Ротор электрической машины закрытого исполнения

Ротор электрической машины закрытого исполнения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к системам охлаждения роторов электрических машин с наружным воздушным и внутренним жидкостным охлаждением. Согласно изобретению в роторе машины закрытого исполнения с полым валом 2, внутри которого имеется труба 5, внутренняя поверхность вала и наружная поверхность трубы снабжены направленными встречно винтовыми ребрами 7 и В с шагом между витками, соответствующим характеру перемещения охлаждающей жидкости, которое также происходит по винтовой. Это приводит к интенсификации теплообмена как за счет усиления турбулизацыи охлаждающей жидкости, так и за счет развития теплопередающей поверхности. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. I СО tNO 00 СУ5 СП 00 фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3802676/24-07 (22) 15.10.84 (46) 07.06.86, Бюл, № 21 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В,И, Ленина и Специальное конструкторское бюро

Завода "Электромашина" (721 В.А. Яковенко, Л.В, Кузьменко, H„A, Осташевский, В.А, )1(елнин, П.П, Ковалев, А.Н. Пилюгин, H,Т. Бондарев и Е.К. Берзин

{53) 621,313.713(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 584395, кл. Н 02 К 9/19, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 524279, кл, Н 02 К 9/20, 1974 (54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ЗАК РЫТОГО ИСПОЛНЕНИЯ 57) Изобретение относится к системам охлаждения роторов электрических машин с наружным воздушным и внутрен. ним жидкостным охлаждением, Согласно изобретению в роторе машины закрытого исполнения с полым валом 2, внутри которого имеется труба 5, внутренняя поверхность вала и наружная поверхность трубы снабжены направленными встречно винтовыми ребрами 7 и

8 с шагом между витками, соответствующим характеру перемещения охлаждающей жидкости, которое также происходит по винтовой, Это приводит к интенсификации теплообмена как sa счет усиления турбулизации охлаждающей жидкости, так и за счет развития теплопередающей поверхности. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1236584

Изобретение относится к системам охлаждения роторов электрических машин с наружным воздушным и внутренним жидкостнымохлаждением и может быть использовано при их конструировании и изготовлении в закрытом исполнении преимущественно для шахт и рудников, Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения.

На фиг,1 изображен предлагаемый ротор, общий вид в разрезе; на фиг.2 — эпюра окружной и расходной скорости охлаждающей жидкости в коль. цевом канале, без оребрения °

Предлагаемый ротор содержит магнитопровод 1 и полый вал 2. Ня валу 1 расположен вентилятор 3, полость которого занолненя охлаждающей жидкостью, и в ней установлен напорный элемент, выполненный в виде неподвижных радиальных трубок 4. В полости вала 2 имеется коаксиальная ему неподвижная труба 5, которая одним концом сообщается с трубками 4, а на другом ее конце имеется одно или несколько отверстий 6, посредством которых она сообщается с полостью вала 2. Труба 5 образует с внутренней поверхностью вала 2 кольцевой канал для прохождения охлаждающей жидкости, Внутренняя поверхность вала 2 и наружная поверхность трубы 5 снабжены винтовыми ребрами 7 и 8 соответственно, которые направлены встречно один другому„ Ребро 8 трубы

5 выполнено, например, заодно с ее наружной поверхностью. Шяг я между витками оребрений 7 и 8 находится в пределах граничных значений

pter VJ p

2Ь - 11 - — — -

03 где b — ширина плоскости поперечного сечения витка, м;

4 — расходная скорость охляждяюи щей жидкости в кольцевом канале, м/с; (д — угловая скорость вращения ротора, ряд/с.

Витки робер 7 смещены относительно витков ребер 8, преимущественно, на полшага, При вращении ротаря трубки 4 напорного элемента наполняются жидкостью,ко— торая поступает в трубу 5 с одного ее конца и вытекает с противоположного конца через отверстие 6 в кольцевой канал. В канале жидкость закручивается по винтовой в противоположных направлениях так, что образуется два встречных потока ° которые турбулизируются ребрами 7 и 8. При этом производится дополнительная турбулизяция охлаждающей жидкости за счет взаимодействия этих встречных ее потоков. Вблизи стенки вала 2 в цинамическом пограничном слое жидкость совершает одновременное поступательное (под действием напорного элемента1 и вращательное движения, т ° е. ее частицы движутся по винтовой линии.

1Цяг винтовой линии, определяемый из выражения, 2 у

h = ", .. изменяется по толщине пограничного слоя 1,, поскольку окружная скорость жидкости изменяется от (Д Д до О, где 1 — радиус полости вала 2 (фиг,2), В соответствии с этим указанный шаг между витками ребер 7 и 8 «яилучшим образом обеспечивает турбулентное течение охлаждающей жидкости во всем диапазоне частот вращения ротора и интенсивное перемешиняние ее по всей длине кольцевого канала. Зя счет сдвига между витками ребер 7 и 8 достигается равномерность интенсификации перемешивянил потоков, что способствует равномерности теплоотдачи ня всех участках теплопередающей поверхности ротора. Тепло, уносимое жидкостью от сердечника 1 и вала 2 ротора, отбирается воздухом при поступлении жидкости по кольценому каналу вяла 2 и в полость вентилятора 3, откуда охлажденная жидкость вновь через трубки 4 поступает в трубу 5, и цикл повторяется.

Еонструкция предлагаемого ротора электрической машины закрытого испол— пе ия, colëàñío приведенному обоснованию, позволяет повысить интепсивностт теплопередачи в полости его нала IIà 12-15Х и тем самым повысить эффективность его охлаждения, При этом »е ухудшаются другие показатели, н том числе надежности и технологичвос.ти эл»ктрические машины.

Интенсификация теплообменя достигается как за счет усиления турбулизяции охлаждающей жидкости, так и за счет значительного развития теплопередяющей поверхности, При этом создяни» в кольцевом канале наля двух встречных потоков жидкости зя счет!

236584

Составитель Л..Карцева

РедактоР Н, Бобкова ТехРед Л.Олейник КоРРектоР Е. Сирохман

Заказ 3096/57 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 направленных встречно одно другому винтовых оребрений внутренней поверхности вала и трубы наилучшим образом способствует турбулизации охлаждающей жидкости при вращении ротора вне .зависимости от направления его вращения, Винтовое оребрение с указанным шагом полностью соответствует характеру перемещения охлаждающей жидкости, которое также происходит по винтовой, В результате этого создается минимально возможное при наличии турбулизации гидравлическое сопротивление в кольцевом канале, что также способствует интенсификации теплообмена в полости вала ротора °

Сдвиг оребрения вала на полшага относительно оребрения трубы способствует обеспечению равномерности распределения интенсификации турбулиза- 20 ции жидкости по всему пути ее прохождения в полости вала, Фо р мул а и з об р е т е ни я

). Ротор электрической машины закрытого исполнения, содержащий магнитопровод, полый вал, полый напорный элемент и установленную в полости вала трубу, сообщающуюся одним концом с полостью напорного элемента, а другим — с полостью вала и образующую с внутренней поверхностью вала кольцевой канал, о т л н ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, внутренняя поверхность вала и наружная поверхность трубы снабжены направленными встречно винтовыми ребрами с шагом между витками, соответствующим неравенству где b — шаг между витками; — ширина плоскости поперечного сечения витка, м;

% — расходная скорость охлажГ дающей жидкости в кольцевом канале, м/с;

У вЂ” угловая скорость вращения ротора, рад/с.

2. Ротор по пп.1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что винтовое ребро вала смещено на полшага относительно винтового ребра трубы.