РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ СО СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ОБМОТКОЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ Советский патент 1996 года по МПК H02K9/197 H01L39/02 

Изобретение касается электрических машин со сверхпроводящей обмоткой возбуждения, помещенной во вращающийся криостат.

Известны криогенные электрические машины с подачей криогенного хладагента из неподвижного элемента тракта в ротор, в которых уплотнение каналов подачи и выхода хладагента обеспечивается контактной парой.

Известен также ротор электрической машины с криогенным охлаждением обмотки возбуждения, размещенной в криостате, содержащий полый вал, в котором расположены трубки подвода и отвода криогенного хладагента с каналами.

Однако известное уплотнение не может работать в зоне сильных магнитных полей, свойственных криогенным электрическим машинам. Это приводит к тому, что уплотнение вынесено за пределы этой зоны, тем самым увеличены габариты машины. Кроме того, уплотнение предъявляет повышенные требования и сохранение мелкодисперсной структуры магнитной жидкости, которая с течением времени теряет эти свойства и уплотняющую способность, требует сложной формы постоянных магнитов, предъявляет требования высокой точности к обработке и центровке с валом ротора.

Целью изобретения является повышение надежности работы ротора с уплотнением в сильных магнитных полях и уменьшения его габаритных размеров.

Цель достигается тем, что узел уплотнения выполнен в виде газосборной камеры с дисками, внутри которой расположена снабженная приводом камера с уплотняющей жидкостью, и трубки подвода и отвода снабжены дисками, причем все упомянутые диски расположены в камере с жидкостью.

На фиг. 1 изображен общий вид ротора криогенной электрической машины со сверхпроводящей обмоткой возбуждения; на фиг.2 узел уплотнения с трубкой подвода и каналами подачи и выхода криогенного хладагента.

Ротор состоит из сверхпроводящей обмотки возбуждения 1, полого вала 2, канала 3 подачи криогенного хладагента, трубки подвода 4, трубки отвода 5, канала 6 выхода криогенного хладагента, узла уплотнения 7.

На валу и трубке подвода и трубке отвода закреплены диски 8, 9, 1.

Узел уплотнения состоит из газосборной камеры 11, к которой прикреплены диски 12 и 13, патрубки 14 и 15, камеры корытообразного сечения 16, снабженной независимым приводом 17 и установленной на подшипниках 18.

Работает уплотнение следующим образом.

Независимым приводом приводится во вращение камера корытообразного сечения, в которую через патрубок подается уплотняющая жидкость, обеспечивающая работу при низкой температуре (например, трансформаторное масло).

Под действием центробежных сил жидкость в камере 16 устанавливается на уровне h и в зависимости от скорости вращения жидкости создается соответственно необходимое рабочее давление, препятствующее выходу криогенного хладагента из каналов ротора. При этом диски 8, 9, 10, 12, 13 омываются уплотняющей жидкостью с обоих торцов и создают также надежный герметичный контакт между жидкостью и торцом. Криогенный хладагент подается по трубке 4 в канал ротора 3, а отработанный хладагент выводится из канала 6 в газообразную камеру 11, затем в патрубок 15 для сбора и обратной циркуляции.

Изобретение позволяет обеспечить работу уплотнения в зоне сильных магнитных полей, тем самым дает возможность сократить габаритные размеры криогенной электрической машины по длине за счет размещения уплотнения ближе к торцу машины, не предъявляет высокой точности к обработке и сборке с валом ротора.

Изобретение позволяет повысить надежность и ресурс работы, а также сократить габаритные размеры по длине.

Ротор электрической машины со сверхпроводящей обмоткой возбуждения, размещенной в криостате, содержащий полый вал, в котором расположены трубки подвода и отвода криогенного хладагента с каналами, и узел уплотнения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при уменьшении габаритов, узел уплотнения выполнен в виде газосборной камеры с дисками, внутри которой расположена снабженная приводом камера с уплотняющей жидкостью, и трубки подвода и отвода снабжены дисками, причем все упомянутые диски расположены в камере с упомянутой жидкостью.

Ротор электрической машины со сверхпроводящей обмоткой возбуждения, размещенной в криостате, содержащий полый вал, в котором расположены трубки подвода и отвода криогенного хладагента с каналами, и узел уплотнения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при уменьшении габаритов, узел уплотнения выполнен в виде газосборной камеры с дисками, внутри которой расположена снабженная приводом камера с уплотняющей жидкостью, и трубки подвода и отвода снабжены дисками, причем все упомянутые диски расположены в камере с упомянутой жидкостью.