Электрическая машина с жидкостным охлаждением Советский патент 1978 года по МПК H02K9/19 

I

Изобретение относится к обпасти эпектротехники,в частности к крупным эпектрическим машинам, турбогенератора с жипкостным охпажиением.

Известна апеЛтрическая машина с жио костным охлаждением, содержащая ротор обмоткой, вьтопненной из попых провопников, копьцевую распределительную камеру, соойцающуюся с проводниками об мотки посредством подвошпдих хладагент трубок, и токоподводящую шину l. Недостатком такой машины является плохое охлаждение токоподводящих шин, что дает возможность повышения плотности пор водимого от источника возбуждения тока.

Известна также электрическая машина с жидаостным охпажоением, содержащая вал с ротором, в пазах которого размешена обмотка, выполненная из попых проводников для жидкого хладагента кольце- Bjnb камеру окружакнцую вал, расположенную между концом вала и ротором и соо ающуюся с проводниками обмотки посредством подводящих хладагент трубок, и полую продольно расположенную

токоподводящую шину для соединения проводников через токопроводяший элемент с источником возбуждения .

Расположение токопровопяшего элемент в отца пении от обмотки ротора и значительная длина токоподводящей шины ухудшают эффективность охлаждения машины.

Из известных конструкций наиболее близкой к изобретению является вторая.

Целью изобретения является noBi-шение эффективности охлаждения электрической машины.

Указанная цель достигается тем, что токопроводяший элемент расположен между концом вала и кольцевой камерой, а одна из подвошпцих хладагент трубок соединена с токоподводяшей шиной в зоне соединения последней с токбпровоояшамэлементом, причем токоподводящая шина и соеданеннаа с ней подвошоцая хладагент трубка расположены в паралпепьных пазах ротора в проходят продольно под кольцевой камерой. Ткопроводяший элемент и подводшцие хладагент тру(5кн расположены по разнью стсфоны от токоподвощ

щей шины в тангенциальном направлении. Кроме того, эпектрическая машина снабжена соеданитепем и токопроводяший эпемент выпопнен в виде попой радиально шины, в которой размещена подводящая хладагент трубка, причем соединитель расположен между концами радиальной и продольной шин.

На фиг. 1 показана эпектрнческая

машина, продогаьньгй разрез; на фиг. 2 ротор, продольный разрезана фиг. 3 ротор, поперечный разрез по проводяваим xjtanareHT проводникам; на фиг. 4 ротор, поперечный разрез в зоне токопроводящего элемента на фиг. 5 - разверка части ротора в зоне токопррводящего элемента на фиг. 6 - продольный разрез части ротораJфиг. 7 развертка части ротора в зоне соединения токоподводйщей шины и подводящий хладагент трубки; на фиг. 8 поперечное сечение части ротора в зоне полой радиальной шины.

Эпектрическая машина содержит ротор 1, вап 2 которого закреплен в подшипниковых узпах концевых кронштейнов 3. В .пазах ротора 1 размещена обмотка 4, вь подменная из попых проводников для жидкого хладагента, который вводится и выводится посредством труб 5 и 6. Кольцевая распределительная камера 7, окружающая вал 2, сообщается с трубами 5; и 6.подвода и отвода хладагента посредством радиальных каналов 8 и с проводниками обмотки посредство} подводящих хШдагент трубок 9,расположенных в продогш ных пазах 10 вала ротора. Продольно распопоженные полые токоподводяшие шины 11 соединяют обмотку ротора 1 с источником возбу ждения через токопроводящие элементы 12, расположенные между концом вала 2 и кольцевой камерой, и аксиальныв проводники 13, расположенньге в отверстии вала ротора и примыкающие непосредственно к охлаждающим трубам 5,6 Шины 11 расположены в непосредственной бтшзост от токопроводяших эпементо 12 в пазах 14 ротора, которые проходят продольно под копьцевой камерой 7.

В местах выхода пазов 14 на поверхности вала выполнены выточки 15, в которых шины 11 соединяются с токопроВОД5ПДИМИ эггементами -12 V перемычками 16.

Охлаждение токоподводяших шин 11 осуществляется с помощью одной из трубок 17, соединенной с шинами в зоне сое динения с токопроводящими элементами 12. Трубки 17 сообщаются с кольцевой камерой 7. Трубки 17 размещены в пазу ротора 18, параппепьном пазам 14 и

проходящем также под копьцевой камерой 7, причем токопроводящий эпемент 12 и подводящая хладагент трубка 17 расположены по разные стороны от токоподво дящей шины 11 в тангенциальном направлении.

Токопроводящий эпемент 12 представляет собой медный стержень относительно большого поперечного сечения.

В машинах большой мощности при больших плотностях тока токопроводящий элемент 12 охлаждае;тся хладагентом, подаваемым трубкой 17 в трубку 19, проходящую вдопь всего токопроводящего элемента 12.

Токоподводящая шина 11, токопроводящий элемент 12 и подводящая хладагент трубка 17 сообщаются посредством соединитетш 20. Фиксация шины 11 и подводящих хладагент трубок осуществляется с помощью теплопроводных блоков 21-26

Таким образом, осуществляется охлаждение токоподводящей шины 11 и токо- проводящего эгаемента 12 от единой системы жидкостного охлаждения ротора, что повьпиает эффективность охлаждения всей # лектрической машины.

Формупа изобретения

1.Электрическая машина с жидкостным охлаждением, содержащая вал с ротором,

в пазах которого размещена обмотка, вы полненная из полых проводников для жи№кого хладагента, кольцевую камеру, окружающую вал, расположенную между концом вала и ротором и сообщающуюся с проводниками обмотки посредством подводящих хладагент трубок, я полую продольно рао положенную токоподзаогзииуюшину для соединения проводников через токопроводящий. эпемент с источником возбуждения, отличающаяся тем, что, с цепью повышения эффективности охлаждения, токопроводящий элемент расположен между концом вала в кольцевой камерой, а одна из подводящих хладагент трубок doe динена с токоподводящей шиной в зоне сое динения последней с токопроводяшим элементом.V

2.Эпектрическая машина по п. 1 отличающа я с я тем, что токоподводящая шина и соединенная с ней подводящая хладагент трубка распоиожены в параллельных пазах ротора и проходят продольно под кольцевой камерой.

3.Эпектрическая машина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что токопроводящий элемент и подводящие хпадагент трубки )эасположены по разные стороны от токоподводящей щины в тангенциальном направлении.

4. Электрическая машина о пп. 1-3, отличающаяся тем, что она снабжена соединителем, и токопроводшцнй элемент выполнен, в виде полой радиальной шины, в которой размешена подводящая 1973.

хладагент трубка, причем соединитель расположен между концами радиальной и продольной шин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент ФРГ №2162705, Н 02 К 9/14, 1975.

2.Патент США №3733502, 310-52,

М

§

€

v

tft i S3

/

18

IPuz. f

20