Самовентилируемое теплообменное устройство электрической машины

Самовентилируемое теплообменное устройство электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1в997185.(б1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21. 06 ° 81 (21) 3294950/24-07 (34) М; Кл.з с присоединением заявки №

Н 02 К 9/20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150283. Бюллетень ¹ 6 (53) УДК 621 313 ° 713 (088.8) Дата опубликования описания 150283

Всесоюзный научно-исследовательский .проектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения (71) Заявитель (54) САМОВЕНТИЛИРУЕМОЕ ТЕПЛООБИЕННОЕ УСТРОЙСТВО

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ @ЯШИНЫ.2

Изобретение относится к конструкции электрических машин с испарительным охлаждением ротора с помощью центробежной тепловой трубы в валу и может применяться, например, в регулируемых электрических машинах, Известна конструкция теплообменного устройства с.вентилятором, имеющим независимый привод, и с радиатором, выполненным в виде поперечных кольцевых ребер, охлаждаемых вентилятором, обеспечивающим поток охлаждающего воздуха параллельно плоскости кольцевых. ребер (1)

Однако необходимость применения дополнительного электродвигателя усложняет и удорожает устройство и делает его менее надежным.

Наиболее близким к предлагаемому является самовентилируемое теплообменное устройство электрической машины с испарительным охлаждением ротора, у которой на охлаждаемом участке вала-тепловой трубы укреплен радиатор в виде поперечных кольцевых ребер, Обдув кольцевых ребер осуществляется . за счет самовентиляции. Для улучшения циркуляции воздуха в межреберных каналах радиатора в кольцевых ребрах выполнены отверстия (2). 30

Недостатком этой конструкции. само-. вентилируемого теплообменного устройства является то, что оно не обеспечивает интенсивного обдува ребер в месте их крепления к втулке или валу.

Известно, что эффективность теплоот- дачи по высоте ребра с удалением от мест крепления снижается в связи с увеличением термического сопротивления на пути теплового потока от основания к периферии ребра. Кроме того, это теплообменное устройство с целью защиты вращающихся узлов от случайного сопротивления помещается в кожух, который затрудняет обмен нагретого в радиаторе воздуха на свежий холодный воздух. Это ограничивает эффективность теплоотдачи известного самовентилируемого теплообменного устройства с поперечными кольцевыми. ребрами.

Цель изобретения - интенсифика-. ция охлаждения электрической машины с испарительным охлаждением ротора.

Для достижения поставленной цели в самовентилируемом теплообменном устройстве электрической машины с испарительным охлаждением ротора, содержащем вал, выполненный в виде тепловой трубы, на охлаждаемом участке

3 9971 ! которого укреплен радиатор с поперечными кольцевыми ребрами, помещенный в неподвижный кожух,на валу укреплен примыкающий к кожуху вентилятор с кольцевой камерой на выходе, а пространство, ограниченное кожухом, раз- 5 делено радиатором и охватывающими его с противоположных сторон с зазором стенками кожуха на две камеры - каме ру нагнетания с окном в торцовой стен ке, через которое эта камера сообща-, 10 ется с кольцевой камерой вентилятора, и камеру сброса с окном в боковой стенке для выхода воздуха в окружаю" щее пространство.

Пространство под кожухом может 15 быть разделено на камеры за счет того что стенки кожуха в месте примыкания к радиатору снабжены на внутренней поверхности продольными ребрами. 20

На фиг, 1 показано предлагаемое самовентилируемое теплообменное устройство, продольный разрезу на фиг.2 и 3 - разрезы A-A я Б"Б на фиг. 1 соответственно на фиг. 4 - вариант с продольными ребрами.

На охлаждаемом участке вала-тепловой трубы 1 укреплены поперечные кольцевые ребра радиатора 2, помещенного в кожух 3, к которому примьпает вентилятор 4, укрепленный на том же валу 1 с кольцевой камерой 5 на выходе воздуха. Пространство, ограниченное кожухом 3, разделено радиатором

2 и охватывающими его с противоположных сторон с зазором стенки кожуха б на две камеры - камеру 7 нагнетания с окном 8 в торцовой стенке, через которое она сообщается с кольцевой камерой 5 вентилятора 4, и камеру 9 сброса с окном 10 в боковой стенке 40 для выхода воздуха в окружающее пространство.

При вращении вала-тепловой трубы 1 наружный воздух вентилятором 4 подается в кольцевую камеру 5 и из нее 45 через окно 8 поступает в камеру 7 нагнетания. Оттуда воздух проходит через радиатор 2 в камеру 9 сброса и через окно 10 в последней выбрасывается.наружу. Ю

В варианте самовентилируемого теп. лообменного устройства пространство под кожухом разделено на камеры 1, с помощью продольных ребер 11 на внут; ренней поверхности кожуха. 55

В теплообменном. устройстве предложенной конструкции повышение эффективности охлаждения достигается за счет того, что поток охлаждающего воздуха из камеры нагнетания прохо дит в камеру сброса поперек радиатора параллельно плоскости кольцевых ребер по всей их высоте, включая мес

85 то их крепления к втулке или валу, т.е. то место, где термическое сопротивление ребер еще невелико и теплоотдача происходит наиболее интенсивно. Использование в устройстве вентилятора обеспечивает интенсивный принудительный обмен нагретого в радиаторе воздуха на наружный холодный (воздух; что также, увеличивает эффективность охлаждения. Кроме того, использование этого вентилятора позволяет значительно увеличить скорость движения воздуха относительно поверхности кольцевых ребер радиатора,особенно при малой его длине °

Каждый из этих факторов повышает эффективность теплоотдачи на 15-20%, а все они вместе - в 1,5-2,0 раза по сравнению с самовентилируемыми теплообменными устройствами известных конструкций.

Предложенное самовентилируемое теплообменное устройство может применяться в электрических машинах различного назначения, но особенно эффективно в закрытых регулируемых машинах без наружного обдува станины.

Формула изобретения

1. Самовентилируемое теплообменное устройство электрической машины с испарительным охлаждением ротора, содержащее вал, выполненный в виде тепловой трубы, на охлаждаемом участке которого укреплен радиатор с поперечными кольцевыми ребрами, помещенный в неподвижный кожух, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью -интенсификации охлаждения, на конце вала за радиатором укреплен вентилятор с коль— цевой камерой на выходе, а пространство, ограниченное кожухом, разделено радиатором и охватывающими его с противоположных сторон с зазором стенками кожуха на две камеры, одна из которых — камера нагнетания — имеет окно в торцовой стенке, через которое она сообщена с кольцевой камерой вентилятора, а другая — камера сброса — с окном в боковой стенке для выхода воздуха в оКружающее пространство. 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что стенки кожуха в зоне разделения упомянутого пространства на две камеры имеют продольные ребра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Р 2008332, кл. Н 02 К 9/00, 1979.

2. Авторское свидетельство ЧССР

Р 165259, кл, 21 и 5б/01 1979.