CS230604B1

CS230604B1 - Closed electronic rotary foot type machine

Info

Publication number: CS230604B1
Application number: CS868580A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Oslejsek
Original assignee: Oldrich Oslejsek
Priority date: 1980-12-10
Filing date: 1980-12-10
Publication date: 1984-08-13

Description

Vynález se týká zavřeného elektrického stroje točivého patkového provedení, zejména ve výškách os od H : 200 mm, opatřeného žebrovanou kostrou s vynecháním žeber mezi patkami stroje. _z The invention relates to a closed electrical machine of a rotating bead design, in particular at axle heights from H: 200 mm, provided with a ribbed skeleton omitting ribs between the machine feet. _of

Vé snaze docílit při dané osové výšce co největšího výkonu, vynechávají se u zavřených povrchově chlazených elektrických strojů chladicí žebra na spodní části obvodu kostry stroje. V místě mezi patkami je žebrovaná kostra uspořádána v minimální konstrukční vzdálenosti od základu. Tímto zásahem se silně naruší rovnoměrnost tepelného zatížení povrchu po obvodu stroje a v kostře vznikají při provozu stroje značné teplotní rozdíly s největšími teplotami v dolní části kostry.,In an effort to achieve maximum power at a given axial height, the cooling fins at the bottom of the machine frame circumference are omitted when the surface-cooled electrical machines are closed. At the point between the feet, the ribbed frame is arranged at a minimum structural distance from the foundation. This will severely disrupt the uniformity of the thermal load on the surface around the perimeter of the machine and cause considerable temperature differences in the frame during machine operation with the highest temperatures in the lower frame.

Nesouměrnost v chlazení po obvodu kostry se projeví i v rozdílných teplotách vodičů statorového vinutí, z nichž vodiče zhruba ve spodní třetině obvodu převyšují svou teplotou vodiče v horní části stroje.Asymmetric cooling in the periphery of the chassis is also reflected in different temperatures of the stator winding conductors, of which the conductors in the lower third of the circuit exceed their conductor temperature in the upper part of the machine.

Je známo, že oteplení statorového vinutí se zvětšuje při postupném zarovnávání dolních žeber mezi patkami, až při zarovnání na úroveň paty nejspodnějšího žebra dosahuje zvětšení oteplení 15-25 % původní hodnoty při pravidelném rozložení žeber po celém obvodu. Například u koster z lehké hliníkové slitiny se nerovnoměrnost chlazení projeví zvýšením teplot v dolní části stroje v rozmezí 10 až 12 °C, u hliníkových koster 12 až 18 °C.It is known that the warming of the stator winding increases with gradual alignment of the lower ribs between the feet until the alignment of the bottom rib of the lowest rib reaches a 15-25% increase in warming with regular rib distribution over the entire circumference. For example, in aluminum alloy chassis, the unevenness of the cooling results in an increase in temperatures in the lower part of the machine in the range of 10 to 12 ° C, in aluminum chassis 12 to 18 ° C.

Rozdíly v oteplení spodních a horních cívek vinutí, zvláště v částech uspořádaných v drážkách magnetického obvodu statoru jsou ještě větší, což v mnohých případech vede až k extrémnímu teplotnímu namáhání těchto částí statorového vinutí. Toto přetěžování není exaktně kontrolovatelné běžnými zkušebními metodami. Je zřejmé, že při provozu stroje úseky vinutí více teplotně namáhané se vyznačují nižší provozní životností, zejména pak se výrazně znehodnocuje jejich izolační systém. Zhoršení chladicích vlastností takto asymetricky zatěžovaných koster je převážně zapříčiněno vyřazením části chladicího povrchu kostry pro odvod tepla ze stroje.The differences in the warming of the lower and upper winding coils, especially in the parts arranged in the grooves of the stator magnetic circuit, are even greater, which in many cases leads to extreme thermal stress on these parts of the stator winding. This overloading is not exactly controllable by conventional test methods. It is obvious that during the operation of the machine, the winding sections more thermally stressed are characterized by a lower service life, in particular their insulation system significantly degrades. The deterioration of the cooling properties of such asymmetrically loaded carcasses is largely due to the rejection of a portion of the carcass cooling surface for heat removal from the machine.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zavřeným elektrickým strojem točivým podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kostra je ve své dolní části opatřena vanou, spojenou s alespoň jedním kondenzátorem, hermeticky uzavřenou vůči kostře a vůči okolí, přičemž ve vaně je umístěna kapalina s bodem varu v rozmezí 40-100 °C a její čistá pára.The above drawbacks are overcome by the closed electrical machine rotating according to the invention, characterized in that the carcass is provided in its lower part with a bath connected to at least one capacitor, hermetically closed to the carcass and to the environment, the liquid having a point in it. boiling in the range of 40-100 ° C and its pure steam.

Vytvořením přídavných chladicích ploch, umístěných mimo nejvíce tepelně namáhaný povrch kostry mezi patkami, se docílí zrovnoměrnění tepelného zatížení celého povrchu kostry stroje. Výhodou elektrického stroje točivého podle vynálezu je možnost řešit elektrické stroje točivé, zvláště velkých výkonů, s efektivním tepelným využitím jejich chladicích povrchů a přiřazovat výkony k výškám os alespoň o jeden stupeň vyšší než u stávajících provedení.By providing additional cooling surfaces located outside the most thermally stressed carcass surface between the feet, the thermal load of the entire carcass surface of the machine is uniform. The advantage of the electric rotary machine according to the invention is that it is possible to solve rotary electric machines, particularly of high power, with efficient thermal utilization of their cooling surfaces and to assign the power to the axis heights by at least one degree higher than in the present embodiments.

Na připojených výkresech jsou znázorněny příklady provedení zavřeného elektrického stroje točivého podle vynálezu, kde je na obr. 1 žebrovaná kostra opatřena vanou s kondenzátorem v radiálním řezu, obr. 2 žebrovaná kostra v axiálním řezu rovinou A-A, naznačenou na obr. 1, obr. 3 žebrovaná kostra opatřena vanou s žebrovanými trubicemi jako kondenzátorem v částečném radiálním řezu a obr. 4 je žebrovaná kostra podle obr. 3 v axiálním pohledu.1 shows a ribbed carcass with a condenser tray in radial section; FIG. 2 shows a ribbed carcass in axial section through the plane AA shown in FIG. 1, FIG. 3; the ribbed carcass provided with a tubular fin as a condenser in partial radial section, and FIG. 4 is a ribbed carcass of FIG. 3 in axial view.

Zavřený elektrický stroj točivý podle obr. 1 až 4 je opatřen kostrou £ s radiálními žebry ji uspořádanými v axiálním směru po jejím obvodu s patkami £. V prostoru mezi patkami £ jsou žebra 2 vynechána. Kostra 1 je ve své dolní částí opatřena vanou £ spojenou s kondenzátorem 2· Jel⁴ j^e patrno podle obr. 1 a 2 může být kondenzátor 5^ tvořen vnějším pláštěm 6 a částí povrchu kostry £ pod vnějším pláštěm 6_. Kondenzátor 5 je umístěn při okraji kostry £, nebot tato část povrchu kostry 1_ je minimálně tepelně zatěžována teplem vyvíjeným v aktivních částech statoru elektrického stroje. Jiné možné řešení je na obr. 3 a 4. Kondenzátor 5_ je tvořen třemi žebrovanými trubicemi 7, které jsou zaústěny .svými dolními částmi do horní části vany 4_.The closed electrical machine rotating according to FIGS. 1 to 4 is provided with a carcass 8 with radial ribs arranged in the axial direction along its circumference with the feet 6. In the space between the feet 4, the ribs 2 are omitted. Frame 1 is in its lower part provided with a tub connected to a capacitor £ 2 · ^e j rode ⁴ shown in FIG. 1 and 2 may be capacitor-5 comprise an outer casing 6 and the surface portion beneath the skeleton outer shell £ 6_. The capacitor 5 is located at the edge of the frame 5, since this part of the surface of the frame 7 is at least thermally loaded by the heat generated in the active parts of the stator of the electric machine. Another possible solution is in Figs. 3 and 4. The condenser 5 is formed by three ribbed tubes 7, which are connected with their lower parts to the upper part of the bath 4.

Při uvedení stroje do činnosti a připojení zátěže dochází k zahřátí povrchu kostry £ mezi patkami £ na výparnou teplotu použité kapaliny, která se začne vypařovat.a později vařit. Vznikající pára přenáší absorbované teplo do kondenzátoru 5, umístěného v proudu vnějšího otevřeného obvodu chladicího vzduchu, obtékajícího žebrovanou kosttu stroje.When the machine is activated and the load is connected, the surface of the carcass 4 between the feet 4 is heated to the evaporation temperature of the liquid used, which starts to evaporate and later boil. The generated steam transfers the absorbed heat to the condenser 5 located in the external open circuit of the cooling air flowing around the finned machine frame.

Po odevzdání skupenského tepla na stěně kondenzátoru í> pára kondenzuje a kondenzát stéká vlivem gravitace po vnitřních plochách kondenzátoru 5_ do vany £, přičemž tento cyklus se neustále opakuje. Chladicí plocha chybějící v dolní části kostry £ mezi patkami £ je tedy nahrazena dostatečně velkou plochou kondenzátoru £, která zprostředkuje přestup tepla připadající na dolní část kostry £.After the transfer of the latent heat on the wall of the condenser, the steam condenses and the condensate flows down into the trough 5 due to gravity on the inner surfaces of the condenser 5, this cycle being repeated continuously. The cooling surface missing in the lower part of the carcass 4 between the feet 4 is thus replaced by a sufficiently large surface of the capacitor 5 that mediates the heat transfer to the lower part of the carcass.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A closed rotary electric machine of a shoe design, having a ribbed frame with omitted ribs between machine feet, characterized in that the frame (1) is provided in its lower part with a tub (4) connected to at least one capacitor (5) hermetically closed with respect to the carcass (1) and to the environment, wherein a liquid having a boiling point in the range of 40-100 ° C and its pure steam is placed in the bath (4).

A closed rotary electric machine according to claim 1, characterized in that the capacitor (5) is formed by an outer casing (6) whose axial dimension is a multiple of 0.15-1.0 of the axial dimension of the carcass (1) and the carcass surface (1). under the outer shell (6).

A closed rotary electric machine according to claim 1, characterized in that the condenser (5) is formed by a tube (7), for example a ribbed channel, which runs at its lower part into the upper part of the tub (4).