Закрытая обдуваемая электрическая ма-шиНА C иСпАРиТЕльНыМ ОХлАждЕНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК H02K9/20 

(54) ЗАКРЫТАЯ СЖДУВАЕМАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ

МАШИНА С ИСПАРИТЕЛЬНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ Изобретение относится к электротехннке, к разделу электрических машин с испарительным охлаждением., Известны электрические машины, у которых полый вал выполнен в виде тепловой трубы, а его конец - в виде одной детали с вентилятором-радиатором, неподвижно закрепленным на валу l3« Наиболее близким к предлагаемой являются электрические машины с.испарительным охлаждением, содержаоше подши никовый щит и ротор, включаюишй полый вал, тепловую трубу с концом, расположеии ным за подшипниковым шитом, и радиаторвентилятор, закрепленный на конце тепловой трубы. В полость вала помещена тепловая труба с небольшим количеством жидкости-теплоносителя и приводимая во вращение независимым валом. Между полостью вала и наружными стенками трубы оставлен зазор. Конец трубы, расположенный за подшипниковым щитом, снабжен оребренным радиатором-вентилятс ом, неподвижно закрепленным на трубе. При работе двигателя тепло от ротора через зазор передается стенкам Ц ашак 111ейся тепловой трубы в валу. Нсисопящаяся в трубе жидкость испаряется, эабщшя тошо Пар переносится в охлаакдаемый участок трубы, где конденс1фуется, отдавая тепло стенкам. Через стенкн тепло п едается наружному радиатору-веятшштору 2. Недостатком нзвесгаой ковструкцин является н авномерное оослаждение участков ротора по длине вала, ciia6«ui циркуляция охлажденного хладагевта на зоны конденсации в зону испарення в условиях тепловых перегрузок, наличие перепада температур метлу валом и трубой. ОЬслажденный хладсигевт из зоны конденсация устремляется в зону нагрева и, перемещаясь в глубь полости трубы, производит отбор тепла, 1фн этом участок трубы, находящийся ближе к зоне конденсации, охлаждается наиболее интенсивно по отношению к отдаленным. Причиной |Этому является то, что через каждый ближайший участок тепловой трубы проходит больший объем охлажденного хла дагента и с гораэдо низшей температурой чем через отдаленные, поскольку при 1фодвижении хладагента в глубь тепловой ,трубы происходит его нагрев и исгмрение.

В условиях тепловых перегрузок объем испарившегося хладагента по длине трубы увеличивается, скорость движения пара в трубе повышается, что значительно за трудняет возв1)ат хладаге нта в зону испарения из зоны конденсапии, а имеющийся зазор между валом и ipy6ot снижает фективность охлаждения.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения за1фытых обдуваемых электрических машин с помощью тепловой трубы...

Указанная цель достигается тем, что зона конденсации совмешёна с зоной испарения в полости вала внутри машины. Для этого в полость вала, содержащей некотсфое количество жидкости - теш1О носителя, введена труба- «плообмеш1ик, выполненная из теплопровод1ацего материала, по которой под напором от вентилятор проходит хладагент. На наружной поверхности трубы имеются винтовые канавки и насажены чередующиеся друг с другом из капиллярно-410ристого и диски из теплощзоводящего материалов. ВнутренНИИ диаметр втулок и дисков равеннаружному диаметру трубы-теплообменника, наружный - внутреннему диаметру вала, причем диаметр дисков меньше. Боковая поверхность дисков рифпенная в виде множества радиально расходящихся углублений гфоизвопьного 1ФОФИЛЯ, с внутренней стороны имеются п рекрывакяоие канавки выступы,количествоиформа которых соответствует канавкшл на трубе. Дискиимеютконтакт с трубой сварки или плотной посадки. Для герметизации полости вала применены уплотнительные втулки. Подача хладагента в трубу-теплообменник осуществляется по гибкому трубопроводу или от нагнетающего вентилятора типа наездник, установленного в кожухе, при атом, подшипниковые щиты для направления хладагента в трубу-теплообменник имеют форму усеченного конуса внутрь машиньц

На фиг. 1 схематически изображена система охлаждения закрытого электродвигателя с шфкуляцией теплоносителя в полости вала, продольный разрез; на фиг. 2 - система охлаждения закрытого электродвигателя с циркулящией теплоносителя в полости ротора, продольный

на фиг. 3 - труба-теплообменник; на фиг. 4 - диск.

Двигатель имеет сребренный корпус 1, подшипниковые щиты 2, ротор 3 с пустотелым валом 4, пакет статора 5 с обмоткой 6. В полости вала нахсяится труба- геплообменник 7 с втулками 8 и дисками 9. В кожухе 10 установлен нагнетающий вентилятор И типа наездник. Для герметизации в полости вала установлены втулки 12. На н ужной поверхности трубы 7 расположены винтовые канавки 13, а диски имеют на внутренних поверхностях выступы 14, а на плоских - радиально направленные углубления 15.

Система Охлаждения работает следук щим образом.

Через трубу-теплообменник прогоняется под напором хладагент. При вращении ротора жидкость- геплоносетель, находящаяся в полости вала, центробежными силами отбрасьюается на внутреннюю поверхность вала и образует на ней пленку. Под дейсо вием теплового потока пленка испаряется, образовавшийся пар через капиллярнопористые втулки устремляется к поверхности трубы-теплообменника, где кондензи- руется. Конденсат по винтовым канавкам, в зависимости от направления вращения ротора, перемещается к левым или правым дискам, которые своими внутренними выступами перекрывают канавки и переграхздаюг пзпгьконденсатору.Под действием центробежных сил конденсат по радиально расходящимся углублениям боковой поверхности дисков отбрасывается к внутренней поверхности вала, где снова испаряется, и цикл повторяется.

В другом варианте двигатель содержит сребренный корпус 1, подшипниковые щиты 2, ротор 3 с полостью, пакет статора 16 с обмоткой 17, пустотелый вал

18из теш1О 9)оводящего. материала с многоходовой винтовой канавкой, с Втулками

19и дисками 2О. Подача хладагента осуществляется по гибкому 7рубо1фоводу 21.

Дан1:эе устройство работает аналогично первому. Роль трубы-теплообменника вьшолняет Вал, а подача хладагента осуществляется по гибкому трубощюводу, конец которого укреплен на подшипниковом щите.

,1

Таким образом, предлагаемая кон- струкция закрытой электрической машины имеет более эффективную систему охлажде1ШЯ по сравнению с известной. Формула иаобдзвт е н я я 1. Закрытая обдуваемая электрическая машина с испарительным охлаждением, содержащая сребренный корпус, подшнпннковые щиты, статор с обмоткоВ и включающий полый вал, в котором устаяЬв лёна с зазором труба геш1ообменник из теплохфоводящего материала, о т л и - ч щ а я q я тем, что, с целью пошлшенвя э4)фективности охлаждения указанная труба имеет сообщающиеся с вентилятсфом входное и выходное отверстия и винтовые канавки, расположенные на ее наружной поверхносги, а в зазоре между трубой и валом, имеющем на концах герметизирующие втулки, установлены с чередованием втулки из капиллярно-пористого материала и диски из теплопроводящего материала, имеющие на внутренних поверхностях выступы, перекрыва845 ющие винтовые канавке, а на плоских поверхностях - радвально направленные yi лубления. 2.Мащина по п. 1, о т л и ч а кг щ а я с я тем, что, одвн из подшнониковых щитов имеет форму згсеченного ковуса, направляющего возяух во входное отверстие трубы, напропю которого установлен вентилятор тяпа наезаннх. 3.Мапшва поп. toтля чaюшaяcя там, что она снабжека шбкям трубощхшопсм, соепнн таым с входньы отверспюм трубы для шцдаяк воздуха. Источнике ннформадви, принятые во вииманве при акспертвзе 1.Авторское сввоетельство CCicP Ni 53О394, кя. Н 02 К 9/2О, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 618821, кл. Н О2 К 9/2О, 1978.