RU1820978C - Electrical machine - Google Patents
Electrical machineInfo
- Publication number
- RU1820978C RU1820978C SU5006872A RU1820978C RU 1820978 C RU1820978 C RU 1820978C SU 5006872 A SU5006872 A SU 5006872A RU 1820978 C RU1820978 C RU 1820978C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- facing
- machine according
- stator
- disk
- Prior art date
Links
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : электрическа машина горизонтального исполнени , содержаща герметизированный корпус с концевыми част ми, активные части, состо щие из статора и ротора с обмотками, подшипниковые щиты и вал с установленными на нем по обе стороны сердечника ротора распыл ющими устройствами, частично заполненна охлаждающей жидкостью таким образом, что уровень жидкости в полости расположен ниже нижней точки окружности расточки статора. Нижние части распыл ющих устройств погружены в охлаждающую жидкость, распыл ющие устройства в зоне наружного размера имеют элементы, отклоненные относительно вертикальной оси на угол меньше 90° в сторону активной части, а также радиальные лопатки, расположенные под отклоненными элементами. 18 з.п. ф-лы, 10 ил. СОSUMMARY OF THE INVENTION: an horizontal electric machine comprising a sealed housing with end parts, active parts consisting of a stator and a rotor with windings, bearing shields and a shaft with spraying devices installed on both sides of the rotor core, partially filled with coolant such so that the fluid level in the cavity is located below the lower point of the circumference of the stator bore. The lower parts of the spraying devices are immersed in the coolant, the spraying devices in the outer dimension zone have elements deflected by an angle less than 90 ° from the vertical axis. towards the active part, as well as radial blades located under the deflected elements. 18 s.p. f-ly, 10 ill. With
Description
Изобретение относитс к электрическим машинам, в частности к закрытым электрическим машинам с жидкостным, испарительным , воздушно-жидкостным охлаждением .The invention relates to electric machines, in particular closed electric machines with liquid, evaporative, air-liquid cooling.
Цель изобретени - повышение интенсивности охлаждени - достигаетс тем, что в известной электрической машине горизонтального исполнени , содержащей герметизированный корпус с концевыми част ми, активные части состо щие из ста-; тора и ротора с обмотками, подшипниковые щиты и вал с установленными на нем по обе стороны сердечника ротора распыл ющими устройствами, частично заполненной охлаждающей жидкостью таким образом, что уровень жидкости в полости расположен ниже нижней точки окружности расточки статора , нижние части распыл ющих устройств погружены в охлаждающую жидкость, в зоне наружного размера распыл ющие устройства имюет элементы, отклоненные относительно вертикальной оси на угол меньше 90° в сторону активной части, а также радиальные лопатки, расположенные под отклоненными элементами.The purpose of the invention, to increase the cooling rate, is achieved in that in a known horizontal electric machine comprising a sealed housing with end parts, the active parts are composed of steel; of the torus and rotor with windings, bearing shields and a shaft with spraying devices installed on it on both sides of the rotor core, partially filled with coolant so that the fluid level in the cavity is located below the lower point of the circumference of the stator bore, the lower parts of the spraying devices are immersed in coolant, in the outer size zone the spraying devices have elements deflected relative to the vertical axis by an angle less than 90 ° towards the active part, as well as radial blades, married under rejected items.
Распыл ющее устройство может быть выполнено состо щим из втулки с прикрепленными к ней по окружности перпендикул рно к оси вращени с помощью спиц р да вертикальных пластин, на поверхности каждой из которых выполнена радиальна лопатка , а на наружной кромке закреплена отклоненна пластина.The spraying device can be made up of a sleeve with perpendicularly attached to it around the circumference to the axis of rotation with the help of spokes of a number of vertical plates, on the surface of each of which a radial blade is made, and a deviated plate is fixed on the outer edge.
0000
ю о юy o y
VI 00VI 00
СлЭSLE
Распыл ющее устройство может быть выполнено состо щим из втулки иска, соединенного по внутреннему диаметру с втулкой , на поверхности которого выполнены радиальные лопатки, а на внешнем диаметре закреплен усеченный конус, большим диаметром обращенный в сторону активной части.The spraying device can be made up of a suit sleeve connected in inner diameter to a sleeve on the surface of which radial blades are made, and a truncated cone is fixed on the outer diameter, facing the active part with a large diameter.
Распыл ющее устройство может быть выполнено состо щим из усеченного конуса , меньшим диаметром закрепленного на втулке, на большем, обращенном к щиту, диаметре которого закреплен диск с радиальными лопатками на поверхности, обращенной к активной части, а на наружном диаметре диска закреплен усеченный конус , обращенный большим диаметром в сторону активных частей.The spraying device can be made up of a truncated cone, a smaller diameter mounted on the sleeve, on a larger facing the shield, the diameter of which is fixed to a disk with radial blades on the surface facing the active part, and a truncated cone is mounted on the outer diameter of the disk, facing large diameter towards the active parts.
На обеих поверхност х диска могут быть выполнены радиальные лопатки, а на его внешнем диаметре закреплены два усеченных конуса, один из которых обращен большим диаметром в сторону активных частей , а второй - в сторону щита.Radial vanes can be made on both surfaces of the disk, and two truncated cones are fixed on its outer diameter, one of which faces with a larger diameter towards the active parts, and the second towards the shield.
Диск, внутренний диаметр которого равен двойному рассто нию от оси вращени к наружной поверхности охлаждающей жидкости в полости, может быть соединен с втулкой с помощью спиц.A disk whose inner diameter is equal to twice the distance from the axis of rotation to the outer surface of the coolant in the cavity can be connected to the sleeve using spokes.
Лопатки могут быть выполнены на отклоненных к активным част м и щитам элементах .The blades can be made on elements deflected to the active parts and shields.
Лопатки на отклоненных элементах могут быть смещены по окружности по отношению к лопаткам на элементах, соединенных с втулкой.The blades on the deflected elements can be circumferentially displaced with respect to the blades on the elements connected to the sleeve.
Лопатки на отклоненных элементах могут быть расположены на одних и тех же радиальных лини х, что и лопатки на элементах , соединенных с втулкой.The blades on the deflected elements can be located on the same radial lines as the blades on the elements connected to the sleeve.
В распыл ющем устройстве, состо щем из втулки и пластин с лопатками, на внутренней , обращенной к оси вращени , кроме каждой лопатки может быть установлен перпендикул рно лопатке пластинчатый элемент .In a spray device consisting of a sleeve and blades with blades, a plate element can be installed perpendicular to the blade, in addition to each blade, on the inside facing the axis of rotation.
8 распыл ющем устройстве, состо щем из втулки, диска и конуса с лопатками, на внутренних кромках лопаток может быть закреплен перпендикул рно несущей их поверхности цилиндра, длина которого равна высоте лопатки.8, a spray device consisting of a sleeve, a disk and a cone with blades can be fixed on the inner edges of the blades perpendicular to the surface of the cylinder, the length of which is equal to the height of the blade.
В распыл ющем устройстве, состо щем из втулки и пластин с лопатками, на передних кромках лопаток, обращенных к активным част м, перпендикул рно могут быть закреплены перфорированные пластинчатые элементы.In a spray device consisting of a sleeve and blades with blades, perforated plate elements can be fixed perpendicularly to the leading edges of the blades facing the active parts.
В распыл ющем устройстве, состо щем из втулки, диска и конуса с лопатками, наIn a spray device consisting of a sleeve, a disk and a cone with blades, on
передних кромках лопаток, обращенных к активным част м, перпендикул рно им может быть закреплен перфорирвоаиный диск.the leading edges of the blades facing the active parts can be attached perpendicular to the perforated disk.
На роторе по обе стороны сердечника под лобовыми част ми обмотки статора могут быть выполнены цилиндры длиной. близкой к длине вылета лобовой части обмотки статора с радиальными лопатками наCylinders of length can be made on the rotor on both sides of the core under the frontal parts of the stator winding. close to the departure length of the frontal part of the stator winding with radial blades on
0 их наружных поверхност х.0 of their outer surfaces.
На выступающем конце вала может быть установлен вентил тор, на наружной поверхности корпуса выполнены аксиальные ребра, на ребрах закреплен вентил ци5 онный кожух, между каждыми двум соседними ребрами на корпусе установлено укороченное ребро длиной от участка близкого к торцу корпуса до торца сердечника статора, в местах окончаний этих ребер вA fan can be installed on the protruding end of the shaft, axial ribs are made on the outer surface of the housing, a ventilation casing is fixed on the ribs, a shortened rib is installed between each two adjacent ribs on the housing from a section close to the housing end to the end of the stator core, in places endings of these ribs in
0 зоне над торцами сердечника статора на ребра насажены цилиндрические обечайки, лина каждой из которых равна двойной высоте ребра.In the zone above the ends of the stator core, cylindrical shells are planted on the ribs, the line of each of which is equal to the double height of the rib.
Корпус, насаженный на статор, можетThe housing mounted on the stator may
5 иметь систему элементов и каналов жидкостного охлаждени , щиты с вод ным или .воз душным охлаждением, в рме сердечника ротора могут быть выполнены аксиальные отверсти , в которых запрессованы трубки из5 have a system of elements and channels for liquid cooling, boards with water or air-to-air cooling, axial holes can be made in the frame of the rotor core, in which tubes from
0 высокотеплопроводного материала, полость между цилиндром на торце ротора (к.з. кольцом) и валом, сообщающа с с трубками, установленными в сердечнике ротора , закрыта торцевой крышкой и частично0 highly thermally conductive material, the cavity between the cylinder at the end of the rotor (short ring) and the shaft communicating with the tubes installed in the rotor core is closed by the end cap and partially
5 заполнена охлаждающей жидкостью.5 is filled with coolant.
Статор может содержать шихтованный сердечник, на который насажен корпус с продольными ребрами, между которыми установлены Л-образные трубки охладител The stator may contain a lined core, on which a housing with longitudinal ribs is mounted, between which L-shaped cooler tubes are installed
0 внутреннего воздуха, шихтованный сердечник ротора имеет аксиальные отверсти в рме, на выступающей части вала установлен внешний вентил тор, во внутренней полости на валу со стороны внешнего0 of internal air, the lined core of the rotor has axial holes in the frame, an external fan is installed on the protruding part of the shaft, in the internal cavity on the shaft from the side of the external
5 внетил тора установлено распыл ющее ус- тройство,совмещенное с внутренним вентил тором , состо щее из втулки и ребер, св зывающих ее с несущим диском, на внутренней обращенной к сердечникам, повер0 хности которого выполнены радиальные лопатки, а на наружном диаметре закреплён меньшим диаметром усеченный конус, обращенный большим диаметром в сторону сердечников, на наружной, обращенной к5 of the fan, a spray device is installed, combined with the internal fan, consisting of a sleeve and ribs connecting it to the carrier disk, on the inside facing the cores, the surfaces of which are made of radial blades, and fixed on the outside diameter with a smaller diameter truncated cone, facing a large diameter in the direction of the cores, on the outer, facing to
5 щиту, поверхности несущего диска напротив входных отверстий теплообменника в корпусе установлены радиальные лопатки вентил тора, на передних, обращенных к щиту, кромках которых установлен передний диск с лопатками н поверхности, обращенной к щиту, а на наружном диаметре установлен усеченный конус, обращенный большим диаметром к щиту, наружный диаметр вентил тора по верхним кромкам лопаток меньше двух рассто ний от оси вращени до наружной поверхности охлаждающей жидкости; во внутренней полости на валу со стороны, противоположной внешнему вентил тору, установлено распы- устройство, состо щее из втулки, .диска с радиальными лопатками на обоих его поверхност х, соединенного по внутреннему диаметру с втулкой, а на наружном диаметре которого прикреплены два усеченных конуса, обращенные большими диаметрами в стороны сердечников и щита; статор может содержать шихтованный сердечник с вентил ционными распорками, образующими радиальные каналы, ротор может содержать шихтованный сердечник с отверсти ми в рме, образующими аксиальные каналы и вентил ционные распорки, создающие радиальные каналы совмещенные с радиальными каналами статора, распределенный трубчатый теплообменник, охватывающий сердечник статора, во внутренней полости по обе стороны сердечника ротора установлены осевые вентил торы с цилиндрическими обечайками на верхних кромках лопаток, на которых установлено распыл ющее устройство, состо щее из усеченного конуса, прикрепленного по внутреннему диаметру к. обечайке, на большем диаметре которого, обращенном в сторону подшипникового щита, закреплен диск с радиальными лопатками на поверхности обращенной к сердечнику статора, и на диске - усеченный конус, обращенный большим диаметром к сердечнику статора. Признаки;отличающие за вл емое техническое решение от прототипа, а именно: распыл ющие устройства в зоне наружного размера имеют элементы, отклоненные относительно вертикальной оси на угол меньше 90° в сторону активной части, при этом отклоненные элементы могут быть выполнены в виде пластин или усеченного конуса. Лопатки выполнены или на элементах, соединенных с втулкой (пластины, диски), или на отклоненных элементах, или на тех и других. На нижних кромках лопаток перпендикул рно несущей части закреплены пластинчатые элементы или цилиндр. На передних кромках - перфорированные пластины или диск. На выступающем конце вала установлен вентил тор, на наружной поверхности корпуса выполнены аксиальные ребра, на ребрах закреплен вентил ци- онный кожух, между каждыми двум соседними ребрами на корпусе установлено5 shield, the surface of the carrier disk opposite the inlet openings of the heat exchanger in the casing are mounted radial fan blades, on the front facing the shield, the edges of which are mounted a front disk with blades on the surface facing the shield, and a truncated cone facing large diameter is installed on the outer diameter to the shield, the outer diameter of the fan along the upper edges of the blades is less than two distances from the axis of rotation to the outer surface of the coolant; in the internal cavity on the shaft from the side opposite to the external fan, a spray device is installed, consisting of a sleeve, a disk with radial blades on both its surfaces, connected by an internal diameter to the sleeve, and on its outer diameter two truncated cones are attached facing large diameters to the sides of the cores and shield; the stator may contain a lined core with ventilation struts forming radial channels, the rotor may contain a lined core with holes in the frame forming axial channels and ventilation struts creating radial channels aligned with the radial channels of the stator, a distributed tubular heat exchanger covering the stator core, axial fans with cylindrical shells on the upper edges of the blades are installed on the both sides of the rotor core in the inner cavity A spray device consisting of a truncated cone attached along the inner diameter to the side of the shell, on a larger diameter facing the bearing shield, a disk with radial blades on the surface facing the stator core, and a truncated cone facing large diameter to the stator core. Features distinguishing the claimed technical solution from the prototype, namely: spraying devices in the outer size zone have elements deflected relative to the vertical axis by an angle less than 90 ° towards the active part, while the deflected elements can be made in the form of plates or truncated cone. The blades are made either on elements connected to the sleeve (plates, disks), or on rejected elements, or on both. Lamellar elements or a cylinder are fixed on the lower edges of the vanes perpendicular to the supporting part. At the leading edges are perforated plates or discs. A fan is installed on the protruding end of the shaft, axial ribs are made on the outer surface of the casing, a fan casing is fixed on the ribs, between each two adjacent ribs on the casing
укороченное ребро длиной от участка близкого к, торцу корпуса до торца сердечника статора, в местах окончаний этих ребер в зоне над торцами сердечника статора наa shortened rib length from a section close to the end of the housing to the end of the stator core, at the ends of these ribs in the area above the ends of the stator core at
ребра насажены цилиндрические обечайки, длина каждой из которых равна двойной высоте ребра. Корпус, насаженный на статор , имеет систему элементов и каналов жидкостного охлаждени , щиты с вод нымribs are planted with cylindrical shells, the length of each of which is equal to the double height of the ribs. The housing, mounted on the stator, has a system of elements and channels for liquid cooling, boards with water
0 или воздушным охлаждением, в рме сердечника ротора выполнены аксиальные отверсти , в которых запрессованы трубки из высокотеплопроводного материала, полость межу цилиндром на торце ротора0 or air cooling, axial holes are made in the core of the rotor core, in which tubes of highly heat-conducting material are pressed in, a cavity between the cylinder at the end of the rotor
5 (к.з. кольцом) и валом, сообщающа с с трубками, установленными в сердечнике ротора , закрыта торцевой крышкой и частично заполнена охлаждающей жидкостью.5 (short circuit ring) and a shaft communicating with the tubes installed in the rotor core are closed by an end cap and partially filled with coolant.
Статор содержит шихтованный сердеч0 ник, на который насажен корпус с продольными ребрами, между которыми установлены П-образные трубки охладител внутреннего воздуха, шихтованный сердечник ротора имеет аксиальные отверсти вThe stator contains a lined core, on which a housing with longitudinal ribs is mounted, between which U-shaped tubes of the internal air cooler are installed, the lined rotor core has axial holes in
5 рме, на выступающей части вала установлен внешний вентил тор, во внутренней полости на валу со стороны внешнего вентил тора установлено распыл ющее устройство совмещенное с внутренним венти0 л тором, состо щее из втулки и ребер св зывающих ее с несущим диском, на внутренней , обращенной к сердечникам, поверхности которого выполнены радиальные лопатки, а на наружном диаметре закреп5 лен меньшим диаметром усеченный конус, обращенный большим диаметром в сторону сердечников, на наружной обращенной к щиту, поверхности несущего диска, напротив входных отверстий теплообменника в5, on the protruding part of the shaft, an external fan is installed, in the internal cavity on the shaft from the side of the external fan, a spray device is installed combined with the internal fan, consisting of a sleeve and ribs connecting it with the carrier disk, on the internal, facing to the cores, the surfaces of which are made of radial blades, and a truncated cone is turned on the outer diameter with a smaller diameter, facing a larger diameter towards the cores, on the outer surface of the carrier disk facing the shield, n against the entrance holes in the heat exchanger
О корпусе, установлены радиальные лопатки вентил тора, на передних, обращенных к щиту, кромках которых установлен передний диск с лопатками на поверхности, обращенной к щиту, а на наружном диаметреOn the casing, radial fan blades are installed on the front facing the shield, the edges of which are mounted on the front disk with the blades on the surface facing the shield, and on the outer diameter
5 установлен усеченный конус, обращенный большим диаметром к щиту, наружный диаметр вентил тора по верхним кромкам лопаток меньше двух рассто ний от оси вращени до наружной поверхности охлаж0 дающей жидкости. Во внутренней полости на валу со стороны, противоположной внешнему вентил тору, установлено распыл ющее устройство, состо щее из втулки, диска с радиальными лопатками на обеих5, a truncated cone is installed, facing a large diameter to the shield, the outer diameter of the fan along the upper edges of the blades is less than two distances from the axis of rotation to the outer surface of the coolant. In the internal cavity on the shaft from the side opposite to the external fan, a spray device is installed, consisting of a sleeve, a disk with radial blades on both
5 его поверхност х, соединенного по внутреннему диаметру с втулкой, а на наружном диаметре которого закреплены два усеченных конуса, обращенные большими диаметрами в сторрны с ердечников и щита; статор содержит шихтованный сердечник с вентил ционными распорками, образующими адиальные каналы, ротор содержит шихтр- ванный сердечник с отверсти ми в рме, образующими аксиальные каналы и вентил ционные распорки, создающие радиальные каналы, совмещенные с радиальными каналами статора/распределенный трубчатый теплообменник, охватывающий сердечник статора во внутренней полости по обе стороны сердечника ротора установлены осевые вентил торы с цилиндрическими обечайками на верхних кромках лопаток, на которых установлено распыл ющее устройство , состо щее из усеченного конуса, прикрепленного по внутреннему диаметру к обечайке, на большем диаметре которого, обращенном в сторону подшипникового щита, закреплен диск с радиальными лопатками на поверхности обращенной к сердечнику статора, а на диске усеченный конус, обращенный большим диаметром к сердечнику статора.: На фги.1 а, б изображена часть распыл ющего устройства, состо ща из пластины 1, соединенной с втулкой 2 с помощью спицы З, На пластине 1 выполнена радиальна лопатка 4, на верхней кромке пластины 1 под углом а меньше 90Р от вертикальной оси закреплена пластина 5 с радиальными лопатками 6 на ее внутренней поверхности, которые смещены по окружности по отношению к лопатке 4 (фиг.1 а) или расположены на одной радиальной линии (фиг.1, б); на фиг.2 - така же часть распыл ющего устройства , у которой лопатка 4 совмещена с лопаткой 6. На внутренней, обращенной к оси вращени , кромке лопатки 4 закреплена пластина 7, на передней кромке закреплена перфорирвоанна пластина 8, на фиг.З - электрическа машина с герметизированным корпусом 9, заполненна охлаждающей жидкостью частично - уровень жидкости находитс ниже нижней точки окружности расточки статора, распыл ющее устройство содерржащее диск 10, соединенный по внутреннему диаметру с втулкой 2. На поверхности диска, обращенной к активным част м, закреплены радиальные лопатки 4, на наружном диаметре диска закреплен меньшим диаметром усеченный конус 1.1, обращенный большим диаметром в сторону активных частей; на фиг.4-электрическа машина, аналогична изображенной на фиг.З, но имеюща дополнительно: на диске 10 - лопатки 12 на поверхности, обращенной к щиту 13, на конусе 11 - лопатки 14 и конус 15, обращенный большим диаметром в сторону щита 13; на фиг.5 - электрическа машина, у которой диск 10с внутренним диаметром, близким к5 of its surfaces connected by an inner diameter to the sleeve, and on the outer diameter of which two truncated cones are fixed, turned with large diameters to the sides from the core and shield; the stator contains a lined core with ventilation struts forming adial channels, the rotor contains a lined core with holes in the frame forming axial channels and ventilation struts creating radial channels aligned with the radial channels of the stator / distributed tubular heat exchanger covering the stator core axial fans with cylindrical shells on the upper edges of the blades on which the spray is mounted are installed in the inner cavity on both sides of the rotor core a lancing device consisting of a truncated cone attached along the inner diameter to the shell, on a larger diameter facing the bearing shield, a disk with radial blades is fixed on the surface facing the stator core, and a truncated cone facing the large diameter to the disk stator core.: Phi. 1 a, b depicts a part of a spraying device consisting of a plate 1 connected to a sleeve 2 by means of a spoke 3, A radial blade 4 is made on the plate 1, on the upper edge of the plate 1 under glom a less than 90P from the vertical axis, a plate 5 is fixed with radial blades 6 on its inner surface, which are offset around the circumference relative to the blade 4 (Fig. 1 a) or are located on the same radial line (Fig. 1, b); figure 2 is the same part of the spraying device, in which the blade 4 is aligned with the blade 6. On the inner edge of the blade 4 facing the axis of rotation, a plate 7 is fixed, a perforated plate 8 is fixed on the front edge, in Fig. 3 - electric a machine with a sealed casing 9, partially filled with coolant - the liquid level is below the lower point of the circumference of the stator bore, a spray device containing a disk 10 connected in inner diameter to the sleeve 2. On the surface of the disk facing a active parts, radial blades 4 are fixed, a truncated cone 1.1, facing a larger diameter towards the active parts, is fixed on the outer diameter of the disk with a smaller diameter; in Fig. 4, an electric machine similar to that shown in Fig. 3, but having additionally: on the disk 10 - vanes 12 on the surface facing the shield 13, on the cone 11 - vanes 14 and the cone 15, facing a large diameter towards the shield 13 ; 5 is an electric machine in which the disk 10c with an inner diameter close to
удвоенному рассто нию от оси вращени к наружной поверхности охлаждающей жидкости , соединен с втулкой 2 с помощью спиц 3, расположенных под углом к оси вращени twice the distance from the axis of rotation to the outer surface of the coolant, connected to the sleeve 2 by means of spokes 3 located at an angle to the axis of rotation
машины (по образующей усеченного конуса ).machines (along the generatrix of a truncated cone).
В электрических машинах, изображенных на фиг.3-л, на роторе 16 под лобовыми част ми обмотки статора 17 выполнен ци0 линдр 18 (в асинхронном двигателе - корот- козамыкающее кольцо, в синхронной машине - радиатор-теплообменник, соединенный с обмоткой или с тепловыми трубами , установленными в роторе) сIn the electric machines shown in FIG. 3-l, a cylinder 18 is made on the rotor 16 under the frontal parts of the stator winding 17 (in the induction motor there is a short-circuiting ring, in a synchronous machine there is a heat exchanger connected to the winding or to heat pipes installed in the rotor) with
5 радиальными лопатками 19 на его наружной поверхности, а на торце цилиндра со стороны щита 13 установлено кольцо 20,. наружный диаметр которого меньше или равен диаметру ротора, а внутренний - равен5 radial blades 19 on its outer surface, and on the end of the cylinder from the side of the shield 13 is installed ring 20 ,. the outer diameter of which is less than or equal to the diameter of the rotor, and the inner is equal to
0 внутреннему диаметру цилиндра.0 to the inside diameter of the cylinder.
Высота лопатки 4 (фиг. 1-5) принимаетс такой, что ее нижн кромка (на внутреннем диаметре) при прохождении по окружности через крайнее нижнее положение полно5 стью окружаетс в охлаждающую жид- костьThe height of the blade 4 (Fig. 1-5) is taken such that its lower edge (on the inner diameter), when passing around the circumference through the extreme lower position, is completely surrounded by the coolant
На фиг. 6 и 7 изображена электрическа машина, частично заполненна охлаждающей жидкостью, с распыл ющими устройст0 вами, содержащими радиальные лопатки на диске и усеченные конусы, обращенные в сторону активных частей и щита, в которой на выступающем конце вала 21 установлен вентил тор.22; на наружной поверхностиIn FIG. Figures 6 and 7 show an electric machine partially filled with coolant, with spraying devices containing radial blades on the disk and truncated cones facing the active parts and the shield, in which a fan is installed on the protruding end of the shaft 21; on the outer surface
5 корпуса 9 выполнены аксиальные ребра 23 с длиной близкой к длине корпуса; между каждыми двум соседними ребрами 23 на корпусе установлены укороченные ребра 24 длиной от участка близкого к торцу корпуса5 of the housing 9 made axial ribs 23 with a length close to the length of the housing; between each two adjacent ribs 23 on the body are installed shortened ribs 24 in length from a section close to the end of the body
0 до торца сердечника статора, на начальных участках ребер закреплен вентил ционный кожух 25, в местах окончаний коротких ребер 24 над торцами сердечника статора на ребра насажены цилиндрические обечайки0 to the end of the stator core, in the initial sections of the ribs a ventilation hood 25 is fixed, at the ends of the short ribs 24 above the ends of the stator core, cylindrical shells are mounted on the ribs
5 26, длина каждой из которых равна двойной высоте ребра.5 26, the length of each of which is equal to the double height of the rib.
На фиг.8 изображена электрическа машина , частично заполненна охлаждающей жидкостью, с распыл ющими устройствами,Fig. 8 shows an electric machine partially filled with coolant, with spraying devices,
0 содержащими радиальные лопатки нг диске и усеченные конуЫ, обращенные в стороны активных частей и щита, у которой в аксиальных отверсти х в сердечнике ротора 16 запрессованы трубки 27 из высокотеплопро5 водного материала, полость между цилиндром на торце ротора (к,з. кольцом) 18 и валом 21, сообщающа с с трубками 27, закрыта торцевой крышкой 28 и частично заполнена охлаждающей жидкостью, корпус 9 и подшипниковые щиты 13 имеют систему0 containing radial vanes of the ng disk and truncated cones facing the sides of the active parts and the shield, in which tubes 27 of highly heat-conducting material are pressed into axial holes in the core of the rotor 16, the cavity between the cylinder at the end of the rotor (ring, ring) 18 and the shaft 21 communicating with the tubes 27 is closed by the end cap 28 and partially filled with coolant, the housing 9 and the bearing shields 13 have a system
элементов и каналов жидкостного охлаждени .elements and channels for liquid cooling.
На фиг.9 изображена электрическа машина , частично заполненна охлаждающей жидкостью, у которой на шихтованный сер- дечник статора 29 насажен корпус 9 с продольными ребрами 23. между которыми установлены П-образные трубки охладител внутреннего воздуха 30, шихтованный сердечник ротора 16 имеет аксиальные отвер- сти 27 в рме, на выступающей части вала 21 установлен внешний вентил тор 22, во внутренней полости на валу со стороны внешнего вентил тора 22 установлено пыл ющее устройство совмещенное с внут- ренним вентил тором, состо щее из втулки 2 и ребер 3 св зывающих ее с несущим диском 10. на внутренней, обращенной в сердечникам поверхности которого выполнены радиальные лопатки 4. а на наружном диаметре закреплен меньшим диаметром усеченный конус 11. обращенный большим диаметром в сторону сердечника; на наружной , обращенной к щиту, поверхности несущего диска, напротив входных отверстий 31 теплообменника в корпусе, установлены радиальные лопатки вентил тора 32 с наружным диаметром меньше двух рассто ний от оси вращени до наружной поверхности охлаждающей жидкости в полости, на пере- дних, обращенных к щиту, кромках которых установлен передний диск 33 с лопатками 12 на поверхности, обращенной к щиту, а на наружном диаметре установлен усеченный конус 15, обращенный большим диаметром к щиту, во внутренней полости на валу, со стороны противоположной внешнему .вентил тору , установлено распыл ющее устройство с радиальными лопатками на обеих поверхност х диска, на наружном диаметре которого закреплены два усеченных конуса, обращенные большими диаметрами в стороны сердечников и щита.Fig. 9 shows an electric machine partially filled with coolant, in which a housing 9 with longitudinal ribs 23 is mounted on the stator lined core 29. U-shaped tubes of the internal air cooler 30 are installed between them, the lined rotor core 16 has axial openings In the frame, on the protruding part of the shaft 21, an external fan 22 is installed, in the inner cavity on the shaft from the side of the external fan 22, a dust device is installed combined with the internal fan, consisting of a sleeve 2 and ribs 3 connecting it to the carrier disk 10. on the inner surface of the cores of which are made radial blades 4. and on the outer diameter a truncated cone 11. is fixed with a smaller diameter, facing a large diameter towards the core; on the outer surface of the carrier disk facing the shield, opposite the inlet openings 31 of the heat exchanger in the housing, radial blades of the fan 32 are installed with an outer diameter of less than two distances from the axis of rotation to the outer surface of the coolant in the cavity, on the front facing the shield, the edges of which are mounted the front disk 33 with the blades 12 on the surface facing the shield, and on the outer diameter there is a truncated cone 15, facing a large diameter to the shield, in the inner cavity on the shaft, from the side to the external fan, a spray device with radial blades is installed on both surfaces of the disk, on the outer diameter of which two truncated cones are fixed, facing large diameters to the sides of the cores and the shield.
На фиг. 10 изображена электрически машина , частично заполненна охлаждающей жидкостью, у которой статор содержит шихтованный сердечник 29 с вентил ционными распорками 34. образующими радиальные каналы, ротор содержит шихтованный сердечник 16с отверсти ми 27 в рме, образу- ющими аксиальные каналы и вентил ционные распорки 35, создающие радиальные каналы, распределенный труб- чатый теплообменник 36, охватывающий сердечик статора, во внутренней полости по обе стороны сердечника ротора установлены осевые вентил торы 37 с цилиндрическими обечайками 38 на верхних кромках лопаток, на которых установлено распыл ющее устройство, состо щее из усеченногоIn FIG. 10 shows an electric machine partially filled with coolant, in which the stator contains a lined core 29 with ventilation spacers 34. forming radial channels, the rotor contains a lined core 16 with holes 27 in the frame forming axial channels and ventilation spacers 35, which create radial channels, a distributed tubular heat exchanger 36, covering the stator core, axial fans 37 with cylindrical shells 3 are installed in the inner cavity on both sides of the rotor core 8 on the upper edges of the blades, on which a spray device consisting of a truncated
конуса 39 прикрепленного по пнутреннему диаметру к обечайке 38. на большем диаметре которого закреплен диск 40 с радиальными лопатками 4, на диске усеченный конус 11. Лобовые части обмотки статора охватывает цилиндрическа обечайка 41, на выступающей части вала 21 установлен внешний вентил тор 22. закрытый снаружи вентил ционным кожухом 25.a cone 39 attached at an inner diameter to the shell 38. on a larger diameter of which a disk 40 with radial blades 4 is mounted, a truncated cone 11 is mounted on the disk 11. The frontal parts of the stator winding are covered by a cylindrical shell 41, an external fan 22. is installed on the protruding part of the shaft 21. ventilation hood 25.
При работе электрической машины охлаждающа жидкость в нижней части полости захватываетс радиальными лопатками 4, 12, отбрасываетс центробежной силой на отклоненную пластину 5 (фиг. 1) или конус 11 (фиг.З. 4, 5, 6, 8. 9. 10) и конус 15. затем пластиной 5 или конусом 11 и лопатками 6 или 14 распыл етс на лобовые части обмотки статора 17 и концевую часть корпуса 9 и щит 13 по всему периметру окружности.When the electric machine is operating, the cooling fluid in the lower part of the cavity is captured by radial blades 4, 12, is discarded by centrifugal force on the deflected plate 5 (Fig. 1) or cone 11 (Fig. Z. 4, 5, 6, 8. 9. 10) and cone 15. then plate 5 or cone 11 and blades 6 or 14 are sprayed onto the frontal parts of the stator winding 17 and the end part of the housing 9 and the shield 13 around the entire circumference.
Пластина 7 на нижней кромке лопатки 4 (фиг.2) способствует удержанию охлаждающей жидкости в межлопаточном канале при малой частоте вращени , пластина 8 служит дл удержани и последующего распылени жидкости в аксиальном направлении на охлаждаемую поверхность.The plate 7 at the lower edge of the blade 4 (Fig. 2) helps to keep the coolant in the interscapular channel at a low speed, the plate 8 serves to hold and subsequently spray the liquid in the axial direction on the surface to be cooled.
Испытани предлагаемых напорных элементов показали их нормальную работеспособность . Элементы распыл ющего устройства , отклоненные от вертикальной оси (пластина 5 в распыл ющем устройстве по фиг.1 а, б, усеченные конусы 11, 15 в распыл ющих устройствах по фиг.З, 4,5,6,8,9,10. при вращении подают жидкость на охлаждаемые поверхности в виде узеньких струй или отдельных капель, направленных по касательной к поверхности на выходе из отклоненной части распл ющего устройства; величина расхода незначительна , которой совершенно недостаточно дл эффективно- го охлаждени корзинки лобовых частей обмотки статора. Наличие радиальных лопаток 4 в распыл ющем устройстве приводит к увеличению расхода охлаждающей жидкости в несколько раз, при этом основна часть расхода, подаваемого лопатками, поступает в радиальном направлении на отклоненные части распыл ющего устройства , а меньша часть расхода, срыва сь с передних кромок лопаток, направл етс в аксиальном направлении в сторону головок лобовых частей 17 - фиг.3-10 или (и) щита 13 - фиг.4, 5. 6, 8. Наличие лопаток на отклоненных элементах (лопатки 6 на пластине 5, лопатки 14 на конусе 11) приводит как к увеличению общего расхода, так и. что особенно важно, позвол ет направить значительную часть расхода в аксиальном направлении, т.е. пр мо на охлаждаемую поверхность обмотки.Tests of the proposed pressure elements have shown their normal operability. Elements of the spray device deviated from the vertical axis (plate 5 in the spray device of Figs. 1 a, b, truncated cones 11, 15 in the spray devices of Fig. 3, 4,5,6,8,9,10. during rotation, liquid is supplied to the cooled surfaces in the form of narrow jets or separate drops directed tangentially to the surface at the outlet of the deviated part of the spreader, the flow rate is insignificant, which is completely insufficient for efficient cooling of the basket of the frontal parts of the stator winding. the current 4 in the spray device increases the flow rate of the coolant by several times, with the main part of the flow supplied by the blades coming in the radial direction to the deflected parts of the spray device, and the smaller part of the flow, tearing off the front edges of the blades, is directed in the axial direction towards the heads of the frontal parts 17 - Fig.3-10 or (and) the shield 13 - Fig.4, 5. 6, 8. The presence of blades on the deflected elements (blades 6 on the plate 5, blades 14 on the cone 11) leads to both an increase in total consumption and. which is especially important, allows you to direct a significant part of the flow in the axial direction, i.e. direct to the cooled surface of the winding.
Струи охлаждающей жидкости, попавшие в лобовые части обмотки статора, стекают по ним, охлажда обмотку, часть этих струй, а также часть аксиальных струй с напорного устройства попадают на цилиндр 18, подхватываютс ребрами-лопатками 19, охлажда ротор 16, и вновь отбрасываютс на лобовые части обмотки статора 17, Охлаждающа жидкость с низкой температурой испарений при. этом испар етс , а конденсаци пара осуществл етс на щите 13, откуда в виде капель стекает в полость. Охлаждающа жидкость неиспар юща с стекает по обмоткам и поверхности щита в полость также, как и часть струй, попавших на концевую часть корпуса. Таким образом осуществл ет теплопередача от обмотки статора и ротора через охлаждающую жидкость к охлаждаемым снаружи поверхност м концевой части корпуса 9 и щита 13.The coolant jets that fall into the frontal parts of the stator winding flow down along them, cooling the winding, part of these jets, as well as part of the axial jets from the pressure device, fall onto cylinder 18, are picked up by fins-vanes 19, cooling the rotor 16, and again thrown onto the frontal parts of the stator winding 17; Coolant with a low vapor temperature at. This evaporates, and the condensation of the vapor takes place on the shield 13, from where it flows into the cavity in the form of drops. The non-volatile cooling liquid flows down the windings and the shield surface into the cavity, as well as the part of the jets that hit the end part of the housing. In this way, heat is transferred from the stator and rotor windings through the coolant to the outside surfaces of the end part of the housing 9 and the shield 13 that are cooled.
8 варианте конструкции по фиг.б, 7 тепло с наружной поверхности корпуса и щитов отводитс с помощью потока воздуха, подаваемого вентил тором 21. Удвоение числа ребер на наружной поверхности в зоне концевых частей корпуса позвол ет существенно увеличить эффективность струйного охлаждени внутренних поверхностей двигател . Цилиндрические обечайки на корпусе 26, установленные на корпусе в местах окончаний коротких ребер 24, способствуют удержанию воздушного потока в межреберных каналах, что повышает интенсивность теплоотдачи с наружной поверхности корпуса .8, the design of FIGS. B, 7, heat is removed from the outer surface of the housing and shields using the air flow supplied by the fan 21. Doubling the number of ribs on the outer surface in the area of the end parts of the housing can significantly increase the efficiency of jet cooling of the internal surfaces of the engine. Cylindrical shells on the housing 26 mounted on the housing at the ends of the short ribs 24 contribute to the retention of air flow in the intercostal channels, which increases the intensity of heat transfer from the outer surface of the housing.
В электрической машине с вод ным охлаждением корпуса (фиг.З) тепло, переданное стру ми охлаждающей жидкости концевым част м корпуса и щитам, отводитс с помощью внешнего цикла охлаждени ; в варианте конструкции с аксиальными трубками в роторе и замкнутой полостью под цилиндром у торца сердечника ротора (к.з. кольцом асинхронного двигател ), частично заполненной охлаждающей жидкостью (котора также может быть вакуумирована), осуществл етс интенсивной передача тепла от всего объема сердеч- ника ротора через вращающийс жидкостный теплообменник в роторе к стру м охлаждающей жидкости, попадающим на цилиндр у торца сердечника ротора.In an electric water-cooled casing machine (Fig. 3), the heat transferred by the coolant jets to the end parts of the casing and shields is removed using an external cooling cycle; in a design with axial tubes in the rotor and a closed cavity under the cylinder at the end of the rotor core (short circuit of the induction motor ring), partially filled with coolant (which can also be evacuated), intense heat transfer from the entire core the rotor through a rotating liquid heat exchanger in the rotor to the coolant jets falling on the cylinder at the end of the rotor core.
В электрической машине с гнутым трубчатым теплообменником (фиг.9) стекающа с обмоток охлаждающа жидкость в нижней части корпуса частично попадает в гнутые трубы, наход щиес ниже уровн охлажаю- щей жидкости, где она дополнительно охлаждаетс .In an electric machine with a bent tubular heat exchanger (Fig. 9), the cooling liquid draining from the windings in the lower part of the casing partially enters into the bent pipes below the level of the cooling liquid, where it is additionally cooled.
В электрической машине с распределенным трубчатым теплообменником (фиг. 10) стекша с обмоток и подогрета жидкость в нижней части корпуса охлаждаетс в межтрубном пространстве теплообменника (по трубам вентил тором 22 прогон етс наружный воздух), охлажда одновременно погруженные в нее части обмотки и сердечника статора.In an electric machine with a distributed tubular heat exchanger (Fig. 10), the winding casing and heated liquid in the lower part of the casing are cooled in the annular space of the heat exchanger (external air is driven through the pipes by the fan 22), cooling the parts of the winding and stator core immersed in it at the same time.
0 В электрической машине (фиг.3-6,8-10) в расточке между статором и ротором охлаждающей жидкости нет (или попадает в виде отдельных капель), что позвол ет в несколько раз уменьшить величину механиче5 ских потерь по сравнению с жидкостнозаполненной электрической ма шиной и тем самым повысить коэффициент полезного действи электрической машины при эффективном охлаждении.0 In the electric machine (Figs. 3-6.8-10), there is no coolant in the bore between the stator and the rotor (or gets in the form of separate drops), which allows several times lower mechanical losses compared to a liquid-filled electric bus and thereby increase the efficiency of the electric machine with efficient cooling.
Claims (19)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5006872 RU1820978C (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Electrical machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5006872 RU1820978C (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Electrical machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1820978C true RU1820978C (en) | 1993-06-07 |
Family
ID=21587628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5006872 RU1820978C (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Electrical machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1820978C (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102832726A (en) * | 2012-08-17 | 2012-12-19 | 中国科学院电工研究所 | Evaporative cooling system of hybrid motor stator |
-
1991
- 1991-07-02 RU SU5006872 patent/RU1820978C/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1317566, кл. Н 02 К 9/19, 1986. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102832726A (en) * | 2012-08-17 | 2012-12-19 | 中国科学院电工研究所 | Evaporative cooling system of hybrid motor stator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3882335A (en) | Cooling apparatus for the rotor of an electric machine which uses a heat pipe | |
| DK2615299T3 (en) | Machine booth for a wind turbine | |
| US2330121A (en) | Motor cooling system | |
| US3835921A (en) | Rotatable heat exchanger | |
| JPS60501834A (en) | Liquid cooled high speed synchronous machine | |
| US4185687A (en) | Cooling tower | |
| RU2010130185A (en) | DOUBLE AXIAL FAN ELECTRIC MACHINE | |
| JP2010226947A (en) | Arrangement and method for cooling electrical machine | |
| JP2006353086A (en) | Cooling system for electrical machine equipped with center rotor cooling duct | |
| US4312322A (en) | Disced friction heater | |
| EP3054569A1 (en) | Cooling arrangement | |
| US3518467A (en) | Totally enclosed fan-cooled electric motor | |
| RU1820978C (en) | Electrical machine | |
| CN209001745U (en) | Disc type electric machine and its radiator structure | |
| CN111431344A (en) | Inorganic shell air-cooled permanent magnet motor | |
| KR102052949B1 (en) | double cooling structure of a motor | |
| US20080237025A1 (en) | Close-coupled vapor-compression distiller | |
| US10923984B2 (en) | Electric machine with improved dissipation of waste heat | |
| US5351747A (en) | Heat exchanger especially for spacecraft | |
| US2184285A (en) | Refrigerating apparatus | |
| EP3455925B1 (en) | A stator frame of an electrical machine and an electrical machine | |
| WO2022241092A1 (en) | Tangential jet cooling for electric motors | |
| CN216384433U (en) | Explosion-proof spray fan | |
| CN2313325Y (en) | DC. motor | |
| RU2095921C1 (en) | Electric motor with gas-liquid aerosol cooling |