Ротор криогенного турбогенератора Советский патент 1978 года по МПК H02K9/197 H01L39/02 

(54) РОТОР КРИОГЕННОГО ТЗФБОГЕНЕРАТОРА

Изобретенне относится к электротехнике и может быть использовано в роторах крноген ных турбогенераторов. Известен ротор электрической машины, в котором для прохождения газа, охлаждающего обмотку, предусмотрены расположенные в стенках пазов радиальные каналы; сообшающиеся между собой н с воздушным зазором машины 1. Данная конструкция приемлема лишь для газового охлаждения и не может быть реализована в машинах жидкостного охлаждения, в частности, в криогенных, вследствие высоких гидравлических потерь в каналах. Известна также конструкция ротора криогенного турбогенератора, в котором для нро хождення хладагента предусмотрены осетк каналы, расположенные на внутренних сторонах боковых частей пазовой изоляция обмотки (2J. Для обеспечения эффективного охлаждения обмотЯи по всей ее длине необходимо выяолнение каналов с достаточно большнм сечением, что нриводнт соответственно к уменьшению сечения зубцов и, следовательно, к их осмФ ленни. особенно, в корневых частях. В предлагаемом роторе криогеимого турбогенератора, содержащем несущий цилиндр с пазами, в которых расположена сверхарваодя щая обмотка, пазовую нзоляцию, на бмутренних сторонах боковых частей которой расположены каналы для хладагента, пазовые клинья и наружный опорный цилиндр для закреггления обмотки, с целью повышения эффективности охлаждения посредством уменьшения гидравлического сопротивления движению хладаген та зубцы несушегб цилиндра выполнены с каналами Д.П1Я подачи и отвода хладагента, расположенными параллельно проводникам обмотки и сообщающимися с каналамн на боковых частях пазовой изоляции, причем последние выполнены сообщающнмися между собой через кзиалы в изоляции, размещеиной в основании паза. Для сообщения между собой каналов в зубцах несущего цилиидра и каналов в пазо- вой изоляции верхние части зубцов и боковые части казовых клиньев могут быть выполнены с поперечными канавками. На фиг. 1 схематически показан предлагаетА ротор, поперечное сечение;, на фиг. 2 - несущий цилиндр с пазовой изоляцией н паровыми клиньями, общий вид; иа фиг. 3 - яюойая изоляция, общий вид; на фиг. 4 лобовая часть ротора без опорного цилиндра; иа фиг. 5 - поперечное сеченне паза и зубца с каналами, запоянеинымн технологическими эле ментами.

Ротор криогенного турбогенератора представляет собой сверхяроводниковую обмотку, состоящую из отдельных катушек 1, размещенных в пазах несущего цилиндра 2 и закрепленных посредством пазовых клиньев 3 и наружного опорного цилиндра 4.

Между катушками обмотки и несущим цилиндром размещена пазовая изоляция 5, на внутренней стороне которой имеются каналы 6 для прохождения хладагента. В зубцах 7 несущего цилиндра расположены осевые каналы 8, закрытые снаружи клиньями 9 и сообщающиеся с каналами в пазовой изоляции через поперечные канавки {() в верхних частях зубцов и П -в боковых частях клиньев. Подача и отвод хладагента осуществляется со стороны лобовых частей обмотки через радиальные каналы 12, сообщающиеся с осевыми каналами 8..

Движение хладагента в роторе показано на фиг. I-4 стрелками, причем сплошными стрелками показано движение подводимого хладагента, а прерывистыми - otвoдимoro.

Жидкий хладагент, поступив через радиальные каналы 12 в каналы 8, движется по последним в осевом направлении и одновременно по каналам, образованным канавками 10 и }, поступает в каналы 6 пазовой изоляции, охлаждая катушки сверхпроводящей облютки. Далее хладагент поступает в каналы 8, размещенные в соседних зубцах и сообщающиеся с каналами 12 на противоположной лобовой частя обмотки, и удаляется из ротора. Осевые каналы соседних зубцов в зависимости от их соединения с радиальными каналами 12 являются подводящими или отводящими хладагент..

Осевые каналы вследствие их удаленности от корневых частей зубцов к периферии могут иметь увеличенное поперечное сечение, а следовательно, малое гидравлическое сопротивление движению хладагента, что повышает эффективность охлаждения обмотки.

3

fut.l

в процессе изготовления ротора обмотка после ее укладки в пазы и закрепления подлежит пропитке, например, смолой

С целью предотвращения заполнения каналов пропиточным веществом, в них перед пропиткой размещаются покрытые смолоотталкнваюпдей смазкой стальные рейки 13 или тонкие гибкие ленты 14, которые после пропитки и отверждения удаляются из конструкции.

Формула изобретения

. Ротор криогенного турбогенератора, содержащий несущий цилиндр с пазами, в которых расположена сверхпроводящая обмотка, пазовую изоляцию, на виутренних сторонах боковых частей которой расположе ны каналы для хладагента, пазовые клинья и наружный опорный цилиндр для закрепления обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения посредством уменьшения гидравлического сопротивления движеиию хладагеита, зубцы несущего цилиндра выполнены с каналами для подачи и отвода хладагеита, расположенными параллельно проводникам обмотки и сообщающимися с каналами из боковых частях пазовой изоляции, причем последние выполнены сообщающимися между собой через каналы в изоляции, размещенной в осиоваиии паза.

Источники информации, прииятые во внимание при экспертизе:

Ю

fuz.i

Фиг.З