Ротор электрической машины Советский патент 1979 года по МПК H02K9/197 H01L39/02 

I

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам с криогенным охлаждением, и может найти применение в промышленной энергетике,наземных и бортовых автономных энергетических установках.

Известна конструкция ротора электрической машины с криогенным охлаждением, в которой ПОЛЫЙ несущий цилиндр с закрепленной на нем обмоткой непосредственно соединен с цапфами вала {).

В данной койструкции вращающий момент к обмотке передается от цапфы вала непосредственно через стенки несущего цилиндра, в связи с чем площадь их поперечного сечения должна выбираться из условия обеспечения необходимой механической прочности. С ростом мощности машины эта. площадь увеличивается, а следовательно, увеличивается теплоприток к обмотке, что вызывает дополнительный расход хладагента, снижает надежность работы машины и ее экономические показатели. Указанный недостаток устраняется развязкой жесткого соединения несущего цилиндра с цапфой вала.

Известен ротор электрической машины с криогенным охлаждением, содержагций обмотку, ПОЛЫЙ цилиндр, состоящий из центрального и концевого участков, и цапфу вала, соединенную с указанным цилиндром, на-котором закреплена обмотка 2.

В данном роторе вследствие того что вращающий момент передается через контактное соединение, представляющее собой большое термосопротивление, теплоприток к центральному участку несущего цилиндра, где расположена обмотка, хотя и уменьшен, все же остается значительным, поскольку соединение концевого тонкостенного участка с цапфой вала выполнено жестким, а татстостенный участок обладает малым термосопротивлением. Последняя из указанных конструкций является прототипом изобретения.

Целью изобретения является повышение экономичности и надежности работы ротора электрической машины путем снижения теплопритока к обмотке.

Это достигается тем, что ротор снабжен теплоизолирующим кольцом и центрирующим подшипником, через которые конневой

участок цилиндра соедннеп с цапфой вала, и кольцевыми пластинамп. через которые центральный участок цилиндра соединен с цапфой вала, расположенными на концевом участке цилиндра и отделенными одна от другой с помощью ф.иксирующих прокладок,-причем одни из кольцевых пластин,. центральный участок цилиндра и цапфа вала снабжены выступами, а другие пластины имеют отверстия, в которых расположены указанные выступы.

Устра ение жесткой Связи между концевым участком и цапфой вала и замена толстостенного концевогоучастка на систему контактирующих друг с другом кольцевых пластин ведет к уменьщению притока тепла к обмотке ротора.

На-Чертеже представлена торцовая часть potopa со стороны привода, продольное сечение. - Ротор электрической машины с криогенным охлаждением содержит обмотку 1, закрепленную на полом . несущем цилиндре, состоящем из Центрального 2 и тонкостенного концевого 3 участков, тепловой экран 4, наружную оболочку 5 С расположенным на ней электромагнитным экраном 6, цапфу 7 вала. Тепловая изоляция внутренней части ротора обеспечивается закуумированием полостей 8. Охлаждение ротора осуществляется жидким или газообразным хладагентом, направление движения которого показано на чертеже стрелками.

НесущиГ цилиндр с обмоткой 1 центрируется относительно цапфы 7 вала посредством насаженных на тонкостенный участок 3 в его торцовой зоне теплоизолирующего кольца 9 и подшипника 10. Центральный участок 2 несущего цилиндра соединен с цапфой вала через систему чередующихся кольцевых пластин 11 и 12, причем пластины 11 снабжены выступами 13, входящими в отверстия 14, которые выполнены в пластинах 12. Цапфа вала и центральный участок 2 снабжены выступами 15 и 16, которые входят в отверстия 14 крайних пластин 12. Кольцеаые пластины П и 2,отделенные друг от друга фиксирующими прокладками 17, насажены на тонкостенный участок 3 через теплоизолирующую втулку 18 и поджимаются упругим элементом 19, который закреплен на цапфе 7.

Вращающий момент от цапфы 7 вала передается через систему контактных соединений IS-14, 13-14, 16-14 к центральному участку 2 несущего цилиндра с закрепленной на, нем обмоткой 1. Подщипник 10 позволяет осуществлять некоторый проворот несущего .цилиндра относительно цапфы вала при наличии технологических зазоров в контактных соединениях выступы- отверстия.

Изгибающий момент, который значительно меньще вращающего, воспринимается тонкостенным концевым участком 3 несущего цилиндра, в соответствии с чем и выбирается толщина его стенки.

Система контактных соединений, включающая подщипник 10 и последовательный набор контактирующих через выступы и соответствующие отверстия пластин 1 и 12, представляет собой больщое термосопротпвление, что приводит к снижению теплопритоков от цапфы вала к обмотке ротора. Уменьщение теплопритоков от цапфы вала к обмотке ротора при обеспечении передачи требуемых вращающих моментов повыщает экономичность и надежность электрических мащин с криогенным охлаждением.

Формула изобретения

Ротор электрической мащины с. криогенным охлаждением, содержащий обмотку, полый цилиндр, состоящий из центрального и концевого участков, и цапфу вала, соединенную с указанным цилиндром, на котором закреплена обмотка, огличающийся тем, что, с целью поЕыщения экономичности и надежности путем снижения т: плопритока к обмотке, он снабжен теплоизолирующим кольцом и центрирующим подшипником, через которые концевой участок цилиндра соединен с цапфой вала, и кольцевыми пластинами, через которые центральный участок цилиндра соединен с цапфой вала,„расположенными на концевом участке цилиндра и отде.ленными одна от другой -с помощью фиксирующих прокладок, причем одни из кольцевых пластин, центральный участок цилиндра и цапфа вала снабжены выступами, а другие пласти.ны имеют отверстия, в которых расположены указанные выступы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе,

Г. «Arehiv Шг Elektrotechnik, т. 57, 1976. с. 319-328, фиг. 2.

2. Авторское свидетельство СССР № 448548, кл. Н 02 К 9/16,. 1973.

f 1 2 f S 6 f$ Щ13fs

v /

3 te 7 г