Электрическая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК д1) 4 H 02 К 1/06 5/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8 15 17 J2 И

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1148072 (21) 3437202/24-07 (22) 27.05.82 (46) 15.01.86. Бюл. 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения (72) Н.Н.Адволоткин и И,Е.Овчинников (53) 621 . 313. 713 (088. 8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

Р 1148072, кл. Н 02 К 1/06, 1981.

„„SU„„1205224 A (54)(57) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА по авт.св. Р 1148072, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения охлаждения, между пакетами статора установлен обтекатель с аксиальными перегородками, образую.щими радиальные каналы, а вентиляционные каналы соседних пакетов смещены относительно друг друга и каждый из них выполнен сообщающимся с одним из упомянутых радиальных каналов.

205224

1 1

Изобретение относится к электри-. ческим машинам, а именно к синхронным двигателям и генераторам, а также вентильным двигателям, и может быть использовано в приводах высокооборотных механизмов, например центробежных компрессоров, шлифовальных и сверлильных станков, высоконапорных насосов, высокопроизводительных прокатных станов.

Однако для известных машин характерны сложность, плохие условия охлаждения и большая длина ротора, уменьшающая его жесткость.

Известна электрическая машина .по авт.св. N- 1148072, имеющая корпус, выполненный из чередующихся между собой в аксиальном направлении немагнитных и магнитопроводящих участков, в последних из которых закреплены пакеты статора, а источник магнитного потока в виде катушки возбуждения расположен снаружи корпуса. При этом немагнитный участок корпуса выполнен из двух дискообразных колец, соединенных между собой ребрами жесткости. Вентиляционные каналы, образуемые пространством между дисками и ребрами жесткости, обеспечивают улучшение условий охлаждения благодаря увеличению площади каналов f1) .

Однако данная машина, несмотря на увеличенные вентиляционные каналы характеризуется недостаточно хорошими условиями охлаждения. Это объясняется тем, что в ограниченном по объему межпакетном пространстве встречаются два потока хладагента, направление движения которых изменяется с аксиального на радиальное.

Встречное движение потоков и резкое изменение направления их движения существенно повышают аэродинамическое сопротивление участка в сравнении со случаем одностороннего его продува, поскольку при встречном движении уменьшается радиус угла поворота воздушного потока, значение которого примерно равняется половине длины межпакетного промежут ка.

Цель изобретения — улучшение усло вий охлаждения °

Указанная цель достигается тем, что в электрической машине, имеющей корпус, выполненный из чередующихся между собой в аксиальном направлении немагнитных и магнитопроводящих

45 — 50

55 участков., в последних из которых закреплены пакеты статора, а источник магнитного потока в виде катушки возбуждения расположен снаружи корпуса, причем немагнитный участок кор пуса выполнен из двух дискообразных колец, соединенных между собой ребрами жесткости, а между дисками и ребрами жесткости образованы вентиляционные каналы, между пакетами статора установлен обтекатель с аксиальными перегородками, образующими радиальные каналы, а вентиляционные каналы соседних пакетов смеще— ны относительно друг друга и каждый из них выполнен сообщающимся с одним из упомянутых радиальных каналов.

На фиг.1 приведена конструкция машины с аксиально-радиальной вентиляцией, на фиг.2. — развертка кольцевого сечения cTBTopHbIx пакетов и обтекателя в области вентиляционных каналов, на Лиг.3 — вид на радиальное сечение обтекателя и немагнитного участка корпуса.

Электрическая машина содержит ротор 1, статор 2, состоящий из пакетов 3 и 4, с обмоткой 5 и корпус б, включающий в себя магнитопроводящие участки 7 и 8 и немагнитный участок .

9. В статорных пакетах 3 и -" выполнены вентиляционные каналы 10 и 11 соответственно. Вентиляционные каналы в одном из пакетов выполнены таким образом, чтобы в собранной машине они располагались относительно друг друга со сдвигом на угол, равный, например, половине угла между соседними вентиляционными каналами одноFo II Ke7 . HB. фиг.2 обозначены: < угол между соседними вентиляционными каналами, например, пакета 3, o(/2 — угол сдвига между вентиляционными каналами 10 пакета 3 и вентиляцирннььми каналами 11 пакета 4.

Электрическая машина снабжена обтекателем t?, расположенным в пространстве между пакетами 3 и 4, Обте катель 12 содержит аксиальные перегородки 13. Ребра 14 обтекателя 12 делят таким образом межпакетное пространство на промежутки, число которых равно числу вентиляционных каналов обоих статорных пакетов

3 и 4.

Немагнитная часть 9 корпуса б состоит из,цвух дисков 15 и 1б, соединенных между собой ребрами 17 жесткости. Для уменьшения аэродинамического сопротивления, создаваемого немагнитной частью 9, число ребер 17 жесткости принимают равным числу перегородок 13 обтекателя 12 и располагают их в плоскостях одних и тех же аксиальных сечений. Обтекатель 12 может быть выполнен как заодно с немагнитной частью 9, к ребрам жесткости 17 которой приварены перегородки 13, так и в виде отдельного узла. Обтекатель 12 может быть выполнен из тонкостенного кольца 18, гофрированного в форме меандра, продольные составляющие которого образуют перегородки 13. Такое выполнение характеризуется простотой и технологичностью.

Вентиляция предложенной машины осуществляется следующим образом.

Хладагент подается в статорные пакеты с двух сторон в направлениях, обозначенных стрелками 19 и 20. При этом каждый из встречно направленных потоков хладагента попадает в различные промежутки межпакетного пространства, не смешиваясь друг с другом. Так, поток, направленный по . стрелкам 19, попадает в промежутки

21, а поток, направленный по стрелкам 20, — в промежутки 22. Далее каждый из потоков меняет свое направление на 90, например как это показано на фиг.1 для потока, охлаждающего пакет 4. Изменение направления движения потока осуществляется на всей длине межпакетного.пространства, в то время как в прототипе такое изменение осуществлялось лишь на половине его длины. Это существенно уменьшает аэродинамическое сопротивление участка между статорными пакетами. Аналогичным образом поток хладагента, проходящий через

205224

4 пакет 3, изменяет направление своего движения также.не на всем протяжении межпакетного пространства, но тольКо в промежутках 21. Выход каждого полюса хладагента из немагнитного участка 9 корпуса б осуществляется также через различные окна. В остальном работа предложенной машины не отличается от работы прототипа.

Предложенная конструкция обеспечивает улучшение условий охлаждения машины, благодаря уменьшению аэродинамического сопротивления межпакетного пространства и исключению взаимодействия одного встречно направленного потока на другой.

Уменьшение сопротивления межпакетного пространства обусловлено увеличением длины каждого из промежутков, на котором изменяется направление движения потока хладагента.

Благодаря уменьшению аэродинамического сопротивления возрастает количество продуваемого через машину хладагента и уменьшается ее нагрев.

Исключение взаимного влияния одного потока на другой достигается за счет изоляции вентиляционных кана30 лов каждого из направлений друг от друга. Благодаря этому, изменение интенсивности продува по одному из направлений, а именно увеличение напора, не приводит к уменьшению интенсивности продува встречным потоком и, соответственно, к ухудшению теплосъема с одной из частей машины, Таким образом, улучшение условий охлаждения в предложенной конструкции обусловливает уменьшение нагрева машины и более равномерное ее охлаждение, что увеличивает срок службы машины и повышает надежность.

1205224

1021 Ж 17

Составитель Л.Карцева

Техред Ж.Кастелевич Корректор Г Решетник

Редактор И.Дылын

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8535/55 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д, 4/5