Электрическая машина с испарительным охлаждением

Электрическая машина с испарительным охлаждением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВМЛЬСМВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 070480 (21) 2905667/24-07 с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет—

Опубликовано 231281. Бюллетень No 47

Дата опубликованию описания 221281 (51) М. Кл.

Н 02 К 9/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (З) УА 821.З1З.,.713 (088. 8) (72) Автор изобретения

A.Н. Кравченко

Могилевский машиностроительный йтГСтитут —--(7! ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С ИСПАРИТЕЛЬНЫМ

ОХЛАЖДЕНИЕМ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к разделу электрических машин с испарительным охлаждением.

Известны электрические машины, у которых полый вал выполнен в виде тепловой трубы, а его конец s виде

Одной детали с вентилятором-радиатором, неподвижно закрепленным на валу (1) .

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является машина, содержащая подшипниковый щит и ротор, включающий полый вал, тепловую трубу с концом, расположенным за подшипниковым щитом, и радиатор" вентилятор, эакрепленнь!й на конце тепловой трубы. Двигатель имеет по- . лый вал . В полость вала помещена тепловая труба с небольшим количеством жидкости-теплоносителя, приводимая во вращение независимым приводом.

Между полостью вала и наружными стенками трубы оставлен зазор. Конец трубы, расположенный эа подшнпниковым щитом, снабжен оребренным радиатором" вентилятором, неподвижно закреплен" ным на трубе. ри работе двигателя тепло от ротора через зазор передается стенкам вращающейся тепловой Зо трубы в валУ. Находящаяся в трубе жидкость испаряется, забирая тепло.

Пар переносится в охлаждаемый участок трубы, расположенный вне машины, где конденсируется, отдавая тепло стенкам. Через стенки тепло передается наружному радиатору-вентилятору 12) .

Недостатком этой конструкции является неравномерное охлаждение участков ротора по длине вала вслед ствие удаления зоны конденсации от зоны испарения, слабая циркуляция охлажденного хладагента из зоны конденсации в зону испарения в условиях тепловых перегрузок. Охлажденный хладагент из зоны конденсации устремляется в зону нагрева и, перемещаясь в глубь полости трубы, производит отбор тепла, при этом участок трубы, находящийся ближе к зоне конденсации, охлаждается наиболее интенсивно по отношвнию к отдаленным. Причиной этому является то, что через каждый ближайший к зоне конденсации участок тепловой трубы проходит больший объем охлажденного хладагента и с гораздо низшей температурой, чем через отдаленные, поскольку при продвижении хладагента в глубь тепловой тру892586 бы происходит его нагрев и испарение.

В условиях тепловых перегрузок объем испарившегося хладагента по длине трубы увеличивается, скорость движения пара в трубе повышается, что значительно затрудняет возврат хладагента в зону испарения иэ зоны конденсации.

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения закрытых обдуваемых электрических машин с помощью тепловой трубы. 1Î

Указанная цель достигается тем, что эона конденсации совмещена с зоной испарения в полости вала внутри машины. Для этого в полость вала, со" держащей некоторое количество жидкости-теплоносителя, введена трубатеплообменник, выполненная из теплопроводящего материала, по которой под напором проходит хладагент. На наружной поверхности трубы имеются 2Q конденсатосборные винтовые канавки и насажены чередующиеся друг с другом диски из теплопроводящего материала и втулки из капиллярно-пористого материала с пароотводящими каналами. .g5

Диски делят полость вала на участки °

Внутренний диаметр .втулок и дисков равен наружному диаметру трубы-теплообменника, наружный-внутреннему диаметру вала, причем диаметр дискон

30 меньше. Боковая поверхность дисков рифленая, и виде множества радиально расходящихся углублений, а с внутренней стороны имеются перекрывающие канавки трубы выступы, количество и, форма которых соответствуют канавкам на трубе. Диски имеют контакт с трубой путем сварки или плотной посадки.

Для герметизации полости вала применены уплотнительные втулки. Подача хладагента в трубу-теплообменник осу- 40 ществляется по гибкому трубопроводу или от нагнетающего вентилятора типа . наездник, установленного в кожухе. В последнем случае подшипниковые щиты для направления хладагента в 4> трубу-теплообменник имеют форму усеченного конуса внутрь машины.

На фиг. 1 изображена система охлаждения закрытого электродвигателя с циркуляцией теплоносителя в полости вала, продольный разрез;на фиг.2— система охлаждения закрытого электро-двигателя с циркуляцией теплоносителя в полости ротора, продольный разрезу на фиг. 3 — труба-теплообменнику на фиг. 4 — диск.

Двигатель включает оребренный корпус 1, подшипниковые щиты 2, ротор

3 с пустотелым валом 4, пакет статора 5 с обмоткой б. В полости вала находятся труба- теплообменник 7 с вин- <0 товыми-канавками 8, втулки 9 с паро-,. отводящими каналами 10, диски 11 с . радиально расходящимися углублениями

12 с внутренними выступами 13. В кожухе 14 установлен нагнетающий вентилятор 15 типа наездник . Для герметизации в полости вала устанонлены втулки 16.

В другом варианте двигатель содержит оребренный корпус 17, подшипниковые щиты 18, ротор 19 с полостью, пакет статора 20 с обмоткой 21, трубу 22 из теплопронодящего материала с конденсатосборными винтовыми канавками, с втулками 23 и дисками 24. Подача хладагента осуществляется по гибкому трубопроводу 25.

Система охлаждения (фиг. 1) работает следующим образом.

По трубе-теплообменнику 7 протекает под напором хладагент. При нращении ротора 3 жидкость-теплоноситель, сосредоточенная н капиллярно-пористых втулках 9,центробежными силами перемещается в контактирующую с внутренней поверхностью вала область втулок °

Под действием теплового потока жидкость-теплоноситель испаряется, обра" зовавшийся пар по капиллярным и пароотводящим каналам устремляется к наружной поверхности трубы-теплообменника 7, где конденсируется. По конденсатосборным винтовым канавкам 8 конденсат н зависимости от направления вращения ротора 3 перемещается н каждом участке полости нала к леным или пр.ьвым дискам 11, которые своими внутренними выступами 13 перекрывают канавки 8 и преграждают путь конденсатору. Под действием центробежных сил конденсат по радиально расходящимся углублениям 12 боковой поверхности дисков ll возвращается в зону испарения, где снова испаряется. Затем цикл повторяется.

В такой системе охлаждения все участки ротора по длине вала охлаждаются более равномерно, потому что объем проходящего под напором по трубе-теплообменнику хладагента постоянный, а циркуляция н полости вала охлащценного хладагента из зоны конденсации н зону испарения н условиях тепловых перегрузок не нарушается, поскольку полость нала разделена диснами на участки, и движение пара и конденсата осуществляется по разным каналам.

Устройство (фиг. 2j работает аналогично. Отличается. тем, что роль

-трубы-теплообменника выполняет нал, а подача хладагента осуществляется по гибкому трубопроводу, конец которого укреплен на подшипниконом щите.

Таким образом, предлагаемая конструкция закрытой электрической ма шины имеет более эффективную систему охлаждения, лишенную указанных недостатков по сраннению с известной.

Формула изобретения

Электрическая машина с испарительным охлаждением, содержащая оребрен892586 ный корпус, статор с обмоткой и ротор, включающий трубу иэ теплопроводящего материала с продольным каналом для хладагента, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, она снабжена установленными на наружной поверхности трубы чередующимися втулками иэ капиллярно-пористого материа ла с пароотводящимн каналами и дисками иэ теплопроводящего материала с рифленой поверхностью в виде ради" ально расходящихся углублений и выступов, а наружная поверхность трубы имеет конденсатосборные канавки, пе" ,.рекрытые выступами дисков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Авторское свидетельство СССР

Р 531235 кл. Н 02 К 9/20, 1977, 2. Авторское свидетельство СССР

В 618821, кл. Н 02 К 9/20 1978, 892586 б 21 17 фиг. Z

Фиг. 7

12 фиг. Ф

Составитель Л. Карцева

Техред 3.Фанта Корректор Н, Швьдкая

Редактор Т. Кугрышева

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уд. Проектная, 4

Эаказ 11274/79 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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