Закрытая электрическая машина

Закрытая электрическая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с " г-июэ, я чае

ФМ1ио .нм м л

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВ 1ДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 564686 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено02.04.76.(2l) 2341843/07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Н. 02 К 8/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо денам изобретений н открытий (23) Приоритет-! (43) Опубликовано05.07.77 Бюллетень, 25 (53) УДК 621 313 713 (088,8) (45) Дата опубликования описания 22.Q8 77

А. И. Борисенко, О. Н. Костиков, В. И. Чумаченко и A. И. Яковлев (72) Авторы изобретения

Хар ковский авиационный институт (71) Заявитель с (54) ЗАКРЫТАЯ ЭЛЕК ТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к области алек» тротехники, а" именно - к системе охлаждения закрытых электромашин с обдуваемым корпусом, в частности к охлаждению, подшиттниковых узлов в высоконагруженных быстрот ходных машинах с. высокой нагревостойкостыо изоляции обмоток.

В закрытых обдуваемых электродвигателях с высоким классом нагревостойкости изоляции лимитирующим по нагреву элемен- щ том становится подшипннк, расположенный со стороны привода, что особенно характерно для малошумных двигателей.

Известна алектрическая машина, в кото» рой с целью уменьшения температуры это- f5 го подшипника вал двигателя выполняется в виде тепловой трубы 111, Недостатком такой системы охлаждения являетсч малая ее аффективность, так как последняя ограничивается низкими коаффициен-) тами теплоотдачи при воздушном охлаждении зоны конденсации и небольшой площадью атой поверхности.

Известна алектрическая машина, которая вк почает .полый, вал выполненный в виде теп-М ловой трубы, вентилятор теплообменник и насос, выполненный и виде радиально-расположенных трубок с заборниками ца концах.

В указанной конструкции в значительной степени увеличены коэффициенты теплоотдачи и площадь поверхности теплоотдаюшего участ-. ка, так как последним является полый вентилятор (2) .

Однако при испарительно-конденсационном режиме работы такой системы охлажде сня теобхадимо вакуум-плотное выполнение стыка между валом и вентилятором, что может привести к усложнению конструкции н явиться источником снижения эксплуатационной надежности устройства, в особенности при использовании в качестве теплоно"ителя агрессивных или токсических жидкостей, например азотного тетраксида N>O<

Целью изобретения является устранение атого недостатка.

Поставленная цель дости."зется тем, что предлагаемая машина снабжен герметично соединенным с валом хвостовиком с наружными ребрами, разделяюшими полости вала н вентилятора, а насос свободно посажен на

564686 цалфе хвостовика и снабжен форсунками, ; асположенными против ребер, и противовесом в нижней части насоса.

Предлагаемая система охлаждения выполнена двухконтурной, причем в качестве первого двухфазного . испарительнд-конденсационного конгура использована герметичная тепловая труба, хвостовик которой охлаждается вторым однсфазным жидкостным контуром, представляющим собой полый вентилятор«теп-rp лообменник с размещенным в нем устройством для циркуляции жидкости. Такое уст ройство системы охлаждения снимает указанное требование к выполнению стыка вал-вентилятор и повышает эксплуатационную 1 надежность.

На чертеже показан поперечный разрез закрытого обдуваемого электродвигателя с двухконтурной системой охлаждения ротора е 20

Вал 1 двигателя выполнен полым, в виде тепловой трубы, т.е. на его внутренней поверхности может расцолагаться капиллярная структура. Хвостовик 2 вала снабжен дисковыми ребрами 3, имеющими отверстия z$ для прохода жидкости. Хвостовик герметич но соединяется с валом, например при помощи сварки, после частичного заполнения вала испарякишимся теплоносителем и удаления из него неконденсирующихся газов. 39

Снаружи хвостовик охватывается полым. теплообменником — вентилятором, сосгояшим из несущего диска 4 и вентиляторного диска 5. На цапфе хвостовика нри помощи подшипника 6 свободно установлен трубча- 3> тый центростремительный насос 7 с форсунками 8 и противовесом. О. Концы тру@а 1О насоса, расположенные в периферийной части полости вентилятора, имеют заборники

11, которые загнуты тангенциально против направления вращения. Узел вентилятора—

-теплообмекника закрыт заукозащитным кожухом 12. Полость вентилятора час гичио заполнена неагрессивным нетоксичным жидким теплоносителем (например, дистиллированной водой), температура кипения которого выше, чем у теплоносителя, находящегося а полос Ги вала

Электрическая машина работает следующим образом.

При вращении ротора теплоносигель в первом контуре в валу распределяется по внутрен-. ней поверхности расточки, а во втором контуре — в вентиляторе — образует кольцевой слой на периферии полости. Отбирая тепло от переднего подшипника и ротора двигателя, теплоноситель в валу испаряется (кипит), образовавшийся пар переносит тепло к хвостовику вала, на внутренней поверхности которого и конденсируется. Хвостовик охлаждается жидкостью, подаваемой на ребра форсунками центростремительного насоса, давление в трубках которого создается за счет динамического напора вращающегося слоя жидкости в периферийной части полости вентилятора.

Момент, создаваемый воздействием вращающейся жидкости на тангенциально расположен-. ные заборники насоса, компенсируется проти- вовесом, расположенным в нижней части насоса. Так как температура кипения теплоно сителя второго контура меньше чем у теплоносителя первого контура, втзрой контур всегда работает в жидкостном режиме.

Таким образом, в предлагаемом устройс1 ве система охлаждения вал-вентилятор" разделена на два контура. Первый из них является испарительн о — к онденсационным и может работать на агрессивном- и токсичном теплоносителе, так как вь1полнен абсолютно герметичьым. Второй контур является жидкостным, он работает на обычных неагрессивных жидкостях, и требование герметичности к нему не предъявляется. Это упрощает конструкцию системы охлаждения и новыщает ее эксплуатационную надежность.

Ф ормула изобретения

Закрытая электрическая машина, преиму -; щественно обдуваемый асинхронный двигатель, с замкнутым жидкостно-испарительным охлаждением, содержащая попый аап, выполненный в.виде тепловой труби, вентилятор-теплообменник, и размещенный внутри вентилятора насос, выполненный в виде радиально расположенных трубок с заборе » ками на концах, о т л и ч а ю rrr à s с я тем, что, с целью повьппеиия эксплуатационной надежности и упрощения при .использовании агрессивного ипи токсичного хпадагепта, она снабжена герметично соединенным с валом хвостовиком с наружными ребрами, разделяющим полости вала и вентилятора, а насос свободно посажен на цапфе хвостбвика и снабжен форсунками, расположенными нротив ребер, и противовесом, установленным в нижней части насоса.

Источники информации, принятые во внимание экспертизой:

1. Патент США hb 235ОЗ48 62-125, 1961.

2. Заявка % 1981751-О7, по которой принято решение о выдаче авт.св.,1973, 564686

Составитель Л. Карцева

Редактор E. Братчикова Техреду И. Астало Корректор Е. Папи

Заказ 2059/215 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород,, ул. Проектная, 4