Электромагнитное устройство Советский патент 1990 года по МПК H01F27/18 

фие.1

Изобретение относите ч к электро- texHuice, в частности к -шектромагнит- Ным устройствам.

Цель изобретения - повышение -эф- фективности охлаждения катушки возбуждения „ снижение себестоимости изготов Ления и повышение надежности.

На фиг.1 показано сечение электромагнита; на фиг.2 - сечение отверстия Перфорации кожуха; на фиг.З - картина стечения пара из отверстия к вопросу с| дросселировании газов.

Электромагнитное устройство состои из катушки возбуждения 1„ заключенной ь перфорированный кожух 2. Между ними находится фитиль 3, выполненный из мелкодисперсного электроизоляционного материала, например песка формовочного, который увлажнен хладагентом 4. Сткрытый торец кожуха закрыт шайбой 5 г выполненной из материала с хорошими капиллярными свойствами. По всей поверхности кожуха 2 выполнены отверстия 6. Кожух 2 с катушкой 1 поме- irien в герметичный магнитопроводящий корпус 7 так, чтобы между ними имелас свободная полость 8.

I

Принцип работы конструкции следую- . При нагреве катушки возбуждения 1 с ее поверхности происходит испарение хладагента 4. Паровая фаза его истекает из фитиля 3 через отверстия 6 кожуха 2 и форсированно охлаждается за счет положительного дроссель-эффекта, переходя при в полость 8в Сущность дроссель-эффекта (фиг.З) заключается в том, что если на пути движения пара встречается местное сужение проходного сечения, то вследствие сопротивлений, возникающих при таком сужении, давление Р, за местом сужения всегда меньше давления Р,, перед ним. Физическое представление о падении давления за местным сопротивлением обусловлено рассеянием энергии потока параэ расходуемой на преодоление этого местного сопротивления, в результате че I о температура пара уменьшается, Изменение температуры газа в процессе дросселирования с точки зрения моле- кулярно-кинетической теории газов может быть объяснено следующим образом поскольку при дросселировании значения энтальпии газа в сечениях 1-1 И II-II равны , a i U-PVs то P,V U,- Ua, где U,Ua - янут

Q 5

5

5

ренняя энергия газа до и после дросселирования; давление газа до и после дросселирования; V1V, - удельный объем газа до и после дросселирования.

Разность P1V1 представляет собой работу по проталкиванию I кг газа, а разность Ut- U2 - уменьшение внутренней энергии I кг газа, состоящей у реальных газов из суммы кинетической и потенциальной энергий. Если работа проталкивания P2V2 P,V О, тогда U1 - U2 0 и U .J U, , в этом случае понижение температуры будет более интенсивным, т.к. оно будет обусловлено не только ростом потенциальной части внутренней энергии, но и уменьшением ее кинетической части за счет снижения общего значения энергии, вызываемого положительной работой по проталкиванию газа. В полости 8 пар, соприкасаясь со стенками корпуса 7, конденсируется, и конденсат стекает под действием гравитационных сил к шайбе 5. Поскольку процесс теплообмена при конденсации определяется в основном условиями переноса тепла через пленку конденсата, то предлагаемая конструкция позволяет также повысить коэффициент теплоотдачи о(х при концентрации пара на вертикальных стенках корпуса магнитопровода. Это обусловлено дроблением потока пара при прохождении его через перфорацию кожуха на отдельные тонкие струйки, которые разрывают и разбрызгивают пленку конденсата, не позволяя ей утолщаться при движении к низу корпуса 7. Затем под действием капиллярных сил мелкодисперсного материала хлада- , гент смачивает поверхность катушки возбуждения и вновь испаряется.

Таким образом, электромагнит имеет замкнутую систему охлаждения, большая эффективность которой обеспечивается двухстепенчатым охлаждением паровой фазы хладагента. Кроме того, использование в конструкции жесткой перфорированной стенки между зоной испарения и зоной конденсации позволяет применить вместо дорогостоящих спеченных или сеточных фитилей мелкодисперсный электроизоляционный материал.

Применение мелкодисперсных материалов в роли фитилей положительно сказывается на механической прочности конструкции, так как подобные

материалы отличаются высокими амортизационными свойствами.

Согласно результатам экспериментальных проверок на макетных образцах, использование электромагнитного устройства с предлагаемой системой охлаждения позволит снизить потребляемую мощность по сравнению с прототипом на 30% при снижении себестоимости на 15%.

Формула изобретения

1.Электромагнитное устройство, содержащее обмотку, размещенную внутри замкнутого магнитопровода, систему охлаждения с фитилем, пропитанным хладаг.ентом, отличающееся

тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, снижения себестоимости изготовления и повышения надежности, система охлаждения снабжена шайбой и незамкнутым перфорированным кожухом, охватывающим фитиль, который охватывает обмотку с трех сторон, перфорированный кожух установ0 лен с зазором относительно внутренней поверхности магнитопровода, между основанием обмотки и внутренней поверхностью магнитопровода размещена шайба.

5 2. Устройство поп.1, отлича.ю- вд е е с я тем, что фитиль выполнен из мелкодисперсного электроизоляционного материала.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным устройствам. Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения, снижение себестоимости изготовления и повышение надежности. Устройство содержит катушку возбуждения 1, заключенную в перфорированный кожух 2. Между ними находится фитиль 3, выполненный из мелкодисперсного электроизоляционного материала. Торец кожуха 2 закрыт шайбой, выполненной из материала с хорошими капиллярными свойствами. По всей поверхности кожуха 2 выполнены отверстия 6. Кожух 2 с катушкой 1 помещены в герметичный магнитопроводящий корпус 7 так, что между ними имеется свободная полость 8. Благодаря двухступенчатому охлаждению паровой фазы хладагента обеспечивается большая эффективность охлаждения устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

фиг. 2

Ww

Pi

Ut.lz

Ji.pt

n

ФигЗ