Ротор электрической машины Советский патент 1990 года по МПК H02K9/20 

1

(21)4379537/24-07

(22)18.02.88

(46) 15.04.90. Бюл„ № 14

(71)Фрунзенский политехнический институт

(72)М.Н.Филатов

(53) 621.313.713(088,8) (56) Петров В.М, Теплойые трубы в электрических машинах. М.: Энерго- атомиздат, 1987, с, 94.

Авторское свидетельство СССР № 997185, кл. U 02 К 9/20, 1980.

(54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения состоит в интенсификации теплообмена. Ротор электрической машины содержит вентилятор 4 с лопатками 5 и тепловую трубу 1 с дисковым радиатором. Благодаря тому, что лопатки закреплены на одном из дисков радиатора и с торцов закрыты дисками, обеспечивается достижение поставленной целис 5 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения состоит в интенсификации теплообмена. Ротор электрической машины содержит вентилятор 4 с лопатками 5 и тепловую трубу 1 с дисковым радиатором. Благодаря тому, что лопатки закреплены на одном из дисков радиатора и с торцов закрыты дисками, обеспечивается достижение поставленной цели. 5 ил.

J 2 5

(Л

с

ел ел

05 СО ОЭ

0W. /

Изобретение относится к теплооб- менным устройствам электрических машин, а именно к вращающимся теплообменникам, например, для охлаждения тепловых труб.

Цель изобретения - повышение интенсификации охлаждения.

На фиг.1 показан предлагаемый ротор с теплообменником, продольный разрез; иа фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг.З - теплообменник с вентилятором, установленным между дисками радиатора; на фиг.4 - теплообменник из нескольких радиаторов и нескольких вентиляторов, расположенных вдоль оси вала; на фиг.5 - теплообменник с независимым от радиатора приводом вентилятора.

Ротор электрической машины включает теплообменник, состоящий из радиатора, укрепленного на валу электрической машины с тепловой трубой 1 и набранного из некоторого количества дисков 2 и 3, и вентилятора 4 с загнутыми по направлению вращения лопатками 5, Теплообменник закрыт кожухом 6, имеющим внизу входные окна (отверстия) 7 и сбоку выходные окна (отверстия) 8 (фиг,1 и 2).

Теплообменник работает следующим образом,

Тепловая труба, вмонтированная в вале, передает тепло от нагретых частей машины (не показаны) дискам 2 и 3 радиатора, вследствие чего диски нагреваются. Тепло с дисков снимается воздухом, который прогоняется вен тиля тором 4 с лопатками 5 о С торцов вентилятор закрыт: справа - диском вентилятора 4, слева - диском радиатора 3, который имеет больший диаметр, чем остальные диски 2, поэтому воздух может поступать только через нижнее отверстие 7 кожуха 6. Такие центробежные вентиляторы называются диаметральными или поперечно-проточными.

При вращении вала электродвигател вращаются диски 2 и 3 и вентилятор 4 с лопатками 5, вследствие чего возду засасывается в нижнее отверстие 7, проходит через нижний ряд лопаток 5 вентилятора которые представляют собой первую ступень давления, движется вестным воздух перемещается вдоль

JJ«f

в диаметральном направлении по плоскостям дисков радиатора, охлаждая их, заходит в верхний ряд лопаток вентилятора (вторая ступень давления)

плоскостей дисков радиатора (в ди метральном направлении) по максим ному сечению, не имеет резких пово тов, поэтому аэродинамическое соп

5

0

5

0

5

0

5

0

/

вследствие чего общее давление воздуха еще больше увеличивается и выбрасывается в выходное отверстие 8 сбоку кожуха 6, Двойный импульс, получаемый воздухом от двух ступеней вентилятора, существенно увеличивает общее давление вентилятора даже при малой высоте лопаток. Очень широкие вход и выход, всего один плавный поворот, движение воздуха по плоскостям дисков обеспечивают малое аэродинамическое сопротивление теплообменника, вследствие чего можно легко обеспечить нужный расход воздуха.

По условиям технологичности лопатки 5 крепятся к диску 4 вентилятора с одной стороны, что при большой длине теплообменника может привести к уменьшению механической прочности лопаток. Этот недостаток легко устраняется размещением вентилятора между дисками радиатора, например в его середине фиг.З). В этом случае лопатки 5 располагаются с обеих сторон диска 4, что уменьшает длину лопаток и увеличивает их прочность.

Теплообменник может состоять из нескольких одинаковых пакетов радиа- торрв с дисками 2 и 3 и нескольких одинаковых вентиляторов 4 с лопатками 5, размещенными вдоль вала. Такое выполнение теплообменника позволяет изменять его мощность и эффективность, применяя унифицированные элементы.

Во всех рассмотренных вариантах конструктивного выполнения теплообменника вентилятор 4 выполняет также и функцию радиатора, поэтому наличие вентилятора не увеличивает осевую длину теплообменника.

На фиг.5 показан теплообменник, вентилятор которого приводится отдельным - независимым - электродвигателем 9. Такое выполнение особенно эффективно, когда радиатор устанавливается на двигателях с широким диапазоном регулирования частоты вращения, имеющих повторно-кратковременный или иной тяжелый режим работы, при котором самовентиляция не эффективна,

В предлагаемом теплообменнике электрической машины по сравнению с из«f

плоскостей дисков радиатора (в диа- . метральном направлении) по максимальному сечению, не имеет резких поворотов, поэтому аэродинамическое сопро-1тивление теплообменника мало. Это дает возможность создать требуемый расход воздуха при низком давлении, т.е. при малой высоте лопаток вентилятора.

Лопатки вентилятора расположены вокруг радиатора, а диск вентилятора служит составной частью радиатора, поэтому вентилятор не увеличивает осевую длину теплообменника. Малая высота лопаток обеспечивает компактность теплообменника в диаметральном размере.

Предлагаемая конструкция обеспечивает легкий переход от самовентиляции к независимой вентиляции теплообменника.

Теплообменник можно устанавливать как на конце вала электродвигателя, так и в любом другом его месте (при самовентиляции).

При самовентиляции вентилятор можно размещать в середине радиатора

(по его длине), что позволяет набирать 25 одном из дисков радиатора закреплены большое число дисков по длине валалопатки вентилятора, лопатки с торцов закрыты дисками. радиатора и теплообменник имеет кожух с входным окном в нижней части и с выходным в 30 боковой.

без уменьшения механической прочности лопаток вентилятора.

Конструкция теплообменника обеспечивает возможность увеличения его

76366

мощности и эффективности путем установки нескольких одинаковых вентиляторов и одинаковых пакетов радиатора . по длине вала.

Основное назначение, предлагаемого теплообменника - охлаждение электри- чес их машин с тепловой трубой внутри

вала, но он может быть использован также для охлаждения валов редукторов, центрифуг, сепараторов и других вращающихся машин. При независимом приводе вентилятора теплообменник может быть использован для охлаждения неподвижных частей машин.

Формула изобретения1

Ротор электрической машины с теплообменником, включающим тепловую трубу с дисковым радиатором и вентич лятор с загнутыми в направлении враще- щения лопатками, отличающий- с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, по меньшей мере на

одном из дисков радиатора закреплены лопатки вентилятора, лопатки с торФиг 2

Фиг3

Составитель Л.Карцева Редактор А30гар Техред А.КравчукКорректор Л.Патай

Заказ 721

Тираж 439

ВНИИГШ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

ФиеЛ

Подписное