Электрическая машина

Электрическая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11955379 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190181 (21) 3238362/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Р М Кп з

Н 02 К 9/20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313. . 713 (088. 8) Опубликовано 300882,. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 300882 (72) Авторы изобретения

«

Р:;. -::

Ъ: « ф««, 1 ". « — .««

С.Л.Воронков и A H Êðàâ÷åíêî

« (71) Заявитель

Могилевский машиностроительный инсти (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к сиотеме охлаждения закрытых электромашин.

Известна электрическая машина с ис5 парительным .охлаждением, содержащая подшипниковый щит, ротор, включающий полый вал, тепловую трубу с концом, .расположенным эа подшипниковым щитом, и радиатор-вентилятор, закрепленный на конце тепловой трубы 11 .

Наиболее близкой к предлагаемой является электрическая машина, которая включает полый вал, выполненный в виде тепловой трубы, полый вентилятор — теплообменник., неподвижно закрепленный на конце вала и сообщающийся с полостью вала, причем в полости вентилятора помещен капиллярный насос $2J .

Недостатком системы охлаждения является затрудненный и недостаточный возврат конденсата капиллярным насосом в зону подвода тепла при заторможенном роторе в некотором диапазоне средних частот вращения и отсутствие 25 всякой циркуляции конденсата при больших скоростях вращения ротора, что объясняется следующими причинами.

При работе электричеокой машины пар конденсируется в полости вентиля- 30 тора-теплообменника и образует капли жидкости на стенках полости. При неподвижном роторе весь конденсат стекает в нижнюю часть полости вентиляора и его транспортировка из полости вентилятора в полость вала капиялярным насосом осуществляется только силами динамического напора потока пара против сил тяжести в нижней части капиллярного насоса.

Прй вращении ротора капли конденсата под действием центробежных сил перемещаются в периферийную часть полости вентилятора-теплообменника и образуют кольцо конденсата. В этом случае возврат конденсата капиллярным насосом в полость вала происходит тоже под действием сил динамического напора потока пара против центробежных сил, которые возрастают с увеличением частоты вращения ротора (диапазон средних частот вращения) и тем самым снижают:объем поступившего конденсата в зону испарения (полость вала). Силы динамического напора потока пара, зависящие от объема поступившего конденсата в зону испарения и условий теплообмена в испарителе, с увеличением частоты вращения ротора ослабевают, поскольку снижается объем

955379 конденсата, поступившего в полость вала. В диапазоне больших скоростей силы динамического напора потока пара оказываются меньше центробежных сил и система охлаждения становится неработоспособной. 5

Таким образом, система охлаждения неработоспособна при высоких частотах вращения ротора, малоэффективна в диапазоне средних частот вращения при заторможенном роторе. 10

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения закрытых электрических машин с капиллярным насосом в полости вентилятора при любых частотах вращения ротора путем 15 повышения эффективности действия ка" . пиллярного насоса.

Указанная цель достигается тем, что в электрической машине с испарительным охлаждением, содержащей корпус, статор с обмоткой, ротор и выполненные с полостями, сообща.ющимися между собой, вал и вентилятор-теплообменник, причем в полости вентилятора-теплообменника установ25 лен капиллярный насос, осуществляющий циркуляцию охлаждающей жидкости между указанными полостями капиллярный насо- расположен между двумя токопроводящими цилиндрами, имеющими в области соприкосновения с капиллярным насосом множество мельчайших отверстий и подключенными к источни-. ку постоянного тока.

На чертеже схематично изображена электрическая машина. 35

Закрытая электрическая машина

\ имеет корпус 1, пакет 2 статора и ротор 3 с пустотелым валом 4. На конце вала 4 установлен пустотелый венти40 лятор-теплообменник 5 с капиллярным насосом б, имеющим форму цилиндра.

Капиллярный насос б размещен между токопроводящими цилиндрами 7 и 8, имеющими в области соприкосновения 45 с капиллярным насосом множество мельчайших отверстий 9. Цилиндры соединены проводниками 10 с источником постоянного напряжения 11, расположенным на валу 4. 50

Система охлаждения электрической .машины работает следующим образом.

При вращении ротора вал нагревается, охлаждающая жидкость вскипает и, превращаясь в пар, устремляется в полость вентилятора-теплообменника и конденсируется на его стенках.

При конденсации пара тепло передается через стенки вентилятора наружу. Под действием центробежных сил конденсат сосредотачивается в периферийной полости вентилятора, образуя кольцо.

Капиллярный насос под действием сил динамического напора потока пара перекачивает конденсат в зону кипе- 65 ния — на внутреннюю поверхность вала 4, и цикл повторяется.

Для усиления действия капиллярного насоса последний подвергается действию электрического поля. При этом используется явление электроосмоса.

Электрическое поле образовано между цилиндрами, которые соединены провод1 иками с источником постоянного напря жения. Под действием электрического тока в капиллярном насосе имеет место вынужденное направленное движение жидкости в направлении электрического поля.

Для того, чтобы охлаждающая жидкость свободно проходила через цилиндры, в последних в местах соприкосновения их с капиллярным насо-, сом имеется множество мельчайших отверстий. Количество жидкости, проходящей через капиллярный насос под действием электрического поля, опре,деляется величиной тока источника, причем жидкость проходит через капиллярный насос как при неподвижном реторе, так и при вращающемся.

В целом количество жидкости, проходяШей через капиллярный насос, определяется суммарным действием сил динамического напора потока пара и сил электрического поля. Так как сумма сил динамического напора потока пара и электрической силы поля всегда больше центробежной силы, противодействующей им, то обеспечивается интенсивная циркуляция теплоносителя при любой частоте вращения ротора, в том числе и при заторможенном роторе, Использование предлагаемого изобретения в сравнении с известным устройством позволяет улучшить условия охлаждения и тем самым уменьшить массу и габариты электрической машины.

Формула изобретения

Электрическая машина с испарительным охлаждением, содержащая корпус, статор с обмоткой, ротор и выполненные с сообщающимися между собой полостями вал и вентилятор, причем в полости последнего размещен капиллярный насос, осуществляющий циркуляцию охлаждающей жидкости между указанными полостями, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения>она снабжена двумя подключенными к источнику постоянного тока токопроводящими цилиндрами, между которыми расположен упомянутый капиллярный насос и которые

955379

2 3

Составитель Л.Kapmesa

Редактор Л.Горбунова Техред Т.Маточка Корректор Г.Решетник

Заказ 6465/69 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",.r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 в зоне сопряжения с капиллярным насосом имеют отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 618821, кл. Н 02 К 9/20, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 499631, кл. Н 02 К 9/20, 1976.