Ротор электрической машины

Ротор электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

B. Н. Иванов, 3. А. Изотов и Г. П. Нагаенко" . -у.

Ленинградский ордена Ленина политехническйй ийститут " i им. М. И. Калинина (71) Заявятель (54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАВ1НИ

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано для электрических машин (ЭМ) с жидкостным охлаждением.

Известен ротор ЭМ, содержащий обмотку с лобовыми частями, бандаж, закрепляющий лобовые части. При этом между слоями лобовых частей расположен канал для пропускания хладагента $l) о

Однако эта конструкция не применима для жидкостного охлаждения.

Наиболее близким к предлагаемому является ротор с жидкостным охлаждением, содержащий обмотку с .лобовыми частями, бандаж, закрепляющий лобовые части и сопряженные с ними кольцевые теплоотводящие элементы с герметичными проточными полостями (2) . 20

Однако известная конструкция не обеспечивает одинаковые условия теплоотвода для верхнего и нижнего слоя лобовых частей обмотки якоря.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения лобовых частей обмотки ротора.

Поставленная цель достигается путем расположения между слоями лобовых частей теплоотводящих элементов, снабженных ребрами. При этом обмоткодержатель может быть выполнен с. герметичными полостями, сообщающимися с полостями теплоотводящих элементов.

Наличие охлаждающих элементов увеличивает поверхность теплоотдачи от верхнего и нижнего слоев лобовых час" тей обмотки ротора и позволяет снизить температуру лобовых частей, уменьшить разницу температур между верхними и нижними слоями. Снижение температуры лобовых частей уменьшает потери в обмотке ротора и повышает

КПД ЭМ, повышает надежность работы

ЭМ, устраняет местные перегревы об" мотки .

На фиг. 1 представлен предлагаемый ротор коллекторной ЭИ, на фиг.23 95 теплоотводящий элемент, продольный разрез; на фиг. 3 — вид с торца на теплоотводящий элемент; на фиг. 4вид на ребро с наружной стороны теплоотводящего элемента; на фиг.5 - сечение по А-А на фиг.6 - вид на ребро с внутренней стороны теплоотводящего элемента; на фиг.7 - сечение по

В-В; на фиг. 8 - обмоткодержатель с теплоотводящим элементом, продольный разрез; на фиг. 9 - сечение А-А на фиг.8.

Ротор коллекторной ЭИ состоит из обмотки 1 якоря, сердечника 2 якоря, вала 3, коллектора 4, переднего и заднего обмоткодержателей 5 и 6, теплоотводящих элементов 7 и 8 установленных между верхним и нижним слоями лобовых частей .обмотки якоря.

Теплоотводящие элементы 7 и 8 представляют собой сварные цилиндричес" кие втулки с внутренними полостями 9 и 10. Для удобства подвода и отвода охлаждающей жидкости, а также увеличения поверхности теплоотдачи на укаэанных элементах предусмотрены ребра 11 по наружной и внутренней поверхностям, выполненные под углом, равным углу отгиба лобовых частей, причем по наружной поверхности поворот соответствует направлению отгиба верхнего слоя лобовых частей обмотки якоря, а по внутренней поверхности направлению отгиба нижнего слоя лобовых частей. Теплоотводящие элементы имеют каналы для под" вода 12 и каналы для отвода 13 охлаждающей жидкости. Все соединения частей ротора для прохода охлаждающей жидкости осуществляются.с помощью штуцеров с накиднйми гайками и трубками.

В другом варианте ротора обмоткодержатель выполнен полым, причем его внутренняя поЛость разделена продольными перегородками 14 на область 15, к которой подводится ох" лаждающая жидкость; и область 16, из которой жидкость отводится. Соединение обмоткодержателя с охлаждающим элементом производится с помощью ребер 17, повернутых относительно оси обмоткодержателя на угол, рав-,— ный углу отгиба нижнего слоя лобо- . вых частей обмотки ротора. Подвод охлаждающей жидкости к внутренней области 15 обмоткодержателя .осуществляется через отверстие 18, а подвод жидкости к внутренней полости 16

7359 4 через отверстие 19, расположенное в ребрах 17. Отводится жидкость из полости 16 охлаждающего элемента че-. рез отверстие 20 в ребрах 17, а из

s области 21 обмоткодержателя через отверстие 22. В этом варианте ротора конструкция обмоткодержателей, совмещенных с охлаждающими элементами, сварная. !

О Охлаждающая жидкость поступает через полый вал 3, отверстие 23, трубку 24 и канал 12 полости 10 теплоотводящего элемента 8. Через трубку 25 охлаждающая жидкость протекает

13 в каналы 26 под сердечником якоря и далее по трубке 27 через канал 12 теплоотводящего элемента 7 поступает в каналы 9. Отвод охлаждающей жидкости осуществляется через канал 13, труб20 ку 2о и отверстие 29 в валу 3. Движение охлаждающей >нидкости показано стрелками на фиг. 1. В случае варианта ротора с использованием обмоткодержателей, совмещенных с теплоотводя23 щими элементами, движение охлаждающей жидкости отличается тем, что через отверстие 30 жидкость поступает в области 15 обмоткодержателей.

Из обмоткодержателей через отверстия

19 в ребрах 17 жидкость протекает в полость 16 теплоотводящего элемента 7, из которой через отверстия 20 в ребрах 17 попадает в область 21 обмоткодержателя 5. Отвод жидкости осуществляется через отверстия 22 и

3$ трубку 25 для обмоткодержателя 6, а для обмоткодержателя 5 - через трубку 27 °

Использование теплоотводящих эле40 ментов снижает температуру лобовых частей, условия охлаждения которых затруднены и обмотки ротора в целом, и, следовательно, снижает местные перегревы, повышает срок службы изоляции; снижает величину омических

45 потерь за счет снижения температуры обмотки ротора, и в первую очередь температуру лобовых частей и, следовательно, повышает КПД ЭИ; уменьшает массу обмотки ротора. Кроме того

1 введение теплоотводящих элементов, установленных между верхним и нижним слоями лобовых частей, будет складываться из снижения расхода электрической энергии, так как повыша33. ется 1<ПД ЭИ, и из снижения расходов на ремонтные работы, так как повышается срок службы ЭМ. !< этому следует также добавить снижение расхода ак5 957359 4 тивных материалов, и, следовательно, элементы с герметичными проточными ., снижение стоимости ЭИ. полостями, отличающийся

Таким. образом, использование теп- тем, что, с целью повышения эффективлоотводящих элементов между верхним ности охлаждения, теплоотводящие и нижним слоями лобовых частей об- з элементы, расположены между слоями мотки ротора позволяет улучшить тех- лобовых частей обмотки и снабжены по нико-эксплуатационные свойства ЭИ наружной и внутренней поверхностям общепромышленного назначения. Осо- ребрами, расположенными аналогично бенно эффективно использование ох- отогнутым верхнему и нижнему слоям лаждающих элементов для ЭИ специаль- >6 лобовых частей обмотки. ного назначения с высокими значения- 2. Ротор по п.1, о т л и ч а юми удельных тепловых нагрузок. шийся тем, что обмоткодержатели

Все элементы и детали, из которых выполнены с герметичными полостями, составлены охлаждающие элементы, ос- сообщающимися с полостями теплоотвоены промышленностью, и поэтому не И водящих элементов, и снабжены реб" требуют дополнительных затрат и зна- рами расположенными на поверхности чительного изменения технологии при сопряженной с лобовыми частями обизготовлении ЗИ. Предлагаемая кон- мотки аналогично отогнутому слою лострукция ротора ЭИ может быть исполь- . бовых частей, и каналами, соединяюзована как для машин постоянного так зф щими упомянутые герметичные полости и переменного тока. . обмоткодержателей и -теплоотводящих элементов и расположенными в ребрах обмоткодержателя.

Формула изобретения

Ротор электрической машины с жидкостным охлаждением, содержащий обмотку с лобовыми частями, бандаж,закрепляющий лобовые части и сопряженныз с ними кольцевые теплоотводящие

И Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 154936, кл. H 02 K 3/24, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

30 М 134013, кл. H 02 K 9/19, 1950.

957359

Составитель Л. Карцева

Редактор Н. Ковалева Техред И. Тепер Корректор С. Шекмар.

Заказ 6618/45 Тираж 721 Подписное ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д- 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4