Электрическая машина Советский патент 1980 года по МПК H02K9/18 

Изобретение относится к электрически машинам и может найти широкое применение при принудительном охлаждении электрических машин, работающих в тяжелых режимах, например в режиме многократного включения в единицу времени в условиях тропического климата, т, е. во всех, случаях, когда возникает-необходимость в охлаждении для расширения функциональных возможностей использова ния электрической машины и обеспечения электрической прочности изоляции пр водов, токосъемных узлов и других элементов. Известна электрическая машина, в которой в качестве теплообменных элементов использованы термоэлементы, в частности элементы Пепьтье Ij. Известна также электрическая машина, содержаш.ая станину с окнами, тепло- обменные элементы с радиаторами, установленные в окнах станины, кожух,.венти ляторы, один из которых установлен внутри станины для обдува раэмещенйых внутри станины радиаторов, упом5шутых элементов, а другой - между ствю1ной н кожухом для обдува радиаторов, размещенных снаружи станины, и якорь 2. Однако известные устройства не обеспечивают необходимое охлаждение в различнь1х режимах работы. Цель изобретения - расширение области примене ия электрической машины, Это- достигается тем, что в качестве теплообменных элементов использованы термоэлектробатареи с электрическими выводами, включенными в цепь якоря. На фиг. 1 изображена электрическая машина, продольное сечение; на фиг, 2 то же, поперечное сечение; .на фиг.- 3 - схема включений электрических выводов термоэлектробатвреи;зна фиг, 4 - кривая холодопропзводительности; на фиг, 5 - характеристика электрической машинь. Электрическая машина состоит кз станины 1 со сквозными OKHRK-SH 2, в которых установлены термоэлектробатареи

3. Термоэлектробатареи снабжены радиаторами 4, поглощающими тепло, и радааторами 5, выделяющими тепло. Вентиля- тс 6 установлен на валу эпектродвига- теля и служит для продувки воздуха

внутри электродвигателя, а также обеспечивает интенсивный теплообмен между поступающим воздухом и теплопоглошающими радиаторами 4 термоэлектробатареи, охлажденным воздухом и греющимися частями электродвигателя. Вентилятор 7, установленный между станиной и кожухом 8, является вентилятором теплопроводящих радиаторов термоэлектроба- тареи и отводит тепло в окружающую

среду.

На валу электродвигателя установлен также якорь 9, а .кожух 8 образует воз-н духовод 10.

Электрические выводы 11 термоэлектробатареи 3 соединены с якорем 9 и сериесной обмоткой 12.

При работе электрической машины часть мощности выделяется внутри ее в виде тепла - этой мощност составляет около 10% от мощности на валу и в тяжелых режимах работы может привести к превышению допустимого перегрева электромашины.

Тепло из внутреннего объема алектро двигателя поглощается на радиаторах 4, перекачивается термоэлектробатареями 3 на тепловыделяющие радиаторы 5 и , отводится в окружающую срейу потоком воздуха с помощью вентилятора 7, Воз- дух, продуваемый внутри электродвигател вентилятором б, обеспечивает интенсивный теплосъем с радиаторов 4 термоэлектробатареями и тем самым улучшает теплообмен между греющимися частями электродвигателя и охлажденным воздухом

Режим работы термоэлектробатарей выбирается на восходящем участке кривой холодопроизводительности, а .сами электробатареи включены последовательно в электрическую цепь якоря электрической машины, при этом электрическая машина, ток которой пропорционален нагрузке, имеет рабочую точку а. Холод производительность QQ термоэлектробатарей и употребляемая электрическая мо ,HOCTb-lJ - связана следующей зависимостью:

/(e-tO--QQ -Q,

где

Ofl- холодопроизводительность термо- электробатарей

С( - тепло на радиаторах 5; потребляемая электрическая мощность термоэлектробатарей; , - холодильный коэффициент.

При малых разностях температур на спаях термоэлектробатарей холодильный коэффициент равен 5-20, следовательно затраты дополнительной мощности на охлаждение незначительны.

При. работе через обмотки якоря, се- риесную обмотку и термобатареи протекает ток, пропорциональный лагрузке.

При изменении нагрузки на валу электродвигателя или появлении других причин, вызывающих его повышенный перегрев, например, при режиме многократHbiXвключений, ток через термоэлек1 о- батареи увеличивается.

Термоэлектробатарея имеет рабочую точку Г-экстремальное значение холодопроизводительности.

Ввиду того, что рабочая точка термоэлектробатарей выбрана на восход51щем участке кривой зависимости холодопроизводительности от тока, автоматически с увеличением нагрузки (тока) растет холодопроизводительность термоэлектробатарей и улучшаются условия охлаждения.

Предложенное устройство разработано испытано, и использовано в условиях производства предприятия-заявителя и показало положительные результаты, Дальней шее использование этого устройства запланировано на Московском заводе Динамо.

Формула изобретения

Электрическая машина, содержащая стнину с окнами, теплообменные элементы с радиаторами, установленные в окнах станины, кожух, вентиляторы, один из которых установлен внутри станинь для обдува размещенных внутри станины радиаторов упомянутых элементов, а другой мез5сду станиной и кожухом для обдува радиаторов, размещенных, станины, н якорь, отличающаяся тем, что, с целью расширения области ее применения, в качестве теплообменных элементов использованы термоэлектробатареи с электрическими выводами, включeннEJ /lи в цепь якоря.

Источнику информации,

пршгатые во внимание ттри экспертизе

1.Патент ФРГ № 1166929, Ю1. 21 d 55/01, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 443442, кл. Н 02 К 9/18, 1972 (прототип).

h. (oS/Hu }

IdSue

Фиг. 5