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

(54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к конструкциям электрических машин, преимущественно взрывобезонасного иснолнения. Известен ротор электрической машины, вал которой выполнен в виде теггловой трубы, а вну ренняя поверхность вала сделана конической Ц Указанная конструкция обладает теми недостатками, что имеет слаборазвитую поверхность как в области конденсации паров теплоносителя - внутрен11яя поверхность В ала в конденсационной зоне, так и в области сброса тенла в окружающее пространство - наружная поверхность вала в конденсациошюй зоне. При принятых общих габаритах, это обстоятельство ограничивает тегшопередающие возможности конструкции. Известен также ротор электрической машины с испарительным охлаждением, содержащий магнитопровод и вал, выполненный в виде тепловой трубы, на одном из участков которой, служащим зоной испарения, расположен магнитопровод, а другой участок, расположенный на одном из концов вала и служащий зоной конденсации, выполнен в виде обращенного большим основанием к магнитопроводу усеченного конуса с ребрами на наружной поверхности 2 . Однако внутренняя поверхность зоны конденсации остается по-прежнему гладкой и вследствие этого является минимальной для выбранного диаметра. Кроме того, стенки тепловой трубы в теплоотдающей оребренной части имеют значительную толщину, что также уменьшает возможности передачи тепла. Цель изобретения - интенсификация охлаждения. Указанная цель достигается тем, что ребра выполнены в виде продольных гофр переменной высот1 1, уменьшающейся от метшего основания к большему и снабжены направляющим кольцом, охватывающим по наружной поверхности гофры у меньшего основания конуса. При этом ротор может иметь турбулизируюшие стержни , размещенные на направляющем кольце между гофрами. На фиг. 1 дан продольный разрез ротора электрической машины; на фиг. 2 изображен конец вала, содержащий конденсацио1П1ую зону тепловой трубы, в изометрической проекции. Вал -ротора электрической мапшны выполнен в виде тепловой трубы, имеющей зону испарени 1, транспортную зону 2 и конденсационную зону 3. Конец вала, содержащий конденсацион}гую зо имеет ребра в виде гофр 4, высота которых уме Шается до нуля к большому основанию конуса, направляющее кольцо 5 и турбулизирующие стер ни 6. Гофрированная боковая поверхность вала в конденсационной зоне тепловой трубы обладает следующими преимуществами: 1)увеличенная по сравнению с гладким кону сом поверхность конденсавди (внутренняя поверх ность) и поверхность внещнего съема тепла (наружная поверхность) при неизменных внещних общих габаритах; 2)кратчайщий путь движения тепла от внутренней поверхности, на которой происходит выделение тепла вследствие конденсации паров теп лоносителя, до наружной поверхности, где происходит сброс тепла в окружающую среду, обусловленный взаимным расположением поверхностей выделения и сброса тепла и малой толщиной стенки. Как известно, количество тепла, переданноетеплопроводностью через твердую стенку, будет равно л /ч d ) где X - теплопроводность стенки; 5 - толщина стенки; вн температура внутренней поверхности стенки; нар температура наружной поверхности стенки; F - площадь рассматриваемой поверхности. Как видно из приведенной формулы, уменьшение толщины стенки и увеличение поверхности теплообмена, реализуемые в данном предпоже)™ увеличивают теплопередающую способность конструкции. Для улучшения обтекания гофр, являющихся своеобразным продольным оребрением на валу, с помощью расположенного на том же

валу вентилятора служит направляющее кольцо, закрепленное на наружной поверхности гофр у меньшего основания конуса. Известно также, что искусственная турбулизация потока способствует переходу ламинарного пограничного слоя в турбулентный, который характеризуется более высоким съемом тепла. Поэтому установка турбулизирующих стержней в межгофровом пространстве будет обеспечивать ускорешпэш переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный и способствовать усилению теплоотдачи ротора электрической машины на 15 -Ь20%. Формула изобретения 1. Ротор электрической машины с испарительным охлаждением преимущественно взрывобезопасного исполнения, содержаидий магнитопровод и вал, выполнениьн в виде- тепловой трубы, на одном из участков которой, служащим зоной испарения, расположен магнитопровод, а другой y iacTOK, расположенный на одном из концов вала, и служащий зоной конденсации, выполнен в виде обращенного большим основанием к магнитопроводу усеченного конуса с ребрами на наружной поверхности, отличающийся тем, что, с целью интенсификации охлаждения ребра выполнены в виде продольных гофр переменной высоты, уменьшающейся от меньшего основания к большему, и снабжены направляющим кольцом, охватываю1дим по наружной поверхности гофры у меньшего основания. 2. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен турбулизирующими стержнями, размещенными на направляющем конце между гофрами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 404162, кл. Н 02 К 9/20, 1970. 2.Патент Великобритании № 1470082, 02 К 9/20, 1974.