Ротор электрической машины

Ротор электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Цель изобретения состоит в расширении области применения непосредственного испарительного охлаждения. Ротор электрической машины с испарительным охлаждением содержит обмотку и вьтолненные в виде обмоткодержателей коаксиальные тепловые трубы (ТТ). Корпус ТТ выполнен из двух частей. Наружная часть 9 имеет П-образную форму в поперечном сечении и радиальные теплопроводящие изолированные между собой пластины 10. Внутреняя часть 16 выполнена с оребрекием 22 и обеспечивает конденсацию хладагента, а наружная обеспечивает испарение хладагента, нагревающегося от источников тепловьщеления. Такое вьшолнение ТТ обеспечивает их применение для различной формы проводников обмотки. 6 ил. i (Л 22. 1C ел ч «VI ел м ui.2

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 125??5? (5D4 Н 02 К 9/20 3 51

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

;t--; „,1 0. 1 <

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;3

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3835759/24-07 (22) 03.01 85 (46) 15.09.86. Бюл. К - 34 (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И. Калинина (72) П,Н. Бондаренко, В.А. Изотов и Н.M. Малышева (53) 621.313. 713 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 618821 кл. Н 02 К 9/20, 1976.

Патент США N - 3801843, кл. 340-52, 1978.. (54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения состоит в расширении области применения непосредственного испарительного охлаждения. Ротор электрической машины с испарительным охлаждением содержит обмотку и выполненные в виде обмоткодержателей коаксиальные тепловые трубы (ТТ). Корпус ТТ выполнен из двух частей. Наружная часть 9 имеет П-образную форму в поперечном сечении и радиальные теплопроводящие изолированные между собой пластины 1О. Внутреняя часть 16 выполнена с оребрением 22 и обеспечивает конденсацию хладагента, а наружная обеспечивает испарение хладагента, нагревающегося от источников тепловыделения. Такое выполнение ТТ обеспечивает их применение для различной формы проводников обмотки. 6 ил.

1257757

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано для охлаждения роторов электрических машин (ЭМ).

Цель изобретения — расширение области применения непосредственного испарительного охлаждения.

На фиг. I представлен предлагаемый ротор коллекторной ЭВМ; на фиг.2 то же, сечение; на фиг. 3 — сечение 10

A-А на фиг. 2; на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — узел I на фиг. 1; на фиг. 6 — узел IE на фиг.1.

Ротор коллекторной ЭМ состоит из обмотки 1 якоря, сердечника 2 якоря, вала 3, коллектора 4, переднего 5 и заднего 6 обмоткодержателей кольцевых ТТ 7 и 8, установленных со стороны передних и задних лобовых частей обмотки якоря. Корпус ТТ выполнен 2О составным из двух частей. Наружная часть 9 этих ТТ, представляющая собой полые цилиндры П-образной формы, выполнена из диэлектрического материала, например алундовой керамики. Для 25 обеспечения теплоотвода в части 9 ТТ установлены Т- или Г-образные пластины 10 из теплопроводящего материала, например меди. Пластины 10 расположены равномерно по радиусу в осевом ЗО направлении и имеют наружную короткую выступающую 11 и внутреннюю удлиненную 12 части. В наружной части 11 для подсоединения пластин к проводникам обмотки якоря имеются пазы 13. Подсоединение пластин 10 ТТ к коллектору

4 осуществляется с помощью перемычек

14, а соединение ТТ 8 с проводниками обмотки якоря производится скобами t5. Все соединения осуществляются с помощью пайки. Внутренние иасти 16

ТТ 7 и 8, представляющие собой полые цилиндры П-образной формы, выполнены из теплопроводящего материала, например меди. Использование конкретных материалов для пластин 10 и части t6 зависит от типа используемого хладагента. Для подвода хладагента к тепловой трубе 8 в части 16 имеется отверстие 17 с резьбой, в котором с целью обеспечения герметичности внут- ренней полости ТТ установлен винт 18, Введение хладагента во внутреннюю полость ТТ 7 осуществляется через отверстие t9 с помощью трубки 20.

Для обеспечения герметичности внутренней полости служит винт 21. Так как корпусы ТТ выполнены составными, герметизация внутренней полости ТТ обеспечивается путем пайки мест стыка выступающей части 11 пластин 10 со стенкой 9, внутренней 16 и внешней 9 частей. Для этого на материал, из которого выполняется часть 9, в местах вышеуказанных стыков наносится слой серебра. Внутренняя поверхность части 9 и пластин 10 образуют испарительную зону ТТ. При работе ЭМ под нагрузкой введенный в ТТ через отверстие 17 хладагент распределяется тонким слоем на испарительной зоне. Образующиеся от источников тепловыделения, лобовых частей обмотки якоря, тепловые потоки, проходящие через. обмоткодержатели, наружные стенки .77, соединительные скобы и пластины 10, вызывают нагрев хладагента и его испарение, Пары хладагента конденсируются на внутренней поверхности стенки t6 (конденсаторная зона), а образовавшаяся жидкость под действием центробежных сил возвращается на внутреннюю поверхность стенки 9. Теплоотвод от конденсаторной зоны 77 осуществляется аксиальным потоком воздуха с помощью ребер

22 и элементов крепления (обмоткодержателей, втулки, сердечника якоря), соприкасающихся с внутренней частью 16. Наиболее удобно устанавливать коаксиальные ТТ в области лобовых частей обмотки ротора, но такие же ТТ можно устанавливать между отдельными частями сердечника ротора при распределении его на участки. Крепление ТТ на втулке сердечника якоря осуществляется с по|мощью кольцевых выступов 23 на внутренних частях 16 ТТ.

Процесс сборки ротора коллекторной 3М осуществляется слецующим образом.

Сначала собирается коллектор на втулке и сердечник якоря с обмоткодержателями и коаксиальными ТТ на втулке сердечника. После запрессовки сердечника якоря и установки упорного кольца втулка якоря устанавливается на вал якоря. В ТТ со стороны пе-. реднего обмоткодержателя вводится трубка для подвода хладагента и в выступающую часть 11 пластин 10 впаиваются пластины для соединения с петушками коллектора. Затем на валу якоря устанавливается коллектор на втулке, укладывается обмотка якоря, устанавливаются скобы 15 со стороны

3 1257 задних лобовых частей и производится пайка всех соединений.

Применение коаксиальных ТТ, введение в их корпусе участка из диэлектрического материала, установка в этом участке пластин из теплопроводящего материала, изолированных между собой и соединенных с токоведущими частями ротора, дает возможность расширить область применения непосредст- р венного испарительного охлаждения, так как предложенная конструкция может быть применена; для различной формы проводников обмотки ротора, в том числе и для подразделенных проводников, а также для улучшения охлаждения, в частности, коллектора для коллекторной ЭМ. В результате использования предложенной конструкции ротора может быть снижена температура О токоведущих частей ротора, и повышены электромагнитные нагрузки ЭМ. В первом случае повышается срок службы ЗМ, а также КПД ЭМ вследствие снижения температуры обмотки ротора, а следовательно, и величины потерь в ней. Во втором случае улучшаются массогабаритные показатели ЭМ, так как может быть повышена можность ЭМ в результате повышения плотности тока в проводниках обмотки якоря при сохранении расхода активных материалов.

Таким образом, использование пред ложенной конструкции ротора с ТТ позволяет улучшить технико-эксплуатаци757 4 онные свойства ЭМ как общепромышленного, так и специального назначения.

Все детали и элементы, из которых состоит предложенная конструкция ротора, освоены отечественной промьппленностью, поэтому не требуется дополнительных затрат и значительного изменения технологии при изготовлении

ЭМ. Предлагаемая конструкция ротора может быть использована для машин как постоянного, так и переменного тока.

Формула и з о б р е т е н и я

Ротор электрической машины с испарительным охлаждением,содержащий сердечник, токоведущие части, вал и тепI ловые трубы, о т л и ч а ю щ и Й— с я тем, что, с целью расширения области применения, тепловые трубы выполнены в виде обмоткодержателей и имеют форму полых колец, состоящих из двух частей, наружная из которых выполнена из диэлектрического материала, преимущественно алундовой керамики, имеет П-образную форму в поперечном сечении и установленные радиально на наружной поверхности в осевом направлении пластины из теплопроводящего материала, преимущественно меди, изолированные между собой и соединенные с токоведущими частями, а внутренняя выполнена с ореб« рением.

1 79 лт2

1 б

1257757

B-Я

Составитель Л. Карцева

Редактор Л. Пчелинская ТехредЛ.Сердокова Корректор Л. Патай

Заказ 5035/53 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4