Ротор электрической машины с испарительным охлаждением Советский патент 1979 года по МПК H02K9/20 

Изобретение относится к электротехннке и может быть использовано в синхронных неявно полюсных электрич«ских машннах.

Известен ротор электрической машины с испарительным охлаждением, в котором процесс испарения происходит в центральном отверстии вала }.

Недостатком этого ротора является низкая эффективность охлаждения и высокое тепловое сопротивление между участком выделения тепла - обмоткой и поверхностью ротора и участком отведения тепла - центральным отверстием в валу.

Также известен ротор электрической машины с испарительным охлаждением, содержащий обмотку, полый вал, выполненный в виде тепловой трубы, и цилиндр, установленный в валу с образованием полости, расположенной между наружной поверхностью цилиндра и внутренней поверхностью вала 2.

Целью нзЬбретення является повышение эффективности охлаждения и уменьшение теплового сопротивления между участками выделения и отведения тепла, что приведет к снижению нагрева обмотки ротора.

Цель достигается тем, что между обмоткой и валом расположены аксиальные каналы, сообщающиеся с упомянутой полостью, и в последней установлено, по меньшей мере, одно кольцо, разделяющее зону подачи хладагента в аксильные каналы от зоны его отвода. При этом цилиндр может быть покрыт теплоизоляционным материалом.

На фиг. I показан ротор электрической машины с испарительным охлаждением, продольный разрез на фиг. 2 - ротор с различным расположением аксиальных каналов, полеречный разрез.

В полом валу 1 ротора с обмоткой 2 установлен цилиндр 3, зафиксированный при помощи колец 4, служащих одновременно уплотнениями между центральным отверстием и цилиндром. Между обмоткой и валом выполнены аксиальные каналы 5, которые могут быть выполнены и не у дна паза, а форма их в сечении может быть круглой (фиг. 2).

Между наружной поверхностью цилиндра и внутренней поверхностью вала имеется полость 6, которая .сообщается с аксиальными каналами посредством радиальных каналов 7 и 8. На конце вала ротора закреплен теплообменник 9 с напорным элементом а виде центробежных лопаток 10 с перегородкой И, прикрепленной к теплообменнику 9 и к цилиндру 3. Наружная поверхность цилиндра 3 покрыта слоем теплоизоляционного материала 12. На конце цилиндра имеются отверстия 13,

При сборке ротора внутренняя полость, образуемая теплообменником 9, полостью 6, цилиндром 3, аксиальными и радиальными каналами 5, 7 и 8 герметизуется, часть объема ее заполняется жидким хладоагентом, например, водой.

При работе электрической машины хладоагент под действием центробежных сил лопаток 10 поступает через отверстия 13 и радиальные каналы 8 .в аксиальные.каналы 5, где происходит его испарение. Далее хладоагент в виде пара через радиальные каналы 7 поступает в полость 6 и проходит в теплообменник 9, где происходит его конденсация.

Использование изобретения позволит увеличить интенсивность охлаждения ротора, вследствие этого повысить электромагнитные нагрузки ротора, что даст возможность увеличить мощность машины, не изменяя ее габаритов.

Формула изоОретения

1.Ротор электрической машины с испа{нтельным охлаждением, содержащий обмотку, полый вал, выполненный в виде тепловой трубы, и цилиндр, установленный в валу с образованием полости, расположенной между наружной поверхностью цилиндра и внутренней поверхностью вала, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности охлаждения, между обмоткой и валом расположены аксиальные каналы, сообщающиеся с упомянутой полостью, и в последней установлено, по меньшей мере, одно кольцо, разделяющее зону подачи хладагента в аксиальные каналы от зоны его отвода..

2.Ротор по п. I, отличающийся тем, что цилиндр покрыт теплоизоляционным материалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах, ХАЙ, Харьков, 1974, вып. 4, с. 121, рис. 2.

2.Авторское свидетельство № 524279, кл. Н 02 К 9/20, 1974.

/ / I

//

-l r T S -ffyyi f-Tryy w fJf . кр j УУ I

иг.2