Электрическая машина с воздуховоздушным трубчатым теплообменником Советский патент 1989 года по МПК H02K9/18 

Фиг.1

Изобретение относится к электро- ашииостроению, в частности к закрыым электри шским машинам с симметричной системой охлаждения статора и ротора, в которых для охлаждения циркулирующего в машине воздуха используется воздух окружающей среды.

Цель изобретения - интенсификация охлаждения.

На фиг. 1 показана электрическая машина с радиальной симметричной системой охлаждения, продольный разрез по секции теплообменника, открытой в середине машины; на фиг. 2 - то же, 15 продольный разрез по секции теплообменника, открытой в зоне лобовых частей; на фиг. 3 - разрезы А-А и Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрезы Г-Г и В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - раз-20 вертка теплообменника при количестве секций, кратном четырем ; на фиг. 6 - то же, при количестве секций, кратном

Внутренний воздух проходит по системе вентиляционных каналов ротора 2 и статора 1 и попадает в камеру 13, где собирается в середине машины, Из камеры 13 через окна;10 в воздухо- направляющей выгородке 8 горячий воздух попадает в часть секций теплообменника (в каждую вторую при кратности количества секций четырем и в каждую третью при кратности трем) и двумя параллельными струями, растекается по этим секциям к торцам машины, где через окна 12, образованные укороченными продольными ребрами 7 и торцовыми стенками 4, попадает в соседние секции теплообменника, проходит

воздуха показано стрелками, на поперечных разрезах значками точка в кружке и крестик в кружке показа - но движение охлаждающего воздуха к наблюдателю и от наблюдателя, соответ- 30 ственно.

трем.

Направление движения охлаждающего 25 по каждой из них до противоположных

торцо вых стенок корпуса и через окна 11, выполненные в воздухонаправляющей выгородке 8, выходит из этих секций и попадает во внутреннюю полость машины. Использование предлагаемой электрической машины при сравнительно простой конструкции корпуса статора существенно увеличивает интенсивность охлаждения внутреннего воздуха. Увеличение скорости обдува трубок повышает коэффициент теплоотдачи с их наружной поверхности, что в целом повышает эффективность предлагаемого теплообменника по сравнению с известным. Это позволяет либо интенсифицировать охлаждение машины, обеспечивая в заданных габаритах большую ее мощность, либо, сохраняя значения перегревов машины на прежнем уровне, уменьшить размеры теплообменника, т.е. обеспечить уменьшение габаритов машины, экономшо материалов и трудовых зат35

40

Электрическая машина содержит ста тор 1 с обмоткой, ротор 2, на валу которого размещен наружный вентилятор 3, корпус статора, состоящий из торцовых стенок 4, наружной обшивки 5, трубок б теплообменника, закрепленных в торцовых стенках 4, продольных ребер 7, разделяющих пространство от наружной обшивки 5 до внутренней воздз хонаправляющей выгородки 5 на секции 9. В воздухо-i направляющей выгородке В вьшолненыпо середине машины окна 10 для подачи г;орячего воздуха на внутренней поло- сти в теплообменник, а у.торцовых стенок 4 - окна 11 для подачи охлаждающего воздуха из теплообменника в машину. Продольные ребра 7 укорочены и образуют с торцовыми стенками 4 окна 12 для прохода воздуха из секций теплообменника с окнами 10 в середине машины в соседние секции с окнами 11. Над сердечником статора 1 выполнена камера 13 между нажимны

50

55

ми

элементами 14 сердечника статора 1

рат на ее изготовление.

Увеличение аэродинамического сопротивления теплообменника не оказывает существенного влияния на аэродинамическую характеристику машины в целом, так как аэродинам1гческое сопротивление собственно теплообменника составляет незначительную величину.в суммарном сопротивлении вентиляционного тракта машины, поэтому увеличение его даже в несколько раз не приПри работе электрической машины наружный вентилятор 3 обеспечивает

необходимый расход наружного охлаждающего воздуха через трубки 6 теплообменника. Циркуляцию внутреннего воздуха обеспечивают либо вентиляторы насаженные на валу, либо вентиляционные распорки радиальных каналов ротора.

Внутренний воздух проходит по системе вентиляционных каналов ротора 2 и статора 1 и попадает в камеру 13, где собирается в середине машины, Из камеры 13 через окна;10 в воздухо- направляющей выгородке 8 горячий воздух попадает в часть секций теплообменника (в каждую вторую при кратности количества секций четырем и в каждую третью при кратности трем) и двумя параллельными струями, растекается по этим секциям к торцам машины, где через окна 12, образованные укороченными продольными ребрами 7 и торцовыми стенками 4, попадает в соседние секции теплообменника, проходит

рат на ее изготовление.

Увеличение аэродинамического сопротивления теплообменника не оказывает существенного влияния на аэродинамическую характеристику машины в целом, так как аэродинам1гческое сопротивление собственно теплообменника составляет незначительную величину.в суммарном сопротивлении вентиляционного тракта машины, поэтому увеличение его даже в несколько раз не приводит к существенному снижению расхода воздуха в машине.

Ф о

рмула изобретения

1. Электрическая машина с воздухо- воздушным трубчатым теплообменником с симметричной внутренней вентиляцией, содержащая ротор с наружным вентилятором, сердечник статора с обмоткой с лобовыми частями и корпус, имеющий торцовые стенки, наружную обшивку, охлаждающие трубки, закрепленные в торцовых стенках и размещенные концентрично статору, воздухокаправ- лящщие выгородки, расположенные под внутренним рядом охлаждающих трубок и имеющие окна в зоне лобовьк частей обмотки и в средней части статора, и продольные ребра, разделяющие пространство между наружной общивкой и воздухонаправляющей выгородкой На секции, отличающаяся тем.

10

15

20

в Еоздухонаправляющей выгородке в средней части статора, примыкают по обе стороны секции с окнами с противоположных сторон воздухонаправляю - щей выгородки в зоне лобовых частей, причем секции с окнами в средней части статора в воздухонаправляющих выгородках сообщаются с соседними на сторонах, противоположных окнам в воздухонаправляющей выгородке против лобовьк частей обмотки статора.

2.Машина поп. l,oтличaю- Щ а я с я тем, что количество секций теплообменника выполнено кратным трем и при этом каждая третья секция имеет окна в воздухонаправляющей выгородке в средней части статора.

3.Машина по п. 1, о т л и ч а ю- Щ а я с я тем, что количество секций теплообменника выполнено кратным четырем и при этом каждая вторая секция

.,„„ „ .„, JoipcM и при этом каждая втопая гек--ия

:::1. :-: -„г-п- г -

а

457082

0

5

0

в Еоздухонаправляющей выгородке в средней части статора, примыкают по обе стороны секции с окнами с противоположных сторон воздухонаправляю - щей выгородки в зоне лобовых частей, причем секции с окнами в средней части статора в воздухонаправляющих выгородках сообщаются с соседними на сторонах, противоположных окнам в воздухонаправляющей выгородке против лобовьк частей обмотки статора.

2.Машина поп. l,oтличaю- Щ а я с я тем, что количество секций теплообменника выполнено кратным трем и при этом каждая третья секция имеет окна в воздухонаправляющей выгородке в средней части статора.

3.Машина по п. 1, о т л и ч а ю- Щ а я с я тем, что количество секций теплообменника выполнено кратным четырем и при этом каждая вторая секция

JoipcM и при этом каждая втопая гек--ия

:-: -„г-п- г -

фиг. г

/}-

1i

Б-5

id

Фиг. 3

ue. f/