Устройство жидкостного охлаждения ротора электрической машины Советский патент 1991 года по МПК H02K9/193 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к системе охлаждения вращающихся узлов электрических машин с регулированием расхода хладагента.

Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения автоматического регулирования расхода охлаждающей жидкости.

На фиг.1 показано устройство жидкостного охлаждения ротора электрической машины, продольный разрез; на фиг.2 изображен дроссельный кран, продольный разрез.

Устройство содержит вращающийся вместе с ротором 1 напорный кольцевой коллектор 2, концентрично совмещенный с неподвижным коллектором 3. заполненным охлаждающей жидкостью, поступающей из

напорной системы 4 от насосной установки (не показана). Напорный кольцевой коллектор 2 на рабочих режимах электрической машины заполнен охлаждающей жидкостью 5 вместе с каналами 6 обмотки ротора 1 В коллекторе 2 размещен заборник 7 жидкости в виде трубки, торцом обращенной навстречу вращения ротора 1 (стрелка Д). Другой конец трубки опущен в резервуар 8 автономного поплавкового регулятора уровня, который выполнен проточным благодаря наличию в нем сливного патрубка 9 с краном 10, а также переливной трубы 11, соединенных с резервуаром сливной системы, снабженным поплавковым регулятором уровня в ней (не показаны) В резервуаре 8 автономного поплавкового регулятора уровня имеется поплавок 12, механически соединенный с полым стрежнем 13, распоО

Os

ел Jb о сд

ложенным с возможностью поворота в корпусе 14 дроссельного крана. Полый стержень 13 и корпус 14 дроссельного крана снабжены входными15 и 16 и выходными 17 и 18 окнами соответственно для прохода охлаждающей жидкости в напорной системе. Стержень 13 снабжен канавкой 19 (фиг.1.), а корпус 14 - отверстием 2С с трубопроводом 21, в котором установлен электроклапан 22, подсоединенным к резервуару 8. Место расположения канавки 19 подбирается опытным путем, исходя из требования: при крайнем верхнем положении поплавка 12 канавка должна соединять отверстие 20 с входным окном 16. Для фиксации поплавка 12 в верхнем положении предусмотрено

управляемое стопорное устройство 23. Дроссельный кран встроен в кольцевую камеру 24, разделенную на центральный отсек 25 (фиг.2), служащий для входа жидкости

через окна 15,16 в кран (стрелка А), и два

боковых отсека 26 для выхода жидкости через окна 17,18 из крана в патрубки напорной системы 4 (стрелки Б и В).

Устройств© работает следующим образом,

В исходном положении при невращающемся роторе поплавок 12 удерживается стопорным устройством 23 в верхнем положении, т.е. находится на уровне переливной трубы 11. В этом положении входные 16 и выходные 18 окна в корпусе 14 дроссельного крана полностью закрыты стержнем 13, а канавка 19 соединяет отверстие 20 и

частично входное окно 16. Электроклапан

22 на трубопроводе 21 открыт.

После включения насоса жидкость через трубопровод 21 наполнит резервуар 8

до переливной трубы 11, так как расход ее через трубопровод 21 достаточен, чтобы восполнить расход через сливной патрубок 9, заданный краном 10, а избыток поступит в переливную трубу 11.

При подъеме частоты вращения ротора, например при пуске и достижении ею заданной величины, при которой удерживается уровень жидкости 5 во вращающемся кольцевом коллекторе 2, от электрического сигнала по частоте вращения стопорное устройство освобождает поплавок 12 и одновременно клапан 22 перекрывает на 2-3 мин. трубопровод 21. Уровень жидкости в резервуаре 8 будет снижаться, перемещая поплавок 12 вниз и обеспечивая через открывающиеся окна 15-18 поступление жидкости в напорный кольцевой коллектор 2 ротора 1 до уровня, при котором будет захват жидкости 5 заборником 7. По мере роста частоты вращения ротора уровень жидкости 5 во вращающемся напорном

кольцевом коллекторе будет стремиться переходить на большой диаметр и захват жидкости заборником 7уменьшится, а поплавок 12, перемещаясь вниз, обеспечит большее

поступление жидкости в напорный коллектор 2.

При снижении частоты вращения, например при остановке ротора, уровень жидкости 5 в коллекторе 2 будет переходить на

0 меньший диаметр и захват жидкости заборником 7 увеличится, обеспечивая подъем поплавка 12 и соответствующее уменьшение подачи жидкости во вращающийся коль- цевой коллектор ротора за счет

5 дросселирования в кране его окнами, а при достижении определенной частоты вращения канавка 19 соединит отверстие 20 и частично окно 16, что обеспечит быстрое наполнение через трубопровод 21 резерву0 ара 8 до переливной трубы 11, а поплавок 12

зафиксируется стопорным устройством 23.

В дроссельном кране охлаждающая

жидкость протекает от центрального отсека

25 в полость пустотелого стержня 13 через

5 окна 16 корпуса крана и окна 15 стержня и далее по полости стержня 13 в боковые отсеки 26 через окна 17 в стержне и 18 в корпусе. При подъеме или опускании поплавка 12 механически соединенный с ним

0 стержень 13 поворачивается, в результате чего проходные сечения в окнах 15-18 уменьшаются или увеличиваются, уменьшая или увеличивая подачу охлаждающей жидкости в напорной системе.

5 Предложенное устройство позволяет автоматически, без обслуживающего персонала и без специального привода удерживать заданный уровень жидкости во вращающемся коллекторе независимо от

0 частоты вращения ротора, а также автоматически подавать и перекрывать подачу жидкости в коллекторе при пусках и остановках электрической машины, что повышает надежность ее работы.

5 Формула изобретения

Устройство жидкостного охлаждения ротора электрической машины,содержащее установленный на роторе напорный кольцевой коллектор, резервуар с размещенным в

0 нем поплавковым регулятором уровня и дроссельный кран, состоящий из пустотелого стержня, механически соединенного с поплавком и размещенного в корпусе с входными и выходными окнами для прохода

5 жидкости, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности путем обеспечения автоматического регулирования подачи охлаждающей жидкости, напорный кольцевой коллектор снабжен заборником жидкости в виде трубки, торцом обращенной

навстречу вращения ротора, второй конец которой размещен в резервуаре, соединенном через трубопровод с электроклапаном с дроссельным краном, на наружной поверхности стержня которого расположены канавка, сообщающая трубопровод с входным окном корпуса дроссельного крана при крайнем верхнем положении поплавка.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к системе охлаждения вращающихся узлов электрических машин с регулированием расхода хладагента. Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения автоматического регулирования расхода охлаждающей жидкости. Устройство позволяет автоматически, без обслуживающего персонала и без специального привода, удерживать заданный уровень жидкости во вращающемся коллекторе 2, независимо от частоты вращения ротора, а также автоматически подавать и перекрывать подачу жидкости в коллектор при пусках и остановах электрической машины, что повышает надежность ее работы. 2 ил.

К

76

15

/

В

Ь 1В 13

1