Электрическая машина

Электрическая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к электрической машине. Электрическая машина предпочтительно является вращающейся электрической машиной, такой как синхронный или асинхронный электрогенератор, в любом случае электрическая машина также может быть другой вращающейся электрической машиной, такой как синхронный или асинхронный электродвигатель, или машиной, отличной от вращающейся электрической машины.

Уровень техники

У вращающихся электрических машин, таких как электрогенераторы, имеется корпус, внутри которого находятся статор и ротор. У статора имеются обмотки статора, которые соединены с устройством, расположенным за пределами электрической машины, при помощи изоляционных втулок.

Изоляционные втулки - это компоненты, необходимые для передачи электроэнергии со статора на устройство, расположенное за пределами корпуса (например, на электрогенератор), либо с устройства, расположенного за пределами корпуса, на статор (например, на электродвигатель).

Обычно для охлаждения статора и изоляционных втулок также используется контур охлаждения. Например, контур охлаждения может быть контуром водяного охлаждения; в этом случае контур охлаждения содержит источник воды, расположенный снаружи корпуса, и трубки, по которым вода поступает к статору, расположенному внутри корпуса.

В этом случае статор соединен с втулками таким образом, чтобы вода, выходя из статора, проходила через втулки для их охлаждения.

Обычно по меньшей мере отдельные втулки соединены между собой, образуя соединение электрической машины в виде звезды (или треугольника). Для этих целей используется соединение по меньшей мере между отдельными втулками.

Известно осуществление подобного соединения при помощи трубчатых элементов, у каждого из которых имеется один конец, соединенный с втулкой, а также другой конец, соединенный с другими трубчатыми элементами.

Для их охлаждения, подобные трубчатые элементы соединены с контуром охлаждения электрической машины (через втулки) таким образом, чтобы охлаждающая вода проходила через статор, втулки, трубчатые элементы, а затем сбрасывалась.

Подобная система охлаждения имеет ряд недостатков.

На самом деле, вода, проходящая через трубчатые элементы, имеет достаточно высокую температуру, не являющуюся оптимальной для охлаждения, поскольку при достижении трубчатых элементов она уже прошла через статор и втулки.

Кроме этого для предотвращения передачи любого механического напряжения с трубчатых элементов (которые деформируются в зависимости от температуры) на втулки, между втулками и трубчатыми элементами необходимо использовать электропроводящее, деформируемое соединение. Подобное электропроводящее, деформируемое соединение включает в себя множество небольших трубок между втулками и трубчатыми элементами (поскольку оно также должно обеспечивать прохождение воды с втулок на трубчатые элементы). Подобные соединения не могут быть надежными, поскольку они могут вызывать протечки.

Раскрытие изобретения

Один из аспектов изобретения включает в себя использование электрической машины с элементами, которые соединяют втулки между собой, образуя оптимальную систему охлаждения.

Другой аспект изобретения включает в себя использование электрической машины с элементами, которые соединяют втулки между собой, образуя надежную систему охлаждения (в частности, система охлаждения является более надежной по сравнению с существующими системами охлаждения).

Осуществление этих и других аспектов обеспечивается за счет использования электрической машины, описанной в пунктах прилагаемой формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Дополнительные особенности и преимущества станут понятны из описания предпочтительного, но не ограничивающего варианта осуществления электрической машины, изображенного в качестве неограничивающего примера на прилагаемых чертежах.

На фиг.1 показан схематический вид электрической машины;

на фиг.2 - схематический вид трех втулок с элементом, соединяющим их между собой.

Осуществление изобретения

На фиг.1 схематически показан пример электрической машины 1. Электрическая машина 1 имеет корпус 2, внутри которого находится статор 3 и ротор 4.

Статор 3 имеет обмотки 3а, соединенные с контактными кольцами 5, которые в свою очередь соединены с втулками 6, 7.

Втулки 6, 7 проходят сквозь корпус 2 и имеют первую часть 9, расположенную внутри корпуса 2, и вторую часть 10, расположенную снаружи корпуса 2. Обмотка 3а статора соединена с первой частью 9 втулок 6, 7.

На фиг.1 показан пример трехфазной электрической машины, поэтому показано шесть втулок; как известно, каждая из обмоток трехфазной обмотки соединена с двумя втулками; в частности, каждая обмотка соединена с одной втулкой 6 и одной втулкой 7; втулки 6 соединены с электросетью или источником электроэнергии, либо с другими компонентами (в зависимости от типа электрической машины), другие втулки 7 соединены между собой. Часто они образуют соединение в виде звезды; однако, это не обязательно, поскольку втулки 6, 7 могут быть соединены в виде треугольника.

В приведенном примере втулки 7 имеют вторые части 10, соединенные между собой при помощи элемента 12. Предпочтительно, но не обязательно элемент 12 является трубчатым элементом. При дальнейшем рассмотрении будут использоваться ссылки на предпочтительный трубчатый элемент. По мере необходимости трубчатый элемент может иметь любое сечение, форму, размер и толщину стенок.

Трубчатый элемент 12 соединен с контуром 13 водяного охлаждения, расположенным снаружи корпуса 2.

Статор 3 соединен с контуром 14 водяного охлаждения, а контур 13 водяного охлаждения трубчатого элемента 12 соединен с контуром 14 водяного охлаждения статора 3.

Например, контур 13 водяного охлаждения трубчатого элемента 12 включает в себя подающую трубку 16 для подачи воды в трубчатый элемент 12, а также возвратную трубку 17 для отвода воды из трубчатого элемента 12.

Аналогичным образом контур 14 водяного охлаждения статора включает в себя источник 19 воды (например, бак), подающую трубку 20, соединенную с источником 19 воды, для подачи воды в статор 3 и возвратную трубку 21, также соединенную с источником 19 воды, для отвода воды из статора.

Предпочтительно подающая трубка 16 для подачи воды в трубчатый элемент 12 ответвляется от подающей трубки 20 для подачи воды в статор 3, а возвратная трубка 17 для отвода воды из трубчатого элемента 12 ответвляется от возвратной трубки 21 для отвода воды из статора 3.

Как видно из фигур, трубчатый элемент 12 включает в себя множество деталей 23, соединенных между собой.

Кроме этого участки 24 трубчатого элемента, расположенные между каждой из пар втулок 7, соединенных между собой, имеют U-образную форму. Это позволяет избежать или ограничить передачу напряженного состояния с трубчатого элемента 12 на втулки 7.

Как показано на фиг.2, для соединения трубчатого элемента 12 с втулками 7 используются держатели 25; один участок этих держателей 25 соединен с втулкой 7, а другой - с трубчатым элементом 12. Держатели 25 упрощают сборку трубчатого элемента 12 с втулками 7, а также увеличивают теплообмен между трубчатым элементом 12 и втулками таким образом, что трубчатый элемент 12 способствует охлаждению втулок 7 и усиливает его.

Работа электрической машины 1 будет понятной из рассмотренного и изображенного выше и, по существу, заключается в следующем.

Во время работы контур 14 охлаждения подает воду в статор 3 по трубке 20 для охлаждения статора и втулок; например, контур 14 охлаждения может быть оснащен насосом и фильтром.

Аналогичным образом, контур 13 охлаждения подает воду в трубчатый элемент 12 для его охлаждения (стрелка F). Поскольку контур 13 охлаждения расположен полностью снаружи корпуса, а вода поступает из трубки 20 (при этом он также может быть соединен с источником 19 воды), температура воды оптимально подходит для охлаждения. Кроме этого проведение возможных действий по техническому обслуживанию упрощается и ускоряется, не приводя к длительным простоям генератора (в связи с обеспечением доступа внутрь корпуса).

Разумеется, рассмотренные признаки могут использоваться независимо друг от друга.

На практике, используемые материалы и размеры могут выбираться произвольно, с учетом потребностей и известного уровня техники.

Перечень ссылочных позиций

1. электрическая машина

2. корпус

3. статор

3а. обмотки статора

4. ротор

5. контактные кольца

6. втулка

7. втулка

9. первая часть

10. вторая часть

12. трубчатый элемент

13. контур водяного охлаждения

14. контур водяного охлаждения

16. подающая трубка

17. возвратная трубка

19. источник воды

20. подающая трубка

21. возвратная трубка

23. деталь

24. участок

25. держатель

F вода.

1. Электрическая машина (1), содержащая корпус (2), внутри которого расположен статор (3) с обмотками (3а) статора и ротор (4), втулки (6), соединенные с электросетью или источником электроэнергии, а также втулки (7), соединенные между собой, причем втулки (6, 7) проходят сквозь корпус (2) и содержат первую часть (9), расположенную внутри корпуса (2), и вторую часть (10), расположенную снаружи корпуса (2), при этом обмотки (3а) статора соединены с первой частью (9) втулок (6, 7), а вторые части (10) по меньшей мере некоторых соединенных между собой втулок (7) соединены между собой электропроводящим образом посредством по меньшей мере одного соединительного элемента (12), причем по меньшей мере один соединительный элемент (12) соединен с контуром (13) водяного охлаждения, отличающаяся тем, что контур (13) водяного охлаждения находится снаружи корпуса (2), причемстатор (3) соединен с контуром (14) водяного охлаждения, а контур (13) водяного охлаждения по меньшей мере одного соединительного элемента (12) соединен с контуром (14) водяного охлаждения статора (3).

2. Машина (1) по п. 1, отличающаяся тем, что соединительной элемент является трубчатым соединительным элементом.

3. Машина (1) по п. 2, отличающаяся тем, что контур (13) водяного охлаждения по меньшей мере одного трубчатого соединительного элемента (12) включает в себя подающую трубку (16) для подачи воды по меньшей мере на один соединительный элемент (12) и возвратную трубку (17) для отвода воды по меньшей мере из одного соединительного элемента (12).

4. Машина (1) по п. 1, отличающаяся тем, что контур (14) водяного охлаждения статора (3) включает в себя источник (19) воды, подающую трубку (20) для подачи воды в статор (3) и возвратную трубку (21) для отвода воды из статора (3), при этом подающая трубка (16) для подачи воды по меньшей мере в один соединительный элемент (12) ответвляется от подающей трубки (20) для подачи воды в статор, а возвратная трубка (17) для отвода воды по меньшей мере из одного соединительного элемента (12) ответвляется от возвратной трубки (21) для отвода воды из статора (3).

5. Машина (1) по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один соединительный элемент (12) выполнен составным из множества частей (23), соединенных между собой.

6. Машина (1) по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит держатели (25), каждый из которых имеет часть, соединенную с втулкой (7), и часть, соединенную по меньшей мере с одним соединительным элементом (12).

7. Машина (1) по п. 1, отличающаяся тем, что участки (24) по меньшей мере одного соединительного элемента (12) между каждой из пар втулок (7), соединенных между собой, имеют U-образную форму.