Электрическая машина Советский патент 1988 года по МПК H02K9/20 

СО to

ел

Фиг.з

10

15

1372501

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к конструкциям закрытых электрических машин, преимущественно с массивными и двухслойными роторами, требующих эффективного охлаждения.

На фиг. 1 изображена предлагаемая электрическая машина, продольный разрез, вариант с кольцом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант машины с каналами в валу.

Машина содержит вал 1, корпус 2, статорную обмотку 3 и подшипники 4. Ротор включает в себя магнитопровод в виде массивного цилиндра 5, торцовые кольца 6. Центробежно-осевой термосифон имеет конический корпус 7, который герметично крепится к торцу ротора, например к короткозамкнутым кольцам 6, широким основанием. Узкой частью корпус 7 термосифона крепится к металлическому кольцу 8, расположенному в подшипниковом щите и имеющему отверстия 9 для прохода пара. Кольца 8 на обоих подшипниковых щитах жестко и герметично крепятся к валу 1. Корпус 7 термосифона снаружи корпуса машины за кольцом 8 имеет цилиндрическое продолжение 10, которое может быть оребренным.

Машина работает следующим образом Внутрь центробежно-осевого термосифона залит жидкий теплоноситель, например вода. При работе машины массивный цилиндр 5 и кольца 6 сильно нагреваются. Теплоноситель испаряется, и пар через отверстия 9 в коль- , цах 8 поступает в зону конденсации - цилиндрические камеры 10. Сконденси20

25

30

35

В другом варианте вал в зоне под шипников выполнен с центральными продольными каналами с теплоносител ми, образующими зону испарения и з конденсации. При этом узкие основа ния корпусов 7 термосифонов закреп лены на валу с охватом зон испарения. Центробежные тепловые трубы, образованные термосифонами, имеют зоны 11 испарения и зоны 12 конден сации.

Устройство работает следующим об разом.

В зоне 11 внешней центробежной тепловой трубы происходит процесс и парения от нагрева потерями на поверхности ротора и в массивном цилиндре 5. Пар поступает в зону 12 конденсации, откуда капли жидкости под действием центробежных сил по внутренней поверхности конусообразн го корпуса 7 возвращаются в зону 1 испарения. Так как зоны 12 конденса ции внешних тепловых труб расположе ны на поверхности зоны испарения ос вых труб, то для работы общей систе мы охлаждения необходимо, чтобы тем пература кипения (испарения) хладо- агента во внешних тепловых трубах б ла выше температуры кипения хладо- агента в осевьк трубах. Разность те ператур кипения зависит от теплового потока и допустимой температуры нагрева ротора. Циркуляция хладоаге та во внешних и осевых тепловых тру бах автономная.

Предлагаемая машина позволяет устранить отверстие в активной част вала ротора, что увеличивает ак

рованные капельки жидкости под деист- тивное сечение магнитопровода и

10

5

20

5

0

5

В другом варианте вал в зоне подшипников выполнен с центральными продольными каналами с теплоносителями, образующими зону испарения и зону конденсации. При этом узкие основания корпусов 7 термосифонов закреплены на валу с охватом зон испарения. Центробежные тепловые трубы, образованные термосифонами, имеют зоны 11 испарения и зоны 12 конденсации.

Устройство работает следующим образом.

В зоне 11 внешней центробежной тепловой трубы происходит процесс испарения от нагрева потерями на поверхности ротора и в массивном цилиндре 5. Пар поступает в зону 12 конденсации, откуда капли жидкости под действием центробежных сил по внутренней поверхности конусообразного корпуса 7 возвращаются в зону 11 испарения. Так как зоны 12 конденсации внешних тепловых труб расположены на поверхности зоны испарения осевых труб, то для работы общей системы охлаждения необходимо, чтобы температура кипения (испарения) хладо- агента во внешних тепловых трубах была выше температуры кипения хладо- агента в осевьк трубах. Разность температур кипения зависит от теплового потока и допустимой температуры нагрева ротора. Циркуляция хладоаген- та во внешних и осевых тепловых трубах автономная.

Предлагаемая машина позволяет устранить отверстие в активной части вала ротора, что увеличивает ак тивное сечение магнитопровода и

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения состоит в повышении эффективности. Электрическая машина содержит статор и ротор с сердечником 5 и центробеж- но-осевыми сифонами 7 в виде конических камер. Благодаря тому, что узкие части камер расположены в зоне подшипников 4 вокруг вала 1, обеспечивается достижение поставленной цели. 2 з.п, ф-лы, 3 ил.

вием центробежных сил перемещаются по конической поверхности 7 в зону испарения. Далее цикл повторяется.

Предлагаемая машина по сравнению с известной обеспечивает охлаждение наиболее нагретой части массивного ротора - магнитрпровода и коротко- замкнутых медных колец, по которым проходит электрический ток. Кроме того, конструкция машины позволяет устранить центральное отверстие в активной части вала ротора, что, в свою очередь, дает возможность увеличить активное сечение магнитопровода и тем самым уменьшить габариты при заданной мощности. Увеличивается также жесткость ротора.

5

0

5

тем самым уменьшает габариты машины при неизменной мощности. Двухступенчатая схема охлаждения ротора с пониженной температурой испарения хладоагента второй ступени не позво ляет перегреваться подшипникам.

Формула изобретения

ul2

Составитель В.Константинов

Техред А.Кравчук Корректор Н.Король