Способ жидкостного охлаждения электрической машины Советский патент 1988 года по МПК H02K9/19 

(21)4025320/24-07

(22)25.02.86

(46) 07.01.88. Бюл. № 1

(71)Научно-исследовательский, про- ектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского заврда Элект- ротяжмаш им.В.И.Ленина

(72)В.Б.Бунер, А.Д.Дунаевский, Ю.В.Зозулин, И,Б.Ковшиков, В.В.Кузьмин, Л.Л.Хаймович и И.Я.Черемисов (53) 621.313.713(088.8)

(56) Балабанов И.Г. Системы водяного охлаждения. Электротехническая про- мьпЕленность. Сер.: Электрические машины, 1983, вып. 5 (147), с. 13-18.

Титов В.В. и др. Турбогенераторы. Расчет и конструкция. - Энергия, Л.: 1967, с, 208, 287-290.

(54) СПОСОБ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения состоит в повышении эксплуатационной надежности в условиях отрицательных температур внешней среды. Способ жидкостного охлаждения электрической машины заключается в том, что через замкнутый охладительный контур пропускают диэлектрическую жидкость, в которую в зависимости от температуры внешней среды добавляют вещество, изменяющее температуру его фазового перехода, поддерживая температуру кристаллизации не вьш1е температуры окружающей среды, а затем изменяют расход циркуляционной воды через теплообменник. 2 ил.

(Л

00 Од ел

|С

ел

j;

113

Изобретение относится к области крупного электромашиностроения и может быть использовано при изготовлении и эксплуатации турбогенераторов с жидкостным охлаждением.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности в условиях отрицательных температур внешней среды.

Способ жидкостного охлаждения зак

лючается в том, что через замкнутьй охладительный контур, расположенный в зоне активных элементов, пропускают

диэлектрическую жидкость, преимущест- -jg тивления охлаждающей диэлектрической

венно дистиллированную воду, измеряю температуру внешней среды и в зависимости от ее величины в диэлектрическую жидкость вводят вещество, изменяющее температуру ее фазового перехода, преимущественно этиленгликол в количествах, определяемых в долях к объему охлаждающей жидкости, циркулирующей в замкнутом охладительном контуре, исходя при этом из эмпирической зависимости температуры кристаллизации смеси от содержания в ней вещества, изменяющего ее фазовый переход и условия поддержания температуры кристаллизации не выше температуры окружающей среды, а расход циркуляционной воды, которой охлаждают смесь в теплообменнике, изменяют, например, путем изменения производительности циркуляционных насосов до достижения допустимой температуры электрической машины при ее работе в рабочем режиме и оставляют охлаждающую смесь в замкнутом охладительном контуре машины при ее выводе из работы.

На фиг. 1 изображена схема охлаждения турбогенератора; на фиг. 2 - зависимость температуры кристаллизации смеси этиленгликоль-дистиллиро- ванная вода от содержания этиленгли- коля в ней и ее плотности.

Предлагаемьш способ жидкостного охлаждения электрической машины может быть осуществлен следующим образом.

Циркуляция жидкости в системе охлаждения обмотки 1 обеспечивается насосами 2, Жидкость, пройдя насосы, подается в межтрубное пространство теплообменников 3, где она охлаждается циркуляционной водой, проходящей по трубкам. Охлажденная жидкость поступает в механические фильтры 4,

где она очищается от механических примесей, от фе15ромагнитных частиц она очищается магнитным фильтром 5. Охлажденная и очищенная жидкость проходит по польм проводникам меди обмотки 1 и сливается в сливной бак 6.

Утечка охлаждающей жидкости в системе пополняется автоматически регулятором 7 уровня, встроенным в сливной бак. Из бака жидкость поступает на вход насосов, и цикл повтог ряется.

Для поддержания удельного сопро0

5

жидкости в заданных пределах предусмотрен ионообменный фильтр 8,

Гидравлическая система турбогенератора рассчитана на определенное испытательное повьшенное давление, зависящее от расхода скорости, вязкости охлаждающей жидкости и конструктивных особенностей элементов системы охлаждения.

В случае охлаждения обмотки дистиллированной водой при получении сигнала от датчика 9 температуры внешней среды о ее снижении до уставки, несколько превьшзающей , из 0 бака 10 с этиленгликолем с помощью регулятора 11 подачи этиленгликоля подают этиленгликоль. Его количество определяют исходя из известного объема системы охлаждения, пользуясь зависимостью между содержанием этилен- гликоля в низкозамерзающей жидкости, ее температурой замерзания и плотностью (фиг. 2). При прокачке достигается необходимая однородность смеси, качество которой контролируется по изменению ее плотности. В процессе эксплуатации состав низкозал ерзающей жидкости регулируют в автоматическом режиме с помощью следящей системы, поддерживающей ее плотность в зависимости от температуры виешней среды.

Этиленгликоль смешивается с водой неограниченно, диэлектрические характеристики его смесей с водой не хуже, чем у воды, смеси, как и вода, могут подвергаться очистке механическими 4, магнитными 5 и ионообменными 8 фильтрами, коррозионная активность смесей по отношению к материалам системы охлаждения не вьш1е, чем у воды.

В связи с тем, что у низкозамерзающей смеси вода-этиленгликоль вязкость несколько вьше, а теплоемкость ниже, чем у дистиллированной воды.

5

0

5

0

5

и Щ

Подпитка ffucmujt/tHfrroH

I Под/njmira

этилетлихоле/

KXJ

tPULl

Циркилициомно Ma

Ллоп7нос/пь WO Щ 104 7,06 7,OS r,70 f,rz г/c/f

020 4060BO ЮО

Codep af ue зглилемгл1/(о S смеси

Фиг. 2