Закрытая обдуваемая электрическая машина Советский патент 1982 года по МПК H02K9/20 

(54) ЗАКРЫТАЯ ОБДУВАЕМАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

1

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в закрытых электрических машинах с наружным воздушным и внутренним жидкостно-испарительным охлаждением.

Известна закрытая электрическая машина с наружным воздушным и внутренним испарительным охлаждением, содержащая пустотелый вал, на свободном конце которого установлен вентилятор-теплообменник, выполненный полым и сообш,аюшимся с полостью вала. В полости вентилятора- расположен напорный элемент, выполненный в виде радиально расположенных неподвижных открытых трубок, поочередно отогнутых по пери.фериии в тангенциальном направлении. Трубки закреплены в цилиндрах, расположенных в полости вала.

При врашении вентилятора на трубки со стороны жидкости действует сила давления, под действием которой трубки могут проворачиваться. Для фиксации трубок в неподвижном относительно статора положении на подшипниковом щите и трубках установлены постоянные магниты. Взаимодействие магнитов удерживает трубки от проворачивания 1.

Недостатком такой закрытой машины является ненадежная работа напорного элемента при большой частоте вращения вала вследствие невозможности создания достаточно большой силы магнитного притяжения фиксирующих постоянных магнитов, что обусловлено большими немагнитными зазорами и размагничивающим действием вихревых токов, возникающих в корпусе вентилятора при его вращении в поле пос,д тоянных магнитов. Это размагничиваюшее Действие возрастает с частотой вращения вала.

Наиболее близкой к предлагаемой является электрическая машина, в которой напорный элемент фиксируется в неподвижном состоянии с помощью противовеса 2. Противовес представляет собой массивный сектор, установленный в нижней части вентилятора-теплообменника на подшипнике 2.

Недостатком этой закрытой электрической машины является ненадежная работа напорного элемента при большой частоте вращения вала.

При повышении частоты вращения вала сила давления жидкости, на трубки может

создать момент, превышающий момент, обусловленный противовесом, в результате чего напорный элемент увлекается жидкостью и не создает рабочего- напора.

Цель изобретения - повышение надежности работы напорного элемента при большой частоте вращения вала.

Поставленная цель достигается тем, что в известной электрической машине, содержащей пустотелые валы, вентилятор-теплообменник и напорный элемент, последний выполнен в виде дискового ротора с радиальными каналами и заборными отверстиями, приводящего во вращение в направлении, обратном направлению вращения вентилятора, при помощи вращающегося магнитного поля трехфазной обмотки торцового магнитопровода, .расположенного в полости вентилятора, причем питание обмотки осуществляется от обмотки якоря охлаждаемой мащины путем соединения трех равноудаленных точек обмотки якоря с обмоткой магнитопровода.

Питание обмотки магнитопровода торцового асинхронного двигателя осуществляется также от сети переменного тока с помощью колец, установленных внутри корпуса охлаждаемой машины на ее валу.

На фиг. 1 изображена предлагаемая мащина, продольный разрез; на фиг. 2 - вентилятор-теплообменник, поперечный разрез; на фиг. 3 - вариант с питанием обмотки при помощи колец.

Машина состоит из закрытого оребренного корпуса 1, полюсов 2, якоря 3 и коллектора 4. Вал 5 выполнен полым. На валу 5 размещен полый вентилятор-теплообменник 6, закрытый кожухом 7. Внутри вентилятора расположен торцовый асинхронный двигатель, магнитопровод 8 синхронного двигателя закреплен на диске вентилятора-теплообменника 6, а ротор 9 - на цилиндре 10, расположенном в полости вала 5. В роторе 9 асинхронного двигателя выполнены радиальные каналы И, по которым жидкость из полости вентилятора поступает в полость 10 и далее в полость вала 5 охлаждаемой мащины. На торце ротора 9 в местах размещения каналов 11 расположены заборники 12 для жидкости. В заборные отверстия помещены шарики 13, которые под действием силы давления жидкости открывают рабочую часть отверстия и закрывают его нерабочую часть в зависимости от направления вращения вентилятора-теплообменника.

Питание обмотки 14 магнитопровода 8 асинхронного двигателя осуществляется от коллектора 4 охлаждаемой машины. Три равноудаленные точки коллектора соединены с помощью отводов Г5 с обмоткой 14 статора. Отводы уложены в каналы 16, выполненные в валу 5. Обмотка и магнитопровод асинхронного двигателя выполнены водонепроницаемыми.

При охлаждении асинхронного двигателя, содержащего магнитопровод с обмоткой и короткозамкнутый ротор, (фиг. 3) питание обмотки 14 торцового асинхронного двигателя осуществляется от сети переменного тока. Для этого на валу 5 установлены контактные кольца 17, соединяющие обмотку 14 с сетью переменного тока.

При работе машины охлаждающая жидкость под действием центробежных сил отбрасывается в периферийную часть полости вентилятора-теплообменника Магнитопровод асинхронного двигателя вращается вместе с вентилятором-теплообменником. Взаимодействие вращающегося магнитного поля трехфазной обмотки с вихревыми токами ротора приводят во вращение дисковый ротор с радиальными отверстиями, выполняющий роль напорного элемента, в направлении, противоположном направлению вращения вентилятора. Сила электромагнитного взаимодействия, действующая

на ротор, противодействует силе давления жидкости на трубки, поэтому напорный элемент и при высокой частоте вращения вала движется относительно жидкости и обеспечивает поступление жидкости из вентилятора в полость вала.

Таким образом, предлагаемое устройство напорного элемента обеспечивает в системе охлаждения постоянный напор жид.кости, т. е. надежную работу напорногоэлемента. Бесперебойная подача жидкости

из зоны конденсации в зону испарения повышает эффективность системы охлаждения.

Формула изобретения

Закрытая обдуваемая электрическая машина с внутренним испарительным охлаждением, содержащая пустотелые вал и вентилятор, установленный в полости вентилятора напорный элемент с радиальными каналами и заборными отверстиями и расположенный в зоне напорного элемента и вентилятора узел возбуждения магнитного поля, воздействующего на напорный элемент, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, напорный элемент выполнен в виде дискового ротора, а на стенке вентилятора расположен магнитопровод с трехфазной обмоткой, создающей вращающееся магнитное поле, приводящее дисковый ротор во вращение в направлении, обратном направлению вращения вентилятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

564686, кл. Н 02 К 9/20, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР 524279, кл. Н 02 К 9/20, 1974.