Электрическая машина Советский патент 1979 года по МПК H02K9/19 H01L39/02 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

I

Изобретение относится к электрическим машинам, в. частности, к электрическим машинам со сверхпроводящими обмотками возбуждения, расположенными в криостате ротора.

Для защиты обмотки возбуждения, охлаждаемой до криогенных температур, от теплового и электромагнитного воздействия со стороны статора обычно используется окружающий электротермический экран, устанавливаемый на роторе и охлаждаемый за счет теплопроводности. Такое выпаанеиие электротермоэкрана не обеспечивает равномерного распределения температуры по его длине, что снижает эффективность его применения.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения электротермоэкрана.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемой машине электротермоэкран выполнен в виде трех коаксиально установленных цилиндров, сопрягаемых друг с другом поверхности многозаходной резьбы с образованием каналов между ни ми для циркуляции хладагснта, С торцов промежутки между цилиндрами герметизи;

рованы и соединены трубопроводами с гелиевым криостатом сверхпроводящей обмотки возбуждения и каналами охлаждения вала.

На фиг. 1 приведен продольный разрез электрической машины; на фиг. 2- то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - продольный разрез электротермоэкрана по каналу 10; на фиг. 4 - продольный разрез электротермоэкрана по каналу 9; на фиг. 5- часть электротермоэкрана в укрупненном мас1пта.бе, где 1 - криостат ротора со сверхпроводящей обмоткой возбуждения; 2 - статор с вакуумированным кожухом; 3-хвостовики вала ротора с каналами охлаждения 4; 5-устройства для отвода .хладагента; 6 - подшипниковые опоры; 7 - электротермоэк5ран; 8 - опорные элементы электротермоэкрана; 9-- подводящие и 10 отводящие каналы для хладагента; 11 - наружный цилиндр; 12 - средний цилиндр; 13- внутренний цилиндр; 14 - поверхности многозаходной резь0бы; 15 - каналы для циркуляции хладагента.

Внутри статора 2 с вакуумированнЕ м кожухом (фиг 1) размещены криогтат ротора

705607

1 с хвостовиками вала 3. В хвостовиках вала 3 выполнены каналы 4 для циркуляции хладагента, заканчивающиеся устройствами для его отвода. Ротор опирается на подшипниковые опоры 6.

Электротермоэкран 7, закрепленный посредством опорных элементов 8 на хвостовиках вала, состоит из трех коаксиально расположенных цилиндров II, 12 и 13, на сопрягаемых поверхностях которых выполнена многозаходная резьба 14 так, что при сопряжении цилиндров 11, 12 и 13 образуются каналы 15 для циркуляции хладагента.-;- - - - .

Для выполнения функции электромагнитного экрана цилиндр 12 выполнен из материала с высокой электропроводностью, например меди..., ,Л ,

По торцам места соединения среднего цилиндра 12 с наружным 11 и внутренним 12 цилиндрами герм изирован1в1 вакуумнб- плотными швами. Для подвода хладагента из криостата ротора 1 с каналом 15 электротермоэкрана 7 каналы 15 соединены трубопроводами 10 и с каналами 4 хвостовиков вала 3. Для улучшения условий циркуляции хладагента трубопроводы 9 и 10 размещаются по торцам термоэлектроэкрана равномерно по OKpyWHoctH, причем подводящие 9 и отводящие 10 трубопроводы рас положены веерообразно и чередуются мёж ду собой.

.Т1оступившйй в криостат ротора 1 хладагент охлаждает сверхпроводящую обмотку возбуждения, проходит по трубопроводам

9к .каналам /3 термоэлектроэкрана 7, охлаждает его, отводится по трубопроводам

10к каналам 4 хвостовиков ротора 3 и через устройства отвода 5 возвращается к внешнему контуру системы охлаждения. Для более равномерного охлаждения электротермоэкрана движение хладагента по каналам 15, расположенным на внешней поверхности среднего цилиндра 12, осуществляется встречно движению хладагента по каналам на внутренней поверхности цилиндра 12.

Предложенная конструкция электрической машины позволяет повысить эффективность охлаждения термоэлектроэкрана, обеспечивая равномерное распределение температуры по его поверхности.

Формула изобретения

Электрическая машина, содержащая ротор се сверхпроводящей обмоткой, расположенной в гелиевом криостате, цилиндрическим электротермоэкраном и валом с охлаждающими каналами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, Электротермоэкран выполнен в виде трех коаксиально установленных н герметизированных с торцов цилийдрой, сопряженных друг с другом по поверхностям мнргозаходной резьбы с образованием каналов между ними для циркуляции хладагента, которые соединены трубопроводами с гелиевым криостатом сверхпроводящей обмотки и каналами охлаждения вала.