RU118484U1

RU118484U1 - COOLING SYSTEM FOR LINEAR ELECTRIC MACHINE

Info

Publication number: RU118484U1
Application number: RU2010148325/07U
Authority: RU
Inventors: Александр Геннадиевич Андреев; Александр Петрович Балковой; Виктор Евгеньевич Луценко; Виктор Кириллович Цаценкин
Original assignee: Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российкой Федерации
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2012-07-20

Abstract

Система охлаждения линейной электрической машины, состоящая из якоря с катушками, залитыми в блок теплопроводящим компаундом и двух теплообменников с противоположных сторон якоря, покрытых теплопроводящей пастой, отличающаяся тем, что в блоке теплопроводящего компаунда над катушками сформированы каналы для охлаждающей жидкости, соединенные с двумя теплообменниками. Cooling system of a linear electric machine, consisting of an armature with coils poured into a block with a heat-conducting compound and two heat exchangers on opposite sides of the armature, covered with a heat-conducting paste, characterized in that channels for a cooling liquid are formed in the block of a heat-conducting compound above the coils, connected to two heat exchangers.

Description

Изобретение относится к электрическим машинам, более конкретно - к устройствам охлаждения линейных электрических машин, и может быть использовано в машиностроении.The invention relates to electric machines, and more particularly to cooling devices for linear electric machines, and can be used in mechanical engineering.

Одним из наиболее перспективных методов увеличения силы в линейной электрической машине является жидкостное охлаждение. Применение жидкостного охлаждения увеличивает продолжительную силу машины примерно в полтора - два раза (см., например, каталог компании Kollmorgen, PLATINUM DDL, November 2004. www.DanaherMotion.com).One of the most promising methods of increasing force in a linear electric machine is liquid cooling. The use of liquid cooling increases the continuous power of the machine by about one and a half to two times (see, for example, the Kollmorgen catalog, PLATINUM DDL, November 2004. www.DanaherMotion.com).

Известна система жидкостного охлаждения линейных машин компания ETEL (Швейцария) - ETEL Doc. Installation manual # LM 912/Ver.A/23/l/02. Система обеспечивает в продолжительном режиме работы электрической машины температуру обмоток якоря не выше +120°C. Система состоит из входного и выходного штуцеров и теплообменника в виде змеевика, размещенного в пазах магнитопровода якоря в максимальной близости к обмоткам. Материал теплообменника - медь. В качестве охлаждающей жидкости используется вода с добавлением антикоррозионных агентов. Змеевик и катушки залиты в блок теплопроводящим компаундом.Known liquid cooling system for linear machines company ETEL (Switzerland) - ETEL Doc. Installation manual # LM 912 / Ver.A / 23 / l / 02. The system provides in continuous operation of an electric machine the temperature of the armature windings not higher than + 120 ° C. The system consists of inlet and outlet fittings and a heat exchanger in the form of a coil placed in the grooves of the armature magnetic circuit in the maximum proximity to the windings. The heat exchanger material is copper. As a coolant, water is used with the addition of anti-corrosion agents. The coil and coils are filled into the block with a heat-conducting compound.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является патент США (№US2007/0176495 A1, 2 августа 2007 г. Heat dissipation apparatus for a linear motor). В патенте представлена система охлаждения линейной электрической машины, состоящая из якоря с катушками и двух теплообменников с противоположных сторон якоря, покрытых теплопроводящей пастой, и двух крышек. Теплопроводящая паста увеличивает коэффициент теплопроводности между катушками и теплообменниками и улучшает эффективность передачи тепла. Недостатками данных устройств являются:Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is a US patent (No. US2007 / 0176495 A1, August 2, 2007 Heat dissipation apparatus for a linear motor). The patent provides a cooling system for a linear electric machine, consisting of an armature with coils and two heat exchangers on opposite sides of the armature coated with a heat-conducting paste, and two covers. Thermal conductive paste increases the coefficient of thermal conductivity between coils and heat exchangers and improves the efficiency of heat transfer. The disadvantages of these devices are:

1. Использование дорогостоящих материалов (медь) в теплообменнике.1. The use of expensive materials (copper) in the heat exchanger.

2. Замыкание вихревых токов в материале теплообменника, что снижает силу машины.2. The closure of eddy currents in the material of the heat exchanger, which reduces the strength of the machine.

3. Недостаточно эффективный съем тепла только с лобовых частей катушек. Вышеперечисленные недостатки системы охлаждения увеличивают стоимость линейной электрической машины и снижают ее силу.3. Insufficient heat removal only from the frontal parts of the coils. The above disadvantages of the cooling system increase the cost of a linear electric machine and reduce its strength.

Задачей изобретения является разработка системы охлаждения линейной электрической машины, недорогой и не снижающей силу машины.The objective of the invention is to develop a cooling system for a linear electric machine, inexpensive and not reducing the strength of the machine.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в системе охлаждения линейной электрической машины, состоящей из якоря с катушками, залитыми в блок теплопроводящим компаундом и двух теплообменников с противоположных сторон якоря, покрытых теплопроводящей пастой, в блоке теплопроводящего компаунда над катушками сформированы каналы для охлаждающей жидкости, соединенные с двумя теплообменниками.The problem is solved due to the fact that cooling channels connected with two heat exchangers.

Изобретение поясняется фиг.1, на котором показан общий вид системы охлаждения линейной электрической машины в соответствии с представленным изобретением. Система охлаждения линейной электрической машины содержит якорь (1) с катушками (2), залитыми в блок (3) теплопроводящим компаундом и два теплообменника (4) с противоположных сторон якоря, покрытых теплопроводящей пастой (5). В блоке 3 теплопроводящего компаунда над катушками 2 сформированы каналы (6) для охлаждающей жидкости, соединенные с двумя теплообменниками 4. Сборка якоря 1 с теплообменниками 4 осуществляется с помощью шпилек (7).The invention is illustrated in figure 1, which shows a General view of the cooling system of a linear electric machine in accordance with the invention. The cooling system of a linear electric machine contains an anchor (1) with coils (2), embedded in a block (3) with a heat-conducting compound and two heat exchangers (4) on opposite sides of the armature coated with heat-conducting paste (5). In block 3 of the heat-conducting compound above the coils 2, channels (6) for coolant are formed, connected to two heat exchangers 4. Anchor 1 is assembled with heat exchangers 4 using pins (7).

Изобретение характеризуется тем, что каналы 6 охлаждающей жидкости формируются прямо в блоке 3 компаунда без промежуточных устройств, таких, например, как змеевики. Каналы формируются специальными вставками, удаляемыми после полимеризации компаунда. Затем к каналам 6 якоря 1 подсоединяются два теплообменника 4 с противоположных сторон якоря, покрытых теплопроводящей пастой 5. Теплообменники могут быть выполнены из алюминия или его сплавов, т.к. основная теплопередача от катушек происходит через компаунд в каналы охлаждающей жидкости. Сборка якоря осуществляется с помощью шпилек (7). Таким образом, устраняется использование дорогостоящих материалов в теплообменнике, исключается замыкание вихревых токов в материале теплообменника и улучшается съем тепла с поверхности катушки, что снижает стоимость и увеличивает силу линейной электрической машины. Устройство работает следующим образом:The invention is characterized in that the coolant channels 6 are formed directly in the compound block 3 without intermediate devices, such as, for example, coils. Channels are formed by special inserts that are removed after the polymerization of the compound. Then, two heat exchangers 4 are connected to the channels 6 of the armature 1 on opposite sides of the armature coated with heat-conducting paste 5. Heat exchangers can be made of aluminum or its alloys, because The main heat transfer from the coils occurs through the compound into the coolant channels. Anchor assembly is carried out using studs (7). Thus, the use of expensive materials in the heat exchanger is eliminated, eddy currents are closed in the heat exchanger material and heat removal from the coil surface is improved, which reduces the cost and increases the power of a linear electric machine. The device operates as follows:

К якорю 1 в сборе с двумя теплообменниками 4 присоединяется источник - насос охлаждающей жидкости. При протекании тока в якоре выделяется тепло, которое через каналы 6 блока 3 теплопроводящего компаунда передается потоку охлаждающей жидкости. Дополнительный передача тепла в теплообменник 4 и в охлаждающую жидкость осуществляется через поверхность блока 3 теплопроводящего компаунда, покрытую пастой.To the armature 1 complete with two heat exchangers 4, a source is connected - a coolant pump. When current flows in the anchor, heat is generated, which is transmitted through the channels 6 of block 3 of the heat-conducting compound to the flow of coolant. Additional heat transfer to the heat exchanger 4 and to the coolant is carried out through the surface of the block 3 of the heat-conducting compound coated with paste.

Использование предлагаемого устройства исключает использование дорогостоящих материалов в теплообменнике, замыкание вихревых токов в материале теплообменника и обеспечивает отвод тепла со значительной части поверхности катушки, что снижает стоимость и увеличивает силу линейной электрической машины.The use of the proposed device eliminates the use of expensive materials in the heat exchanger, the closure of eddy currents in the material of the heat exchanger and provides heat removal from a significant part of the surface of the coil, which reduces the cost and increases the power of a linear electric machine.

Claims

The cooling system of a linear electric machine, consisting of an armature with coils filled into a block with a heat-conducting compound and two heat exchangers on opposite sides of the armature coated with a heat-conducting paste, characterized in that channels for a coolant are formed in the block of a heat-conducting compound above the coils connected to two heat exchangers.