Электрическая машина с испарительным охлаждением

Электрическая машина с испарительным охлаждением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПЙ А Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«Ä764049 ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свир-ву— (22) Заявлено 200477 (2l ) 24797бб/24-07 (51) М. Кл.

Н 02 К 9/20 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Г)риоритет

Опубликовано 150980. Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 150980 (53) УДК б21. 313. . 71 3 (088. 8) В. Н. Базаров, О. Н. Костиков, i М.Д. Петраков и A.È. Яковлев (72) Авторы изобретения

Харьковский "авиационный институт (1.l ) Заявитель (54 ) ЭЛЕКТР ИЧЕСКАЯ МАШИНА С ИСПАР ИТЕЛЬ НЫМ

О ХЛАЖДЕ КИЕМ

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к закры,тым электродвигателям беэ внутренней циркуляции воздуха с испарительным охлаждением, Известна электрическая машина с испарительным охлаждением, содержащая отдельный от ротора герметичной обмоткой статор, включающий обмотку и охлаждаемый корпус и элемент из капиллярно пористого материала, заполненный жидкостью и соприкасающийся с частью обмотки статора и с охлаждаемым корпусом (1) .

Также известна электрическая машина с испарительным охлаждением, содержащая отделенный от ротбра герметичной оболочкой статор, включающий обмотку, имеющую осевые каналы и изоляцию пазовой части, охлаждаемый корпус и элемент, изготовленный из неэлектропроводного каппилярно" пористого материала, заполненный жидкостью и соприкасающийся с частью обмотки статора и с охлаждаемым корпусом (2).

Однако в укаэанных конструкцйях не обеспечивается равномерный отвод испарившегося хладагента с внешней поверхности пазовой части обмотки.

Пелью настоящего изобретения является дальнейшее снижение нагрева электромашины путем повышения интенсивности охлаждения обмотки.

Поставленная цель достигается тем, что изоляция пазовой части обмотки выполнена с перфорационными отверстиями, а элемент из неэлектропроводного капиллярно-пористого материала выполнен в виде охватывающей лобовые части обмотки оболочки, имеющей каналы, сообщающиеся с осевыми каналами пазовой части обмотки, При этом электрическая машина может быть

15 снабжена дополнительным неэлектропроводннм капиллярно- пористым элементом, в котором расположена пазовая часть обмотки.

Такое исполнение закрытой электромашины с охлаждаемым корпусом позволяет осуществить непосредственное испарительное охлаждение всыпной обмотки по всей ее длине и поперечному сечению, то есть уменьшить нагрев обмотки. Применение перфорированной изоляции обеспечивает воэможность испарительного охлаждения пазовой части всыпной обмотки, заполняющей все сечения паза, так как позволяет парам охладителя беспрепятственно

764049

:покидать пазовую часть обмотки по всей ее длине. Выполнечие насосного элемента в зоне лобовых частей обмотки в виде оболочки, охнатъ,вающей и заполняющей лобовые части, обеспечивает подачу охладителя после конденсации паров его на корпусе ко всему объему лобовых частей и к пазовой части всыпной обмотки.

На фиг. 1 изображена предлагаемая электрическая машина — продольный разрез; на фиг. 2 — электрическая машина, поперечный разрез.

Электрическая машина содержит корпус 1, имеющий внешние ребра 2, повышающие эффективность теплопередачи к наружному охлаждающему воздуху, и статор 3, всыпная обмотка 4 которого имеет пазовую изоляцию 5 с перфорационными отверстиями 6 для отвода паров охлаждаюцей жидкости в надпазовые осевые каналы 7, соединяющие обе полости лобовых частей обмотки. В зоне лобовых частей 8 обмотка заключена в выполненную из неэлектропронодного капиллярно-пористого материала оболочку 9, радиальная часть 10 которой примыкает к внутренней поверхности корпуса, а осевая часть 11 - к подшипниковому щиту 12. При этом указанная оболочка охватывает лобовые части обмотки и заполняет нх. Полость обмотки статора загерметизирована в местах соединения щитов с корпусом уплотнением 13 (или склейкой, а со сто- роны расточки - c помоцью крышки

14, уплотненной н зоне щитов резиновым кольцом 15 (или склейкой) . На поверхность расточки статора с вы- ходом частично на лобовые части обмотки наклеена тонкая (10-15 мкм) изоляционная пленка 16, препятстнующая выходу пара в сторону ротора.

Оболочка 9 имеет каналы 17, сообщаюциеся с осевыми каналами 7 в пазах обмотки.

В том случае, когда кап иллярные каналы пазовой части всыпной обмотки (рассматриваемой как электропроводный капиллярный материал) не обеспечивают подачу необходимого количества охлаждающей жидкости в пазовую часть (например, при неплотной укладке проводников или большом диаметре их), пазовая часть, так же, как и лобовая, пропитывается диэлектрической капиллярно-пористой массой и таким образом расположена в дополнительном неэлектропроводном каппилярно-пористом элементе.

При нагреве обмотки диэлектри.ческая жидкость, которой пропитана обмотка 4 и оболочка 9, выполняющие роль насосов, вскипает, поглощая тепло. Образовавшийся пар проходит в радиальном направлении через пучки проводов и отверстия 6 в па25

30 черезвычайно высокой интенсивностью теплопереноса. От корпуса. электромашины тепло может быть отведено путем обдува его наружным вентилятором, или другим известным способом.

Данное устройство, как показали опыты, работает весьма эффективно: резко снижается температура обмотки, обмотка нагревается по длине практически равномерно. Это дает возможность в несколько раз повысить плотность тока н обмотках и, следовательно, значительно увеличить мощность электромашин в существуюцих габаритах или существенно снизить

45 габариты и материалоемкость машин.

Настоящее техническое решение обеспечивает преемственность существующей технологии обмоточно -изоли50

Формула изобретения

15

20 зоной изоляции 5, заполняет надпазоные наросборные каналы 7 и проходит по ним в полости лобо- вых частей. Здесь пар конденсируется на внутренней поверхности корпуса 1 и щитов 12. Образовавшийся конденсат частично поступает непосредственно на поверхность оболочки 9, а частично собирается в полости лобовых частей у осевой части 11 оболочки 9 при горизонтальном положении машины, или у. радиальной ее части 10 при вертикальном положении машины.

Оболочка 9 подает жидкий охладительконденсат к лобовой части 8 обмотки и распределяет его по всему объему лобовых частей. Из лобовой части 8 обмотки конденсат подается капиллярными силами в пазовую часть, после 1его цикл охлаждения повторяется.

Таким образом, предложенная система охлаждения осуществляет передачу тепла от пазовой и лобовой частей обмотки непосредственно к корпусу и щитам в процессе испарительно-конденсационного цикла. При этом обеспечивается минимально возможное значение перепада температуры между обмоткой и корпусом, так как процессы кипения и конденсации характеризуются ровочных работ и может дать значительный технико-экономический эффект, особенно при условии внедрения в еди— ной серии машин обцепромышленного назначения.

1. Электрическая машина с испарительным охлаждением, содержащая отделенный от ротора герметичной оболочкой статор, включающий обмотку, имеющую осевые каналы и изоляцию пазовой части, хлаждаемый корпус и элемент, изготовленный из неэлектропроводного капиллярно-пористого ма—

764049

Ф г. 2

Составитель Л. Карцева

Редактор T. Лошкарева Техред A. Ач Корректор Г. Решетник

Заказ 6298/47 Тираж 783

ВНИИПИ Государствениого комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 териала, заполненный жидкостью .и соприкасающийся с лобовой частью обмотки статора и с охлаждаемым корпусом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, изоляция пазовой части обмотки выполнена с перфорационными отверстиями, а элемент из неэлектропроводного капиллярно-пористого материала выполнен в виде охватывающей лобовые части обмотки оболочки,. имеющей каналы, сообщающиеся с осевыми каналами пазовой части обмотки.

2. Электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным неэлектропроводным капиллярно-пористым элементом, в котором расположена пазовая часть обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 465694, кл. H 02 К 9/20, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 2067844/24-07, кл. H 02 К 9/20, 1974.