Электрическая машина с испарительным охлаждением Советский патент 1975 года по МПК H02K9/20 

1

Изобретение относится к области электротехники.

Известна электрическая машина с испарительным охлаждением многослойной обмотки ротора, содержащая теплообменник, сообщающийся при помощи сборно-раздаточных коллекторов € полыми проводниками обмотки. Однако такая машина не обеспечивает точного дозирования хладагента в параллельных каналах обмотки, что может привести к переполнению отдельных каналов хладагентом, в то время как другая часть каналов не охлаждается.

Для повышения эксплуатационной надежности в предлагаемой машине теплообменник разделен на гидравлически изолированные между собой отсеки, а коллекторы выполнены кольцевыми и размещены концентрично относительно друг друга. При этом каждый коллектор выполнен сообщающимся с одной стороны с соответствующим слоем обмотки, являясь ее продолжением в аксиальном направлении, а с другой стороны с соответствующим отсеком.

На фиг. 1 показан ротор описываемой машины со сборно-раздаточными паровыми и жидкостными коллекторами, размещенными с разных его сторон, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, со сборно-раздаточным парожидкостным коллектором, размещенным с одной стороны ротора.

Многослойная обмотка 1 возбуждения машины выполнена из проводников с внутренними каналами для прохождения жидкого хладагента, например фреона и его пара. Каждый слой обмотки, состоящий из проводников, находящихся в разных пазах ротора на одном радиусе, объединен с одной стороны жидкостным коллектором 2, а с другой паровым коллектором 3. Каждый паровой коллектор соединен при помощи трубок 4 со своим отсеком теплообменника 5, который, в свою очередь, при помощи трубок 6 связан с соответствующим жидкостным коллектором 2. Паровые и жидкостные коллекторы соединены с выходными и входными концами каналов проводников соответствующего слоя при помощи изоляционных патрубков 7. Теплообменник 5 состоит из корпуса 8, теплообменных труб 9 и рас пределительных коллекторов 10 и снабжен камерами И и 12 для подвода и отвода охлаждающей жидкости, например воды. Он может

быть размещен либо во внутренней полости ротора (см. фиг. 1), либо на торце вала ротора (см. фиг. 2). Паровые 3 и жидкостные 2 коллекторы размещены либо на разных концах ротора, либо совмещены в одном нарожидкостном коллекторе, который размещен на одной стороне с теплообменником.

При неподвижном роторе жидкий хладагент скопляется в каналах нижних проводников обмотки 1 и частично в соединяющих их коллекторах 2 и 3.

При вращении ротора система охлаждения работает следующим образом.

Охлаждающая жидкость под действием центробежных сил распределяется равномерно между всеми проводниками многослойной обмотки 1, так как стержни каждого слоя обмотки но всей длине расположены на одном радиусе, а их каналы совместно с коллекторами 2 и 3 представляют собой систему сообщающихся сосудов. В процессе работы машины жидкость, находящаяся в каналах проводников, испаряется и пар из обмотки 1 но трубкам 4 поступает в соответствующий распределительный коллектор 10 теплообменника 5. Образующийся в теплообменнике конденсат стекает нод действием центробежных сил по конусной поверхности до корпуса 8 и по трубкам 6 поступает в жидкостный коллектор 2 соответствующего слоя обмотки, а из него в каналы проводников. При этом внутренний циркуляционный контур замыкается.

Так как каждый слой обмотки вместе со своим отсеком теплообменника 5, жидкостным 2 и паровым 3 коллекторами и соединительными трубками 4 и 6 представляет собой отдельный изолированный по фреону циркуляционный контур, то перетекание жидкости из одного слоя в другой исключается. Вместе с этим устраняется необходимость дозировки жидкости в процессе работы между отдельными слоями, т. е. нрименения дроссельных устройств.

При изменении нагрузки обмотки ротора толщина слоя жидкости в каналах проводников устанавливается автоматически.

Таким образом, описываемая конструкция системы непосредственного испарительного охлаждения обмоткн ротора обеспечивает саморегулирование процесса равномерной раздачи жидкости но отдельным нроводникам, что повышает эксплуатационную надежность электрической мащины.

Предмет изобретения

Электрическая машина с испарительным охлаждением многослойной обмотки ротора, содержащая теплообменник, сообщающийся при помощи сборно-раздаточных коллекторов с полыми проводниками обмотки, отличающаяс я тем, что, с целью новыщения экснлуатационной надежности, теплообменник разделен на гидравлически изолированные между собой отсеки, а коллекторы выполнены кольцевыми и. размещены концентрично относительно друг друга, причем каждый коллектор выполнен сообщающимся с одной стороны с соответствующми слоем обмотки, являясь ее продолжением в аксиальноД направлении, а с другой стороны с соответствующим отсеком.

5 8 0 3

72

fui.f