Модель для исследования гидродинамическихпРОцЕССОВ B элЕКТРичЕСКиХ МАшиНАХ,зАпОлНЕННыХ жидКиМ диэлЕКТРиКОМ Советский патент 1981 года по МПК H02K15/00 

На фиг. 1 показан продольный разрез модели; на фиг. 2 - ее поперечный разрез. Модель состоит из неподвижного цилиндрического корпуса 1, макета статора 2, устанаЬленного на ребрах 3 и выполненного из дисков 4, позволяющих изменять длину макета ста.тора и собранных на гильзе 5; макет статора имеет продольные отверстия, имитирующие аксиальные охлаждающие к аналы, внутренний диаметр которых изменяется при помощи трубок 6, крайние диски макета статора имеют кольцевые проточки, в которые установлены макеты лобовых частей обмотки 7, на спинке макета статора размещены кольцевые вставки 8, предназначенные для изменения высоты зазора 9; внутри гильзы 5 концентрично с ней и с зазором 10 установлен макет ротора 11, состоящий из полого вала 12, боковых стенок 13, гильзы 14 и трубок 15, имитирующих аксиальные охлаждающие каналы и предназначенных для изменения внутреннего диаметра канала. Величина зазора 10 изменяется путем замены гильз 5 и 14; на валу 12 находятся втулки 16, предназначенные для изменения наружного диаметра и рабочей длины вала; вал 12 вращается в подщипниках 17, установленных в торцовых крыщках 18; внутри корпуса 1 размещены крышки 19, имитирующие подшипниковые шиты и установленные в корпус по ходовой посадке, допускающей перемещение крыщек вдоль оси корпуса, с целью. изменения объема камер 20. Фиксация крышек 19 осуществляется при помощи колец 21. Для наблюдения за потоком в корпусе 1 выполнены окна 22, закрытые гильзами 23 из оргстекла. В боковой поверхности корпуса 1 выполнены отверстия со штуцерами 24, связанные с манометрами для определения гидродинамических характеристик в зазоре 9 и камерах 20; в торц.овых поверхностях крышек 19 выполнены отверстия, которые через капилляры 25 связаны с манометрами для определения гидродинамических характеристик в области подшипниковых щитов; гидродинамические характеристики в зазоре 10 определяются при помощи отверстий 26, выполненных в гильзе 5, которые через проточки 27, отверстия 28 и штуцеры 29 связаны с манометрами; гидродинамические характеристики в каналах макета ротора определяются при помоши отверстий, выполненных в одной из трубок 15, которые при помощи капилляров 30 связаны с коллектором и манометром; гидродинамические характеристики в каналах макета статора определяются при помощи отверстий 31, выполненных в одной из трубок 6, которые через отверстия 32 и щтуцеры 33 связаны с манометрами; подача жидкости в устройство осуществляется через щтуцер 34, коллектор 35 и ряд отверстий 36, что исключает закрутку жидКОСТИ на входе; слив жидкости осуществляется через ряд отверстий 37, коллектор 38 и штуцер 39. Модель работает следующим образом. Объемные насосы забирают жидкость из приемного резервуара и подают через щтуцер 34, коллектор 35 .и отверстия 36 в модель. Пройдя через зазор 9, каналы в макете статора, зазор 10 и каналы в макете ротора, жидкость через отверстия 37, коллектор 38 и щтуцер 39 идет на слив и поступает на золотниковый распределитель, который направляет жидкость либо в приемный резервуар, либо на мерный бак для измерения расхода, величина которого изменяется вентилем, поставленным в сливной магистрали. Одновременно определяются гидродинамические характеристики потока во. всех каналах и камерах с отводом давления на пьезометрический щит. При этом имеется возможность проводить испытания либо при неподвижном макете ротора, либо при его вращении с плавным регулированием числа оборотов от О до 3000 об/мин. Конструкция модели допускает преобразование проточной части путем переборки макета статора и макета ротора с целью исследования различных схем циркуляции жидкости. Использование предлагаемого технического решения позволяет исследовать полную картину хечения жидкости в электрической машине, в том числе и визуально, с учетом реальных условий движения жидкости на начальном и конечном участке изучаемого элемента, а также позволяет вывести закономерность для электрических машин, имеющих различные схемы циркуляции жидкости. Применение модели позволяет упростить и удешевить проектирование новых электрических машин с жидкостным охлаждением. Формула изобретения I. Модель для исследования гидродинамических процессов в электрических машинах, заполненных жидким диэлектриком, содержашая цилиндрический корпус с торцовыми крышками, макет размещенного на валу ротора, узлы для подвода и отвода жидкости и гидродинамические датчики, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения гидродинамических характеристик и расщирения функциональных возможностей, она снабжена макетом статора, выполненным из набора насаженных на гильзу дисков с кольцевыми проточками в крайних дисках, в которых размещены макеты лобовых частей обмотки, с осевыми отверстиями в дисках, в которые вставлены трубки, имитирующие аксиальные охлаждающие каналы и предназначенные для изменения их внутренних

диаметров, причем в цилиндрической части корпуса, крышках и трубках статора выполнены отверстия со штуцерами.

2. Модель по п. 1, отличающаяся тем, что внутри корпуса соосно с ним и ротором на разных его концах размешены дополнительные крышки, установленные с возможностью перемешения в осевом направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Змейков В. Н. и др. Прикладная теплофизика, вып. 1, 1964, с. 149-.

2.Борнсенко А. И. и др. Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах. 1974, с. 116.

/)(/7Л 7Т А 1 / J J Ю 27 30 9 37 2 22 39 3d 5

Фиг. 2