через сужающиеся каналы со спиральными пазами. При этом, суммарное гидравлическое сопротивление каналов в рассеивателе должно быть достаточно большим для того, чтобы обеспечить стабильное истечение хладагента во всем рабочем диапазоне частот вращения злектрической машины.

25

30

35

Сужение каналов в стенке рассеивателя приводит к ускорению жидкости, поступающей из рассеивателя в полость машины, что совместно с ее закручиванием в спиральных пазах обеспечивает устойчивость (сохранение) струи хладагента за пределами рассеивателя при ее направленном истечении, т.е. транспортировку хладагента к наиболее нагретым частям машины и увеличение поверхности теплосъема.

Формула изобретения

. Электрическая машина, содержащая магнитопроводы с обмотками стато- 55 ра и ротора, полый вал с отверстиями, расположенньми по обе стороны от маг- нитопровода ротора, над которыми размещен кольцевой рассеиватель с

3

каналами, образующий над отверстиями кольцевую полость, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, кольцевой рассеиватель вьшоЛнен со сквоз- ными, сужающимися к периферии каналами в его стенках, при помощи которых кольцевая полость над отверстиями вала сообщена с полостью машины, а на внутренней поверхности рассеива-

5746 ДЛ

2314

теля и каналов выт1ол1гены спиральные пазы, причем каналы имеют суммарное гидравлическое сопротивление меньшее чем отверстия вала.

2. Машина по п. I, отличающаяся тем, что рассеиватель вьшолнен в виде соосного с валом тела вращения с образующей, имеющей форму полукольца с прилегающими к валу кромками.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения состоит в повышении эффективности охлаждения. Электрическая машина содержит полый вал 1 с отверстиями и с кольцевым рассеивателем 8, имеющим сквозные сужающиеся каналы 9, сообщающиеся со спиральными пазами 10 на внутренней поверхности 11 и с внутренней полостью машины. Благодаря такому выполнению рассеивателя обеспечивается устойчивость струи хладагента и его транспортировка к наиболее нагретым частям машины. 1 3.п. ф-лы, 3 ил. Q S (Л W////////7///// у///7/ //.

Редактор И. Сегляник

CflUS.Z

Составитель Л. Карцева

Техред В.Кадар Корректор Е. Рошко

Заказ 4421/53 Тираж 631Подписное

ВНИИГМ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4