Электрическая машина с глубоким охлаждением

Электрическая машина с глубоким охлаждением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<:оюз Соавтеиин

Социалистических

Республик (11) 542365

К АВТРРСКОМУ СВНДВТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву% 262240 (22) ЗаЯвлвно14,04.75 (21) 2123508/07 (51) М. Кл.е

Н 02 К 9/16

Н 01 li 39 /04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43} Опублнковано05.01.77.Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования опнсания12.03.77

Государственный номнтвт

Соввтв Мнннотров СССР

fl0 деяам нзоорвтвннв и открытнй (53) УДК 621,313.043..3-7 13 (088.8) В, Г. Данько, А. A. Чигиринский, P. И. Третевич и В. И. Спицын (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЮАЦ.%НА С ГЛУБОКИМ

ОХЛАЖДЕНИЕМ

Изобретение отн .)c ится к области электромашиностроеция и может быть использовано в качестве электромеханического преобразователя энергии с обмоткой возбуждения, выполненной из чистого металла или 5 сверхпроводника и является усовершенствованием известной электрической машины с глубоким охлаждением, описанной в авт. св.

Хе 262240, кл. 21 И, 56/01 (МКИ—

Н 02 к, 9/16). о

По основному авт. св. М 262240, известна электрическая машина с глубоким охлаждением, содержащая ротор, охваченный теплоизолируюшим экраном цилиндрической формы, образующим с наружной по- 15. верхностью немагнитного цилиндра вакуумнуто полость. С торцовых сторон этого цилиндра установлены теплоизолируюшие зат пушки, представляюшие собой тонкостенные цилиндрические коробки, внутри которых 20 создан вакуум. Сопрягаемые поверхности теплоизолирукших заглушек и немагнитного цилиндра выполнены оребренными, Внутренняя полость немагнитного цилиндра, заполняемая охлаждаюшим агентом, отговоже- 25 на от теплоизолируюших заглушек уплотненнылж по цилиндру перегородкал1и.

Как показал опыт, для обеспечения нормального теплового режима работы криогенной электрической машины геометрические размеры теплоизолируюшей заглушки, существенно влияющие на длину р отора и рас» ход охлаждающего агента, связаны определенной обратно пропорциональной зависимостью, а именно, чем короче заглушка, тем больше должен быть расход охладжак-! шего агента, и наоборот. В электрической машине, например турбогенераторе средней мошности (200 тыс. квт.), две теплоизолируюшие заглушки занимают примерно 30;507 длины части ротора, расположенной между подшипниками.

Цель изобретения — сокращение длины ротора электрической машины при сохранении расхода охлаждающего агента.

Указанная цель достигается тем, чтокаждая из заглушек выполнена с дополнитель ной полостью, в которой размещены конце. вые части обмотки, а трубки для отвода

542305 охлаждаюшего агента расположены в вакуумном объекте заглушки..

На фиг. 1 представлен ротор электрической машины в зоне цилиндрических оболочек заглушки в продольном разрезе;нафиг.2- 5 ротор в зоне дниш заглушки в продольном разрезе; на фиг, 3 - ротор в зоне цилиндрических оболочек заглчыки в поперечном разрезе; на фиг. 4 — движение отводимого охлаждающего агента. )О

Предлагаемая электрическая машина имеет ротор, содержаший немагнитный цилиндр 1, рйзмешенный на обмотке 2, закрепленной в каркасе 3. Немагнитный цилиндр 1 обхвачен теплоизолируюшими д экранами 4 и 5, Между экранами и цилиндром 1 образована вакуумная полость 6.

Теплоизолируюшая заглушка, состояшая из двух коаксиальных цилиндрических оболочек T и 8, герметично соединенныхс днишами 9 и 10, в продольном сечении имеют форму стакана и образует дополнительную полость 11, в которой размещены концевые части обмотж. Кромка 12 соединена с уплотнительным гребнем 13 выгородкой 14.

Таким образом, рядом с гребнем 13 обра- .

Ф зована камера 15, являющаяся продолже» нием вакуумного объема 16 теплоизолируюшей заглушки, в котором между цилиндрическими оболочками 7 и 8 и днищами 9 ЗО и 10 расположен тепловой экран 17 с закрепленными на нем трубками 18, соединяюшими полость 19 с камерой 20. На наружной поверхности оболочки 7 расположены ребра 21,, организуюшие движение охлажда- 35 юшего агента при проходе его вдоль немагнитного цилиндра 1.

При установке в ротор теплоизолируюшая заглушка предварительно охлаждается, например, заполнением вакуумного объема 40

16 жидким азотом. После испарения азота и откачки вакуумного объема происходит выравнивание температур сопрягаюшихся поверхностей, в результате чего обеспечивается уплотнение между гребнем 13, реб- рами 2 1 и немагнитным цилиндром 1.

Отводимый охлаждаюший агент из полости 19 по трубкам 18 поступает в камеру 20, из которой проходит на выход из ротора по каналу, образованному внутренней поверхностью немагнитного цилиндра 1 и наружной поверхностью оболочки7, охлаждая соответствующий участок немагнитного цилиндра и блокируя тем самым теплоприток внутрь ротора.

Таким образом, в результате того, что каждая заглушка выполнена с дополнительной полостью для размещения конце— вых частей обмотки, обеспечивается сокрашение осевого размера ротора, а расположение трубок в вакуумном объеме заглушки обеспечивает прохождение отводимого охлаждаюшего агента без увеличения его расхода.

Практически, например для турбогенератора мошностью 200 тыс. квт, необхо-! дима длина оболочек порядка 500 мм, а расстояние между днищами 9 и 10 всего 50 мм.

Таким образом, в предлагаемом изобретении, учитывая, что геплоизолирующих заглушек 2 штуки, получается сокращение длины ротора, равное 2 (500-50)=900 мм.

При длине активной части ротора 2000 мм - сокрашение равно 45%.

Формула изобретения

Электрическая машина с глубоким охлаждением по авт. св. № 262240, о тл и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью улучшения весогабаритных показателей посредством сокрашения осевого размера ротора при сохранении расхода охлаждающего агента, каждая из заглушек выполнена с дополнительной полостью, в которой размещены концевые части обмотки, а трубки для отвода охлаждаюшего агента расположены в вакуумном объеме заг лушки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Авт. св. № 262240, кл. Н 02 K9/16, 1968 г.

1s 27 " 7

Составитель B., !окин

Редактор В. Фельдман Техред H. Лндрейчук

Корректор Н, Золотовская

Фили а IIIIII «!!аы 1.", г. Ужгород, ул. !)р :i.êòíoÿ, 4

Закаэ 5(!() &135 Тираж 882 Подписное

1Ц!!!!!ПИ Госуда!ктвенного комитета Совета Министров СССР ио делам набоб! етений н открытий

1 ), -IÎ, <5, Моски;i, )К-;.I5, Раунк ка. наб., g. 4/5