CS214014B1 - Komutátor elektrického stroje točivého - Google Patents

Description

Úprava izolace na vnitřní straně lamel touto vhodnou elektricky izolační a současně tepelně vodivou hmotou s měrnou tepelnou vodivostí o minimální hodnotě 0,8 W/m°K umožňuje účinný odvod tepla z lamel do stahovacích kruhů a tía využiti nepřímého kapalinového chlazení komutátoru a tedy i intenzivní autonomní chlazení elektrických strojů točivých zavřeného provedení, a tím podstatně zvětšovat jejich měrný výkon nad dosud obvyklé hodnoty.

Pro sníženi teplotního rozdílu mezi lamelami komutátoru a vnějším stahovacím kruhem je výhodné volit co nejmenší tloušťku izolační vrstvy výplňové hmoty, odpovídající malému tepelnému odporu ve směru radiální mezery. Současně jo třeba volit tloušťku radiální mezery takovou, aby její rozměr odpovídal požadované dielektrické pevnosti hmoty.

Příklad provedení komutátoru elektrického stroje točivého podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, na němž je zakreslena horní polovina komutátoru v axiálním řezu, přičemž náboje stahovacích kruhů, hřídel, ani sběrací ústrojí nejsou vyznačeny.

Lamely 1, komutátoru jsou staženy mezi vnitřní stahovací kruh 2 a vnější stahovací kruh 2. Vnitřní stahovací kruh 2, zakreslený na levé straně obrázku, je suvně uložen na vnějším stahovaoím kruhu 2. Oba stahovací kruhy 2 mají dutinu kuželovitého tvaru, do níž je sevřena rybinovitá část lamel J. Stahovací kruhy 2 jsou od lamel J odizolovány mikanitovou izolací 4. Pro zlepšení přestupu tepla z lamel 1, do stahovacích kruhů 2 je radiální mezera 5, mezi vnitřní hranou lamel 1 a válcovou částí 3 stahovacího kruhu 2, namísto obvyklé poměrně tlusté mikanitové izolace 4, homogenně zaplněna elektricky izolační tepelně vodivou hmotou. Tato hmota je v radiální mezeře 5, zcela oproštěné od vzduchu vtěsnána, když do radiální mezery 5 je vpravována př es plnicí kanál 8. Vhodnou tepelně dielektrickou hmotou je komposice, jejíž základ tvoří buň polysiloxanový kaučuk nebo oligomerní polyester-akrylát nebo modifikované epoxydové pryskyřice i polyuretan, a jako plnivo se používá křemičitý písek, kysličníky kovů, nitrib hliníku nebo boru a jiné. Takto vytvořené hmoty mají měrnou tepelnou vodivost v rozmezí 0,8 až 2 W/m°K při dielektrické pevnosti 4 kV/mm. Po vtěsnání do radiální mezery 5 a potřebné chemické reakci zůstávají některé z těchto hmot trvale plastické a jsou dobře přizpůsobitelné tepelným dilatacím, přičemž jsou současně v trvalém tepelném styku s vnitřní hranou lamel J a válcovou částí 3 vnějšího stahovacího kruhu 2 . Uvedeným vlastnostem měrné tepelné vodivosti a dielektrické pevnosti hmoty odpovídá u běžných strojů radiální mezera 5 tlustá 0,2 až 1,0 mm, u dlouhých komutátorů a strojů na vyšší napětí může být i větší. Tepelný odpor přechodu z lamel 1, do stahovacího kruhu 2 se změní velmi výrazně, například 0,4 mm tlusté tepelně vodivé dielektrické hmoty má šedesátkrát menší tepelný odpor než obvyklé provedení s dvoumilimetrovým mikanitem a 0,4 mm volné vzduchové mezery pod mikanitea. Možnost převádět vysoké měrné tepelné toky s malým teplotním rozdílem přes radiální mezeru 5 z lamel 1, do stahovacího kruhu 2 dovoluje vytvořit ve válcové části 2 vnějšího stahovacího kruhu 2 kanál 6 nepřímého kapalinového chlazení, například dvouchodý, s přívodem a odvodem kapaliny na jedné straně, který je napájen vývrty 7. Kanál 6 je nutno vytvořit vodotěsně. Protože výplňová hmota je velmi vazká, vtěsnává se do radiální mezery 5 vstřikováním pod tlakem.

K tomu tedy slouží plnicí kanál 8, vytvořený ve. vnějším stahovacím kruhu 8, ústící do radiální mezery 5 a opatřený šroubením pro tlakový lis. Na radiální mezeru 5 je pak rovněž napojen odvzdušňovaeí kanál 9, jímž se kontroluje zaplnění radiální mezery 5 a volného

214 014 přilehlého prostoru hmotou.

Claims (4)

1. Komutátor elektrického stroje točivého, u něhož je v radiální mezeře mezi vnitřní hranou lamel a válcovu částí vnějšího stahovacího kruhu uložena elektricky izolační hmota, zavedená do radiální mezery přes plnicí kanál, vyznačující se tím, že v radiální mezeře (3), zcela oproštěné od vzduchu je vtěsnána hmota s minimální tepelnou vodivosti 0,8 W/m°K.

2. Komutátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že v radiální mezeře (3) je vtěsnána hmota na bázi polysiloxanového kaučuku nebo oligomeřního polyester-akrylátu nebo modifikované epoxydové pryskyřice, přičemž plnivem je křemičitý písek, nebo kysličníky kovů nebo nitridy kovů.

3. Komutátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že na radiální mezeru (5) je napojen odvzdušnovací kanál (9).

4. Komutátor pddle bodu 1, vyznačující se tím, že ve válcové části (3) vnějšího stahovacího kruhu (2) je vytvořen šroubovicový kanál (6) kapalinového chlazení.