Pierwszenstwo: Opublikowano: 50183 10.VII.1970(P141953) 10.IV.1972 65352 KI. 21d1,55/01 MKP H02k 9/02 Twórca wynalazku: Tadeusz Zawada Wlasciciel patentu: Instytut Elektrotechniki, Warszawa (Polska) Osiowe kanaly wentylacyjne w cylindrycznym wirniku szybkobieznych maszyn synchronicznych Przedmiotem wynalazku sa osiowe kanaly wen¬ tylacyjne w cylindrycznym wirniku szybkobieznych maszyn synchronicznych, cztero- i szesciobieguno- wych, ze zmniejszonym oddzialywaniem twornika wedlug patentu nr 50183.W maszynie synchronicznej ze zmniejszonym od¬ dzialywaniem twornika wedlug patentu nr 50183 poprawa parametrów eksploatacyjnych zostala uzy¬ skana wskutek zastosowania wirnika cylindryczne¬ go, na którego obwodzie usytuowane sa dwa rodza¬ je zlobków z uzwojeniem wzbudzajacym i klatka rozruchowo-tlumiaca, przy czym uzwojenie wzbu¬ dzajace jest tak umieszczone w zlobkach ze ksztalt krzywej indukcji magnetycznej zblizony jest do ksztaltu trapezu o stosunku dlugosci boków równo¬ leglych w granicach 0,4 do 0,6. Jednakze w maszy¬ nach cztero- lub szesciobiegunowych, na skutek wysokich wartosci rzeczywistej indukcji w szczeli¬ nie miedzy stojanem i wirnikiem oraz z powodu dosc znacznej podzialki biegunowej strumien ma¬ gnetyczny plynacy przez podzialke biegunowa jest znacznie wiekszy niz w takiej samej maszynie, o zblizonej srednicy zewnetrznej i dlugosci pakietu, lecz z polem sinusoidalnym w szczelinie.Aby nie przekroczyc dopuszczalnej wartosci in¬ dukcji w jarzmie wirnika, jarzmo to w maszynie wedlug wynalazku musi miec wieksza wysokosc niz jarzmo w maszynie z polem sinusoidalnym. Zwiek¬ szona wysokosc jarzma wirnika powoduje, ze prze¬ krój poprzeczny osiowych kanalów wentylacyjnych 10 15 25 jest zbyt maly dla przeprowadzenia wymaganej ilosci powietrza w jednostce czasu dla skutecznego chlodzenia pakietów wirnika i stojana wraz z uzwo¬ jeniami, co prowadzi do powiekszenia srednicy pa¬ kietu wirnika, a zatem stanowi wade omawianego rozwiazania.Celem wynalazku jest unikniecie tej wady, a wy¬ tyczone zadanie polega na wykonaniu kanalów wentylacyjnych o dostatecznym przekroju bez po¬ wiekszenia srednicy pakietu oraz indukcji w jego jarzmie.Rozwiazanie postawionego zadania technicznego wedlug wynalazku polega na zastosowaniu dodat¬ kowych kanalów wentylacyjnych w ksztalcie spla¬ szczonego cylindra, zlokalizowanych na osiach bie¬ gunów lub w ich bezposrednim sasiedztwie.Dluzsza os przekroju tych kanalów lezy w osi bieguna lub jest do niej równolegla. Odleglosc mie¬ dzy zewnetrzna powierzchnia wirnika a najblizsza niej powierzchnia wewnetrzna kanalu nie przekra¬ cza wysokosci zlobka uzwojenia wzbudzajacego. Ta¬ kie rozmieszczenie dodatkowych kanalów wentyla¬ cyjnych wykorzystuje okolicznosc, ze indukcja ma¬ gnetyczna w „szerokim zebie" jest tylko nieznacz¬ nie wyzsza od indukcji w szczelinie, natomiast na osi bieguna w jarzmie jest jeszcze nizsza. Fakt sto¬ sunkowo slabego wykorzystania magnetycznego tych czesci rdzenia umozliwia zlokalizowanie tam dodatkowych kanalów wentylacyjnych bez odczu¬ walnych nastepstw o charakterze magnetycznym. 653523 65352 4 Wprowadzenie dodatkowych kanalów wentylacyj¬ nych w rdzeniu wirnika umozliwia doprowadzenie wymaganej objetosci powietrza chlodzacego na jed¬ nostke czasu i pozwala na zachowanie zmniejszo¬ nej masy i wymiarów gabarytowych, w porówna¬ niu z maszynami synchronicznymi o polu sinusoi¬ dalnym w szczelinie.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, pokazujacym prze¬ krój poprzeczny uzwojonego rdzenia magnetycznego wirnika. Glówny kanal wentylacyjny 11 stanowi przestrzen zawarta miedzy uzebrowanym walem 13 a wewnetrzna powierzchnia rdzenia wirnika 1. Do¬ datkowe osiowe kanaly wentylacyjne 12, w ksztal¬ cie splaszczonego cylindra, umieszczone sa w osiach biegunów. Wysokosc kanalów wentylacyjnych 12 mierzona w kierunku promieniowym jest ograni¬ czona wytrzymaloscia mechaniczna na naprezenia rozrywajace, dzialajace w przekrojach 14 i 15 rdze¬ nia wirnika 1. 15 PL PLPriority: Published: 50183 July 10, 1970 (P141953) April 10, 1972 65352 IC 21d1,55 / 01 MKP H02k 9/02 Inventor: Tadeusz Zawada Patent owner: Electrotechnical Institute, Warsaw (Poland) Axial ventilation ducts in the cylindrical rotor of high-speed synchronous machines The subject of the invention are the axial ventilation ducts in the cylindrical rotor of high-speed synchronous machines, - and six-pole, with a reduced armature influence according to patent No. 50183 In a synchronous machine with reduced armature influence according to patent No. 50183, the improvement of operating parameters was achieved by the use of a cylindrical rotor, on the circumference of which there are two types They have grooves with an excitation winding and a starting-damping cage, the excitation winding being placed in the grooves in such a way that the shape of the magnetic induction curve is similar to the shape of a trapezoid with a parallel side length ratio of 0.4 to 0.6. However, in four- or six-pole machines, due to the high values of the real induction in the gap between the stator and the rotor, and because of the fairly large pole division, the magnetic flux flowing through the pole division is much greater than in the same machine with a similar The outer diameter and length of the packet, but with a sinusoidal field in the gap. In order not to exceed the permissible value of induction in the rotor yoke, this yoke in the machine according to the invention must have a greater height than the yoke in a machine with a sinusoidal field. The increased height of the rotor yoke causes the cross-section of the axial ventilation channels to be too small to carry the required amount of air per unit time for efficient cooling of the rotor and stator packages together with the windings, which leads to an increase in the diameter of the belt The aim of the invention is to avoid this disadvantage, and the intended task is to make ventilation ducts with a sufficient cross-section without increasing the diameter of the packet and without induction in its yoke. the use of additional ventilation channels in the shape of a flattened cylinder, located on the axes of the poles or in their immediate vicinity. The longer axis of the cross-section of these channels lies in the axis of the pole or is parallel to it. The distance between the outer surface of the rotor and the inner surface of the channel closest to it does not exceed the groove height of the excitation winding. This arrangement of additional ventilation channels takes advantage of the fact that the magnetic induction in the "wide tooth" is only slightly higher than that in the gap, while at the pole axis of the yoke it is even lower. These parts of the core make it possible to locate additional ventilation ducts there without noticeable consequences of a magnetic nature.653,523 65,352 4 The introduction of additional ventilation ducts in the rotor core makes it possible to supply the required volume of cooling air for a unit of time and allows to maintain the reduced mass and Overall dimensions, compared to synchronous machines with a sine field in the gap. The subject of the invention is presented in an example in the drawing showing the cross-section of the winding magnetic core of the rotor. The main ventilation duct 11 is the space between the ribbed shaft. 13 a ext the outer surface of the rotor core 1. Additional axial ventilation channels 12, in the form of a flat cylinder, are arranged in the axes of the poles. The height of the ventilation channels 12 measured in the radial direction is limited by the mechanical resistance to bursting stress, acting in the sections 14 and 15 of the rotor core 1. 15 EN EN