Электрическая машина Советский патент 1978 года по МПК H02K9/197 H01L39/04 

I

Изобретение относится к электротехшке.

Известна электрическая NKiiuiiiia. содс})жащая два насоса, обеспечивающие создание вакуума i j.

Однако указанная конструкция не обесп(м;;|пяет надежности.

Известна также электрическая .. содержащая статор с торцовыми щитами, ротор с обмоткой, нанорные элементы расноложенные на торце ротора между камерами с различным давлением, торцовые yikioTiieния, установленные в камере низкого давления, и подщинниковый узел 2.

Однако такое устройство не обеспечивает повышения мощности путе.м получения высокого вакуума между ротором и статором при обеспечении надежности.

Цель изобретения - повышение мощности путем получения высокого вакуума между ротором и статором при обеспечении надежности.

Это достигается тем, что нанорные э.leменты выполнены в виде чередуюни1хся подвижных и неподвижных коаксиальных цилиндрических обечаек с распо.юженными под углом друг к другу отверстиями, причем наружные обечайки закренлены на роторе и

расположе1П21 в камере с высоким вакхумом. между статором и ротором, а вн тренние обечайки закреплены па yiioMHnyTiiix щитах и распо.южен, п камере с низким . охватывакяцей подишпниковый узе.1, а обмот кп ротора выно,1пена сверхпроводя :1ей.

На фи1 1 изображена часть пред.чагаемон электрическо машины, продольный раз)ез; на фиг. 2 - поперечное сечение машины по обечайкам

Электрическая мащина содержит ротор I с обмоткой, статор 2 с торцокми щитами 3 . Haiiopiitiie элементы 4. растаможенные на торце ротора камерами 5. 6 с различным давлением, торцовые уплот1 епня 7. устапов.1енные в камере б низкого вакуума, и нодпщнниковый узе.1 8. При этом нанорные элементы имеют чередующиеся подвижные 9 и неподвижные 10 коаксиальные цилиндрические обечайки с прг)тиВ1;1о.1ожн() направленными отверстиями И. 12. Наружные обечайки 9 закрепле п, на роторе и расположены в камере .5 с высоким BaKyyMON между статоро.м и poTopo.N,. а внутренние обечайки 10 закренлены на щитах и расно.южены в камере 6 с ни.зкя.м вак умом. которая охватывает нодшнипиковый зел 8. Обмотка ротора выполнена сверхпроводящей. Камера с низким давлением является форвакуум. rift полостью, которая откачивается насо(.,1 13. Каждая пара упомянутых обечаек предст&вляет собой ступень радиального турбомолскулярного насоса. При вращающемся роторе и молекулярном режиме течения газа в вакуумируемой системе, т. е. при давлениях ниже 1 - 10 Па (примерно 10 2-10 мм рт. ст.), что обеспечивается форвакуумным насосом 13, подвижные и неподвижные отверстия обечаек обеспечивают преимущественное прохождение молекул газа в направлении откачки (от периферии ротора к его оси), за счет чего создается и поддерживается между ротором и статоро.м охранный вакуум необ.ходимой глубины. Использование предлагаемого изобретения позволит при незначительном конструктивном усложнении сверхпроводящей электрической машины в системе ее вакуумирования оставить только форвакуумный насос, исключив автономный высоковакуумный насос; исключить зависимость высоковакуумной изоляции СП-ротора от неполадок или аварий турбомолекулярного насоса, приводящих к его остановке, потере вакуума и практически мгновенному закипанию жидкого гелия с неизбежной аварией самой СП-мащины. При любой аварийной ситуации предлагаемой электрической машины, не связанной с заклиниванием опор ротора, например при обесточивании насосов, большая общая вращающаяся масса, составленная из СП-ротора и напорных элементов, позволяет длительно сохранять высоковакуумную изоляцию СП-ротора за счет использования его кинематической энергии, аккумулированной за время предаварийной работы и, тем самым, предотвратить дальнейщее развитие аварии. Применение изобретения позволит также обеспечить долговечность сверхпроводящей мащины, так как при холодном роторе или возможном натекании в вакуумный зазор между ротором и статором натекающий газ будет легко откачиваться турбомолекулярным насосом. Этому способствует минимальная длина вакуумного тракта между откачивае.мы.м объемом и вакуумным насосом, полученная в результате установки напорных элементов на торцы ротора. Именно цилиндрические напорные элемен/ ты, вращающиеся с ротором и чередующиеся с неподвижными напорными элементами, при выполнении их основной функции - создания вакуумд не менее 10 мм рт. ст., в пространстве между ротором и статором - допускают осевое тепловое перемещение друг относительно друга, возникающее при захолаживании ротора, что способствует достижению конструктивной надежности мащины. Кроме того, при.менение цилиндрических напорных элементов, укрепленных на торцах ротора, в сочетании с неподвижными напорными элементами позволяет сделать конструкцию СП-машины в целом с откачной системой компактной за счет того, что высоковакуумная откачная система органически вписывается в радиальный габарит ротора, а ее центральная часть использована для размещения корпуса опор ротора г --х масляными уплотнениями. Формула изобретения Электрическая мащина, содержащая статор с торцовыми щитами, ротор с обмоткой, напорные элементы, расположенные на торце ротора между ка.мерами с различным давлением, торцовые уплотнения, установленные в камере низкого давления, и подшипниковый узел, отличающаяся те., что, с целью повышения .мощности путем пол чения высокого вакуу.ма между ротором и статором при обеспечении надежности, напорные элементы выполнены в ви.ае чередующихся подвижных и неподвижных коаксиальных цилиндрических обечаек с ра лоложенными под углом друг к другу отве стиями, причем наружные обечайки закреплены на роторе и расположены в камере с высоким вакуумом между статором и ротором, а внутренние обечайки закреплены па упомянутых щитах и расположены в камере с низким вакуумом, охватывающей подщипниковый узел, а обмотка ротора выполнена сверхпроводящей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Заявка № 2175298/07, кл. Н 02 К 9/197 1973. 2.Патент США № 3761748, Н 02 К 9/00, 1973.

г s 3

10