Модель для исследования гидродинамическихпроцессов b электрических машинах,заполненных жидким диэлектриком

Модель для исследования гидродинамическихпроцессов b электрических машинах,заполненных жидким диэлектриком

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ КСАН ИЕ

ИЗОЫ ЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ () )) 819891

Союз Советски к

Социалисти1вескик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.05.79 (21) 2782613/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) M. Кл.з

Н 02 К 15/00

Гесударстввииый комитет

СССР ао делам изееретеиий . и открытий (53) УДК 621.313..713 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания, 17.04.81 (721 Авторы изобретения

В. А. Денисов, В. С. Козлова, Ю. Г. Полубояринов, В. С. Суворкин, Л. И. Шуб, А. Г. Эйбшиц и Н. А. Яковлев

Северо-Западный заочный политехнический инс тут»т с„„т„ ф т (71) Заявитель

) 1 (54) МОДЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕ(КЙ » ",т

ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ, ЗАПОЛНЕННЫХ ЖИДКИМ ДИЭЛЕКТРИКОМ

Изобретение относится к измерительной и экспериментальной технике и может быть использовано в электротехнической, химической, турбомашиностроительной и других областях промышленности.

Известна экспериментальная модель, состоящая из корпуса с размещенным в нем ротором, предназначенная для моделирования движения жидкости в зазоре между ротором и статором (1). К недостаткам модели можно отнести то, что она предназначена для моделирования движения жидкости лишь в одном элементе охладительного тракта, в то время как реальный охладительный тракт представляет совокупность различных элементов.

Известна также модель для исследования гидродинамических процессов в электрических машинах, заполненных жидким диэлектриком, содержащая цилиндрический корпус с торцовыми крышками, макет размещенного на валу ротора, узлы для подвода и отвода жидкости и гидродинамические датчики (2). Недостатком устройства является приближенный характер моделирования потоке, так как не учитываются реальные условия движения жидкости на начальном и конечном участках изучаемого элемента, что снижает точность определения гидродинамических характеристик потока.

Конструкцией, наиболее близкой к изобретению, является модель (2) .

Цель изобретения — повышение точности определения гидродинамических характеристик и расширение функциональных возможностей модели.

Указанная цель достигается тем, что мо1О дель снабжена макетом статора, выполненным из набора насаженных на гильзу дисков с кольцевыми проточками в крайних дисках, в которых размещены макеты лобовых частей обмотки с осевыми отверстиями в дисках, в которые вставлены трубки, имитирующие аксиальные . охлаждающие каналы и предназначенные для изменения их внутренних диаметров, а в цилиндрической части корпуса, крышках и трубках статора выполнены отверстия со штуцерами.

2р Внутри корпуса соосно с ним и ротором на разных его концах размещены дополнительные крышки, установленные с возможностью перемещения в осевом направлении.

819891

Формула изобретения

На фиг. 1 показан продольный разрез модели; на фиг. 2 — ее поперечный разрез.

Модель состоит из неподвижного цилиндрического корпуса 1, макета статора 2, установленного на ребрах 3 и выполненного из дисков 4, позволяющих изменять длину макета статора и собранных на гильзе 5; макет статора имеет продольные отверстия, имитирующие аксиальные охлаждающие каналы, внутренний диаметр которых изменяется при помощи трубок 6, крайние диски макета статора имеют кольцевые проточки, в которые установлены макеты лобовых частей обмотки 7, на спинке макета статора размещены кольцевые вставки 8, предназначенные для изменения высоты зазора 9; внутри гильзы 5 концентрично с ней и с зазором 10 установлен макет ротора 11, состоящий из полого вала 12, боковых стенок

13, гильзы 14 и трубок 15, имитирующих аксиальные охлаждающие каналы и предназначенных для изменения внутреннего диаметра канала. Величина зазора 10 изменяется путем замены гильз 5 и 14; на валу 12 находятся втулки 16, предназначенные для изменения наружного диаметра и рабочей длины вала; вал 12 вращается в подшипниках 17, установленных в торцовых крышках 18; внутри корпуса 1 размещены крышки 19, имитирующие подшипниковые щиты и установленные в корпус по ходовой посадке, допускающей перемещение крышек вдоль оси корпуса, с целью. изменения объема камер 20. Фиксация крышек 19 осуществляется при помощи колец 21. Для наблюдения за потоком в корпусе 1 выполнены окна 22, закрытые гильзами 23 из оргстекла. В боковой поверхности корпуса 1 выполнены отверстия со штуцерами 24, связанные с манометрами для определения гидродинамических характеристик в зазоре 9 и камерах 20; в торцовых поверхностях крышек 19 выполнены отверстия, которые через капилляры 25 связаны с манометрами для определения гидродинамических характеристик в области подшипниковых щитов; гидродинамические характеристики в зазоре 10 определяются при помощи отверстий 26, выполненных в гильзе 5, которые через проточки 27, отверстия 28 и штуцеры 29 связаны с манометрами; гидродинамические характеристики в каналах макета ротора определяются при помощи отверстий, выполненных в одной из трубок 15, которые при помощи капилляров

30 связаны с коллектором и манометром; гидродинамические характеристики в каналах макета статора определяются при помощи отверстий 31, выполненных в одной из трубок 6, которые .через отверстия

32 и штуцеры 33 связаны с манометрами; подача жидкости в устройство осуществляется через штуцер 34, коллектор 35 и ряд отверстий 36, что исключает закрутку жид20

Зо

55 кости на входе; слив жидкости осуществляется через ряд отверстий 37, коллектор 38 и штуцер 39.

Модель работает следующим образом.

Объемные насосы забирают жидкость из приемного резервуара и подают через штуцер 34, коллектор 35 и отверстия 36 в модель. Пройдя через зазор 9, каналы в макете статора, зазор 10 и каналы в макете ротора, жидкость через отверстия

37, коллектор 38 и штуцер 39 идет на слив и поступает на золотниковый распределитель, который направляет жидкость либо в приемный резервуар, либо на мерный бак для измерения расхода, величина которого изменяется вентилем, поставленным в сливной магистрали. Одновременно определяются гидродинамические характеристики потока во всех каналах и камерах с отводом давления на пьезометрический щит. При этом имеется возможность проводить испытания либо при неподвижном макете ротора, либо при его вращении с плавным регулированием числа оборотов от 0 до

3000 об/мин. Конструкция модели допускает преобразование проточной части путем переборки макета статора и макета ротора с целью исследования различных схем циркуляции жидкости.

Использование предлагаемого технического решения позволяет исследовать полную картину течения жидкости в электрической машине, в том числе и визуально, с учетом реальных условий движения жидкости на начальном и конечном участке изучаемого элемента, а также позволяет вывести закономерность для электрических машин, имеющих различные схемы циркуляции жидкости.

Применение модели позволяет упростить и удешевить проектирование новых электрических машин с жидкостным охлаждением.

1. Модель для исследования гидродинамических процессов в электрических машинах, заполненных жидким диэлектриком, содержащая цилиндрический корпус с торцовыми крышками, макет размещенного на валу ротора, узлы для подвода и отвода жидкости и гидродинамические датчики, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения гидродинамических характеристик и расширения функциональных возможностей, она снабжена макетом статора, выполненным из набора насаженных на гильзу дисков с кольцевыми проточками в крайних дисках, в которых размещены макеты лобовых частей обмотки, с осевыми отверстиями в дисках, в которые вставлены трубки, имитирующие аксиальные охлаждающие каналы и предназначенные для изменения их внутренних

819891

ä7 я

/7

/Я

/б

/д диаметров, причем в цилиндрической части корпуса, крышках и трубках статора выполнены отверстия со штуцерами.

2. Модель по п. 1, отличающаяся тем, что внутри корпуса соосно с ним и ротором на разных его концах размещены дополнительные крышки, установленные с возможностью перемещения в осевом направлении.

И 4 4 И д4 0 27

Фиг. 1 б

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Змейков В. Н, и др. Прикладная теплофизика, выл. 1, 1964, с. 149.

2. Борисенко А. И. н др. Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах, 1974, с. 11б.

2д

Л

Е

Ф

/8

/Д

819891

Составитель А. Воинов

Редактор Г. Бельская Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 1185/32 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4