Электрическая машина со смешанным охлаждением Советский патент 1987 года по МПК H02K9/04 

1

Изобретение относится к электро- машиностроению, в частности к конструкции электрической машины с применением смешанного, водяного и воздушного охлаждения.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и технологичности.

На фиг.1 показана электрическая машина со смешанным охлаждением на примере турбогенератора, продольный разрез; на фиг.2 - то же, на примере гидрогенератора.

Ротор 1 имеет непосредственное водянре охлаждение обмотки (не показана) , лобовые части которой закреплены посредством бандажных колец 2 ((Ьиг.) или нажимных ш;ек полюсов (фиг.2), и непосредственное водяное охлалодение тела (бочки) 3 (фиг.1) или сердечников полюсов (фиг,2). На роторе 1 закреплен осевой вентилятор 4, нагнетаюш;ий воздух в аксиальном направлении в воз- душный зазор 5 электрической машины

Сердечник 6 статора 7 имеет открытые прямоугольные пазы ( не показно , в которых расположена обмотка 8 с полыми проводниками, по которым протекает охлаждсиош;ая жидкость.

Между поперечными полками 9 корпуса 10 статора 7, а также между крайними поперечными полками 9 и фланцами II корпуса 10 концентрично сердечнику 6 закреплены воздухораз- деляющие щиты 12, выполненные в виде отдельных сегментов. Направляющи щиты 13, установленные в камере 14 лобовых частей, образованной щитом IS, закреплены на внутренней кромке фланца 11 и имеют наклон в сторону лобовых частей обмотки 8 статора 7о В тангенциальном направлении возду- хоразделяющие щиты 12 расположены между радиальными ребрами 16 корпуса 10.

Воздухоразделяющие щиты 12 образуют вентиляционньй канал 17 за спинкой сердечника 6. Для удобства монтажа и демонтажа воздухоразделяю щие щиты 12 и 13 имеют заплечики 18 изгибы которых направлены в сторону наружного диаметра и снабжены про- ходными отверстиями для крепежных деталей. Для демонтажа воздухораз- деляющих щитов в обшивке корпуса 10 вьшолнены окна.

24. 2

Электрическая машина работает следующим о бразом.

Воздух от вентилятора 4 проходит мимо лобовых частей обмотки 8 ста- .тора 7, имеющей непосредственное жидкостное охлаждение, и бандажного кольца 2 ротора через воздушный зазор 5 вдоль сердечника 6 статора 7, охлаждая его, и направляется по зазору 5 к лобовым частям обмотки 8 и.бандажному кольцу 2 ротора 1 в противоположном торце электрической машины (показано стрелками А).

Из камеры 14 лобовых частей, образованной щитом 15, воздух проходит по вентиляционному каналу 17 в аксиальном направлении (стрелка Б) в расположенную с противоположной стороны электрической машины аналогичную камеру 14 лобовых частей, охлаждая на этом пути сердечник 6 по его наружному диаметру. В этой камере распололсены вентиляторы 4, обеспечивающие необходимый расход воздуха и его направление. Возможна установка на одном валу одного или двух вентиляторов - по одному в каждой камере лобовых частей.

При необходимости камеры 14 лобовых частей могут быть образованы посредством направляющих щитов 13., которые при этом целесообразно использовать и для образования напорной камеры вентилятора 4, как показано на фиг.1.

В соответствии с изобретением сердечник статора охлаждается, во- первых, со стороны расточки статора воздухом, нагнетаемым вентилятором в аксиальном направлении, во-вторых со стороны спинки воздухом, проходящим также в аксиальном направлении через корпус статора, и, в- третьих,водой, протекающей через лежащую в пазах сердечника обмотку статора.

Согласно изобретению повышается эксплуатационная надежность и технологичность благодаря аксиальному течению охлаждающего воздзгха в воздушном зазоре, за спинкой сердечника и охлаждению воздуха на участках его принудительной циркуляции. Эффективное охлаждение сердечника статора позволяет отказаться от его жидкостного охлаждения, благодаря чему существенно упрощается конструкция, технология, методы контроля

313561

и условия обслуживания электрической машины.

Формула,изобретения

Электрическая машина со смешанным охлаждением, содержащая статор с сердечником и обмоткой, имеющей непосредственное жидкостное охлажде- IQ ние, лобовые части которой расположены в торцовых камерах, ротор с непосредственным жидкостным охлаждением сердечника и обмотки, установленные на роторе вентиляторы, 15 корпус с поперечными полками и ра24 4

диальными ребрами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и технологичности, за спинкой сердечника статора установлены воздухо- разделяющие щиты, расположенные кон- центрично сердечнику и образующие кольцевой вентиляционный канал, причем указанные щяты выполнены в виде отдельных съемных сегментов, установленных между соседними полками в аксиальном,направлении и смежными радиальными ребрами корпуса статора в тангенциальном направлении, и закреплены на них.

//

i/.2