Электрическая машина Советский патент 1980 года по МПК H02K9/10 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах переменного тока

Известна электрическая машина, содержащая статор с радиальными и крайними вентиляционными каналаг-ш, трубчатый теплообменник, распределенный по периметру статора, внутренний вентилятор и П-образные продольные перегородки, расположенные между теплообменником и статором, боковые стенки которых охватывают входной и выходной крайние вентиляционные каналы статора по длине машины 11

Наиболее близкой к изобретению является электрическая машина, содержащая кожух, внутренний вентилятор и статор с магнитопроводом, лобовыми частями обмоток, радиальнымк и крайними, прилегающими к магнитопроводу вентиляционными кангшами, распределенным по периметру трубчатым теплообменником и цилиндрической гильзой П-образного продольного сечения, установленной коаксиешьно магнитопроводу, между теплообменником и магнитопроводом 2.

Недостатки в конструкциях таких машин заключаются в том, что обмотка и сердечник статора охлаждаются неэффективно, так как .через радиальные вентиляционные кана.пы статора пропускает ся малый объем воздуха, а лобовые части обмотки статора, расположенные со стороны внутреннего вентилятора, омываются подогретым

10 от активных частей машины воздухом.

Цель изобретения - повышение интенсивности охлаждения электрической машины.

Поставленная цель .достигается

15 тем,ЧТО машина снабжена установленной между гильзой и магнитопроводом перегородкой с П-образным продольным сечением, одна из стоек которого расположена на магнитопро20воде между крайним и соседним с ним радиальными вентиляционными каналами .

При этом упомянутая стойка пере25городки расположена со стороны внутреннего вентилятора или со стороны противоположной внутреннему вент алятору, а противоположная стойка перегородки расположена на

30 лобовой части обмотки статора или

между Лобовой частью обмотки статора и вентилятором.

Кроме того, машина снабжена дополнительным трубчатым теплообменником, а стойки перегородки и гилъзы имеют отверстияр через которые пропущены трубки указанного теплообменника .

На фиг, 1 изображен продольный разрез электрической машины с расположением стойки со стороны внутреннего вентилятора; на фиг. 2 - :варианты расположения одной из стоек GO стороны противоположной внутреннему вентилятору, а другой стойки -на лобовой части обмотки статора; ка фиг, 3 - вариант расположения стойки между лобовой частью обмотки И вентилятором; на фиг. 4 вариант конструкции с дополнитеьпьным теплообменником.

Электрическая машина включает кожух 1, внутренний вент1-{лятор 2, статор с магнитопроводом 3.. лобсгвыми частями 4 и 5 обмоток, paдиa :ь и крайнигф{ npHjierarouxHivW к магнитопроводу вентиляционными канс1лаиал. 6 и 7, распределенным по периметру трубчатым теплообг.1енником 8 И цилиндрической гильзой 9 П-образМого продольного сечения, установленной коаксиалько магнитопроводу между теплообменником и магнитопроводом. Между гильзой и магнитопро-водом установлена перегородка 1C с П-образным продольным сечением, одна из стоек 11 которой располож( на на магнитопроводе между выходным крайним и соседним с ним вентиляциoнны ш каналаь-и 7 и 6, а стойка 12 охватывает входной крайний вентиляционный канал 13 статора по длине машины. Перегородка 10 прикреплена к продольным ребрам 14 теплообменника и со стороны, противоположной вентилятору, соединена с направляющей выгородкой 15, размещенной между подшипниковым щитом 16 и лобовой частьга обмотки 5 статора. Дополнительные аксиальные вентиляциокные каналы 17, расположенные между цилиндрической гильзой теплообменника и перегородкой };0,, сообщаются с выходной камерой 18 теплообменника и через крайний вентиляционный канал 7 - с камерой 19 лобовой части 4 обмотки статора, а аксиальные вентиляционные каналы 20, расположенные между магнитопрсводом и перегородкагл, сообщаются с радиальными вeнтиляциoнны «i каналами б статора и через крайний вэн тиляционный канал 13 - с камерой 21 лобовой части 5t Радиальные вентиляционные каналы 6 статора сооЗщаютоя с аксиальными вентиляционными каналами 22 ротора 23 через воздушный зазор машины 24 и радиальные вентиляционные канагшт 25 ро

тора , Прог. е куточная камера 26,расположенная между выгородкой 15 и подшипниковым щитом 16, сообщается с камерой 27, расположенной под крыльями 28 ротора. Крылья 28 и 29 ротора являются дополнительными напорныг/м элементами злектри.ческой машины. Наружный воздух подается вентилятором 30.Воздух вентилятором в Г5еждутрубное пространство теплообменника после охлаждения подается в его выходную камеру, где общая струя потока холодного воздуха разветвляется на две части: одна часть поступает в аксиальные каналы 17 теплообменника, а другая часть через камеры 26 и 27 - на крылья 28 ротора и далее через лобовой части 5, и входной крайний какал 13 попадает в аксиальные каналы 20, Из аксиальньзк каналов 17 поток холо,аногс воздуха, через выходной крайний канал 7 поступает в камеру 19 лобовой части обмотки статора. Из каналов 20 струи потока воздуха поступают в радиальные вентиляционные каналы б и далее через воздушный зазор 24 машины, радиальные и аксиальные вентиляционные каналы 25 -и 22 ротора поступают в камеру 19 лобовой части 4 обмотки статора. Из камеры 19 струи нагретого воздуха поступают в вентилятор 2, По труба /; теплообменника прогоняется наружный Bon«ix е;;ешним вентилятором 30, Сечени;- 8Г ;ттипяционных каналог} 7, 13f 17 и 20 выбираются огггимальными, исходя из условия наименьших потерь на охлаждение и необходимого соотношения подачи воздуха через выходной крайний вентиляционный канал 6 и радиальные вентиляционные каналы 7 Для интенсификации охлаждения сечение выходного крайнего канала 7 выполняется меньшим, чем сечение входного крайнего канала 13 статора, а сечение аксиальных каналов 20 теплообменника выполняется большим, чем сечение дополнительных аксиальных каналов 17. Для сни;;сения вентиляционных потерь перегородка 10 выполнена трапецеидальной .

Б друго.; варианте исполнения стойка 31 расположена со стороны, противоположной внутреннему вентилятору 32, Претивополо)нак упомянутой стойка 33 расположена на лобовой части 34 обмотки статора.

Воздух вентилятором 32 подается в межтрубкое пространство теплообменника и посгте охлаждения через пром& :уточную камеру 35 попадает в камеру 36, расположенную под крьшья.м ротора, где обгцая струя потока холодного воздуха разветштяется на две части: одна часть поступает в аксиальные вентиляционные каналы ротора, а Л1;)угая -;асть - на

крьллья ротора, откуда Чераз решетку лобовой части 37, камеру 38 и входной крайний вентиляционный канал 39 подается в аксиальные вентиляционные каналы 40, а затем через радиальный вентиляционный канал 41 попадает в дополнительную камеру 42 лобовой части обмотки статора. Из аксиальных каналов ротора одна часть потока воздуха поступает в ргщиальные вентиляционные кангшы магнитопровода статора через радиальные каналы ротора и воздушный зазор машины, откуда через аксиальные каналы 43 и выходной крайний канал 44 попадает в основную камеру 45 лобовой части обмотки статорч, а другая часть выходит в камеру 46, расположенную под короткозамкнутым кольцом 47 ротора. Из камер 42, 45 и 46 струи нагретого воздуха поступают в вентилятор 32.

В следующем варианте исполнения стойка 48 перегородки расположена между лобовой частью 49 обмотки и вентилятором 50.

В этом варианте общая струя потока холодного воздуха разветвляется на две части: одна часть поступает в аксиальные вентиляционные каналы ротора, а другая часть - на крылья ротора, откуда через резиетку лобовой части 51, камеру 52 и входной крайний вентиляционный канал 53 подается в аксиальные вентиляционные каналы 54, а затем через дополнительный радиальный вентиляционный канал 55, попадает в промежуточную камеру 56. Из аксиальных каналов ротора одна часть потока воздуха поступает в радиальные вентиляционные каналы магнитопровода статора через радиальные каналы ротора и воздушный зазор машины, откуда через аксиальные каналы 57 и выходной крайний канал 58 попадает в камеру 59 лобовой части 49 обмотки статора, а другая часть выходит -в камеру 60, расположенную под крыльями ротора. Из промежуточной камеры 56 и камер 59 и 60 струи нагретого воздуха поступают в вентилятор 50.

В другом варианте исполнения машина снабжена дополнительным теплообменником 61, а стойки 62 и 63 перегородки и стойки 64 и 65 гильзы имеют отверстия, через которые пропущены трубки-теплообменника 61.

В этом варианте исполнения машины внутренний воздух после выхода из основного теплообменника попадает в камеру 66, расположенную под крыльями ротора, где общая струя потока холодного воздуха разветвляется на две части: одна часть поступает в аксиальные каналы ротора, а другая часть - на крылья ротора,откуда через решетку лобовой части.

камеру 67 и входной крайний вентиляционный какая 68 попадает в аксиальные каналы 69, а затем через межтрубное пространство дополнительного теплообменника 61, ограниченное стойками 62 и 64 перегородки и цилиндрической гильзы, и радиальный вентиляционный канал 70 попадает в дополнительную камеру 71 лобовой части 72 обмотки статора. Из Q аксиальных каналов ротора одна часть потока воздуха поступает в радиальные вентиляционные каналы магнитопровода статора через радиальные каналы ротора и воздушный. зазор машины, откуда попадает в про5странство между, трубками дополнительного теплообменника, ограниченное стойка1 о1 63 и 62 перегородки, и далее через выходной крайний канал

73поступает в основную камеру 74 0 побовой части 72 обмотки статора,

а другая часть - выходитв камеру 75, расположенную под короткозамыкающим кольцом ротора. Из камер 71,

74и 75 струи нагретого воздуха поступают в вентилятор, откуда поток

воздуха подается в междутрубное пространство основного теплообменника .

Q Предложенная конструкция электрической машины позволяет также улучшить распределение температуры по длине обмотки и магнитопровода статора, обеспечивает максимальное

е использование дополнительных напорных элементов машины и оптимальное распределение воздуха через радиальные вентиляционные каналы и лобовые части обмотки статора при минимальных вентиляционных потерях, повышает КПД электрической машины, уменьшает ее габариты и массу.

Формула изобретения

1. Электрическая магнии а, содержащая кожух, внутренний вентилятор и статор с магнитопроводом, лобовыми частями обмоток, радиальными и

крайними, прилегающигда к магнитопроводу вентиляционными каналами, распределенным по периметру трубчатым теплообменником и цилиндрической гильзой П-образного продольного сечения, установленной коаксиально магнитопроводу, между теплообменником и магнитопроводом, о тличающаяся тем, что, с целью повышения интенсивности охлаждения, она снабжена установленной

между гильзой и магнитопроводом перегородкой с П-образным продольным сечением, одна из стоеккоторого расположена на магнитопроводе между крайним и смежным с ним радиальным

вентиляционными каналами.

2,Машина по п,1,отлич а ющ а я с я тем, что упомянутая стойка перегородки расположена со стороны внутреннего вентилятора,

3.Машина по п. 1,о т л и ч а ю ГЦ а я с я тем, что упомянутая стойка расположена со стороны противоположной внутреннему вентилятору.

4,М,ашина по пп. 1, 2, 3, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что противоположная упомянутой стойка перегородки расположена на лобовой части обмотки статора.

5.Машина попп. 1, 2, 3, ота я с я тем, что ;ггроличаю

тивоположная упомянутой стойка пе.регородки расположена между лобовой частью обмотки статора и вентилятором.

6. Машина по пп, 1, 2, 3, 4 и 5 отличающая с я тем, что она снабжена дополнительным трубчатым теплообменником, а стойки перегородки и гильзы имеют отверстия, через которые пропущен трубки указанного теплообменника.

Приоритет по пункт а м:

1 , 2 7 , О 3 , 7 8 по пп 3., 4 , 5 ,

2, 07.03.78 по п. 6.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Бурковский А,И, к др. Нагрев охлаждение электродвигателей взрывонепроницаемого исполнения-, М, , Энергия, 1970, с. 8.

2.Авторское свидетельство СССР f 583512, кл. Н 02 К 9/10/ 1976.

/ 8 Ю 9 30 13 у,

/ / / ГУ////7 f

itf fi a.i.i.ififfffffiffaff f.rTji f.jf.Z. ч / /

Wl.,g40 3 3 3; 39

/// / / II

ihi2ZZf --.:.

«5 yt i64F

r