RU2226027C2 - Электрическая машина с комбинированным охлаждением - Google Patents
Электрическая машина с комбинированным охлаждением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2226027C2 RU2226027C2 RU2002114622/09A RU2002114622A RU2226027C2 RU 2226027 C2 RU2226027 C2 RU 2226027C2 RU 2002114622/09 A RU2002114622/09 A RU 2002114622/09A RU 2002114622 A RU2002114622 A RU 2002114622A RU 2226027 C2 RU2226027 C2 RU 2226027C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- cooling
- winding
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах охлаждения высоковольтных электрических машин, в частности, турбогенераторов с применением высоковольтных кабелей для обмотки статора с большим числом витков и глубоким пазом. Сущность изобретения состоит в следующем. Система охлаждения электрической машины выполнена комбинированной, то есть интенсивное охлаждение сердечника статора и высоковольтной обмотки статора осуществляется собственной жидкостной системой охлаждения, выполненной в виде плоских охладительных элементов, располагаемых между аксиальными пакетами сердечника статора. Лобовые же части высоковольтной обмотки статора и обмотка ротора охлаждаются воздухом, причем расход воздуха и вентиляционные потери существенно уменьшаются поскольку сердечник статора имеет водяные охладительные элементы, а интенсивность охлаждения ротора улучшается, так как выход нагретого роторного газа в воздушный зазор не встречает противодействия со стороны сердечника статора. Технический результат от использования данного изобретения состоит в существенном повышении эффективности охлаждения активного объема высоковольтной электрической машины. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электрическим машинам с системами охлаждения, соответствующими специфике высоковольтных электрических машин с применением высоковольтных кабелей для обмотки статора с большим числом витков и глубоким пазом.
Известны системы охлаждения электрических машин, например, турбогенераторов с применением 3 независимых источников водяного охлаждения: непосредственного обмотки статора, непосредственного обмотки ротора и сердечника статора с помощью плоских водяных охладителей, расположенных между пакетами сердечника (Л.1). Такая схема является достаточно эффективной с точки зрения охлаждения, однако, она обладает недостаточно надежным элементом водяного охлаждения вращающегося ротора. Кроме того, она практически не применима в части использования непосредственного водяного охлаждения для высоковольтной обмотки статора, т.к. в этом случае трудно обеспечить необходимую электрическую прочность обмотки в местах подвода и отвода воды.
Наиболее близкой к заявляемой является электрическая машина (Л.2), содержащая сердечник статора с обмоткой, разделенный на аксиальные пакеты радиальными вентиляционными каналами, ротор с обмоткой и вентиляционными каналами, симметрично расположенные на концах вала ротора вентиляторы, воздухоохладители и корпус, разделенный на зоны охлаждения. В электрической машине используется система газового (в частности, воздушного) охлаждения, когда обмотка статора и сердечник статора и ротора охлаждаются по вытяжной схеме, т.е. когда нагретый в машине газ вытягивается вентиляторами и подается на газо-(воздухо-) охладители. Суть охлаждения состоит в том, что холодный воздух после газоохладителей разделяется на два потока: первый подается на наружный диаметр спинки статора и лобовые части обмотки статора и через радиальные вентиляционные каналы в сердечнике поступает в зазор между ротором и статором, при этом происходит охлаждение активной стали статора и обмотки статора. Нагретый воздух из зазора поступает на вентиляторы и под их напором на газоохладители. Второй поток холодного газа после газоохладителей поступает в зону охлаждения лобовых частей обмотки ротора и затем в зазор, нагретый газ из зазора поступает на вентиляторы. При этом основной расход охлаждающего газа идет через сердечник статора. Такая система охлаждения надежна и проста в производстве. Однако применительно к высоковольтным электрическим машинам она обладает тем недостатком, что при очень высоком статорном пазе высоковольтной обмотки, больших потерях в пазовой части обмотки статора и в зубцах и при встречном направлении движения газа из ротора система становится мало эффективной для охлаждения обмотки статора в пазовой части и самого сердечника в этой зоне.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности системы охлаждения высоковольтной электрической машины.
Технический результат изобретения достигается тем, что в электрической машине с комбинированным охлаждением, содержащей сердечник статора, разделенный на аксиальные пакеты, ротор с обмоткой и с вентиляционными каналами, вентиляторы, расположенные симметрично на противоположных концах вала ротора, воздухоохладители и корпус, разделенный на зоны охлаждения, система охлаждения машины выполнена комбинированной, при этом лобовые части обмотки статора и ротор имеют воздушное охлаждение, так что зоны холодного воздуха охладителей соединены с холодными зонами лобовых частей обмотки статора и холодными зонами вентиляционных каналов ротора, а зоны нагретого воздуха лобовых частей статора и зоны нагретого воздуха ротора, образованные зазором между статором и ротором, примыкают к вытяжным зонам вентиляторов, сердечник статора выполнен с высоковольтной обмоткой и снабжен собственной жидкостной системой охлаждения в виде плоских охладительных элементов, расположенных между аксиальными пакетами.
Сущность изобретения поясняется примером конкретного выполнения, представленного на чертеже, где
1 - сердечник статора, разделенный на пакеты;
2 - водоохладители сердечника статора;
3 - лобовые части обмотки ротора;
4 - ротор с обмоткой;
5 - вентиляторы;
6 - вентиляционные каналы ротора;
7 - газоохладители;
8 - зона холодного воздуха после газоохладителей;
9 - зона холодного воздуха лобовых частей;
10 - зона холодного воздуха ротора;
11 - зона нагретого воздуха лобовых частей;
12 - зона нагретого воздуха ротора (воздушный зазор между статором и ротором).
Система охлаждения является симметричной. На чертеже, поз.1 показан сердечник статора, разделенный на пакеты, между которыми расположены плоские водоохладители 2. Два газоохладителя 7 расположены в корпусе. Лобовые части многорядной высоковольтной обмотки статора 3 выступают за сердечник статора 1. Ротор с обмоткой 4 снабжен двумя вентиляторами 5. В обмотке и теле ротора выполнены вентиляционные каналы 6. Сразу после газоохладителей 7 холодный газ попадает в зоны холодного газа 8, из которых один поток через отверстие в корпусе направляется в холодную зону 9 лобовых частей обмотки статора, а другой поток 8 в холодную зону вентиляционных каналов ротора 10, расположенную под лобовыми частями обмотки ротора. Из зоны 9 газ проходит решетку лобовых частей 3, охлаждая их, и поступает в зону нагретого газа 11, которая непосредственно примыкает к вытяжной зоне (зоне разряжения) вентилятора 5. Из зоны 10 охлаждающий газ поступает в вентиляционные каналы ротора 6, охлаждает обмотку ротора и выбрасывается в зону нагретого газа ротора 12 (в воздушный зазор между статором и ротором), которая также непосредственно примыкает к нагретой зоне лобовых частей 11 и к вытяжной зоне вентилятора 5. После вентилятора под его напорным действием нагретый газ поступает на газоохладители 7.
Благодаря применению комбинированной системы охлаждения интенсивное охлаждение сердечника статора и высоковольтной обмотки статора осуществляется с помощью плоских водяных охладителей, располагаемых между пакетами сердечника. Лобовые же части высоковольтной обмотки статора и обмотка ротора охлаждаются воздухом, причем расход воздуха и вентиляционные потери существенно уменьшаются по сравнению с прототипом, поскольку сердечник статора имеет водяные охладители. При этом интенсивность охлаждения ротора улучшается, так как выход роторного газа в воздушный зазор не встречает противодействия со стороны сердечника статора. Схема движения газа выполнена вытяжной, т.е. в зоны охлаждения лобовых частей статора и обмотки ротора поступает холодный газ непосредственно после воздухоохладителей.
Предлагаемое техническое решение позволит существенно повысить эффективность охлаждения активного объема высоковольтной электрической машины, соответствуя ее специфике.
Литература
1. Сборник “Электросила” №39, 2000, с. 14-21, рис.3.
2. Филиппов И.Ф., Основы теплообмена в электрических машинах. Энергия. ЛО., 1974, с. 102 и 103, рис.6-3,б, рис.6-4б.
Claims (1)
- Электрическая машина с комбинированным охлаждением, содержащая сердечник статора, разделенный на аксиальные пакеты, ротор с обмоткой и с вентиляционными каналами, вентиляторы, расположенные симметрично на противоположных концах вала ротора, воздухоохладители и корпус, разделенный на зоны охлаждения, отличающаяся тем, что система охлаждения машины выполнена комбинированной, при этом лобовые части обмотки статора и ротор имеют воздушное охлаждение, так что зоны холодного воздуха охладителей соединены с холодными зонами лобовых частей обмотки статора и холодными зонами вентиляционных каналов ротора, а зоны нагретого воздуха лобовых частей статора и зоны нагретого воздуха ротора, образованные зазором между статором и ротором, примыкают к вытяжным зонам вентиляторов, сердечник статора выполнен с высоковольтной обмоткой и снабжен собственной жидкостной системой охлаждения в виде плоских охладительных элементов, расположенных между аксиальными пакетами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002114622/09A RU2226027C2 (ru) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | Электрическая машина с комбинированным охлаждением |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002114622/09A RU2226027C2 (ru) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | Электрическая машина с комбинированным охлаждением |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002114622A RU2002114622A (ru) | 2004-01-20 |
RU2226027C2 true RU2226027C2 (ru) | 2004-03-20 |
Family
ID=32390454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002114622/09A RU2226027C2 (ru) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | Электрическая машина с комбинированным охлаждением |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2226027C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2524168C1 (ru) * | 2013-06-24 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины") | Электрическая машина с газовым охлаждением и способ ее охлаждения |
RU2524160C1 (ru) * | 2013-03-12 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины") | Способ газового охлаждения электрической машины и электрическая машина |
RU2695320C1 (ru) * | 2016-07-19 | 2019-07-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальные проекты машиностроения" | Комбинированная система охлаждения закрытой индукторной машины |
CN110164625A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-23 | 海盐浩盛线缆制造有限公司 | 一种电缆冷却装置 |
RU2717838C1 (ru) * | 2019-12-10 | 2020-03-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Электрическая машина многороторная с комбинированной системой охлаждения |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114498989B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-03-26 | 西安中车永电捷力风能有限公司 | 一种具有冷却功能的风力发电机 |
-
2002
- 2002-06-03 RU RU2002114622/09A patent/RU2226027C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Сборник "Электросила", № 39, 2000. с.14-21, рис.3. * |
ФИЛИППОВ И.Ф. Основы теплообмена в электрических машинах. Энергия. Ленинградское отделение, 1974, с.102 и 103, рис.6-3(б), рис.6-4(б). * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2524160C1 (ru) * | 2013-03-12 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины") | Способ газового охлаждения электрической машины и электрическая машина |
RU2524168C1 (ru) * | 2013-06-24 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Силовые машины-ЗТЛ, ЛМЗ, Электросила, Энергомашэкспорт" (ОАО "Силовые машины") | Электрическая машина с газовым охлаждением и способ ее охлаждения |
RU2695320C1 (ru) * | 2016-07-19 | 2019-07-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальные проекты машиностроения" | Комбинированная система охлаждения закрытой индукторной машины |
CN110164625A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-08-23 | 海盐浩盛线缆制造有限公司 | 一种电缆冷却装置 |
RU2717838C1 (ru) * | 2019-12-10 | 2020-03-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Электрическая машина многороторная с комбинированной системой охлаждения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002114622A (ru) | 2004-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4051400A (en) | End gas gap baffle structure for reverse flow cooled dynamoelectric machine | |
CN102598479B (zh) | 具有内部冷却回路的风力发电机 | |
US9225224B2 (en) | Dynamoelectric machine having air/liquid cooling | |
CA2656986C (en) | Process and devices for cooling an electric machine | |
CN101517865B (zh) | 具有内冷转子的电机 | |
ES2438515T3 (es) | Acuerdo y método para enfriar una máquina eléctrica | |
JP2003079100A (ja) | 超伝導同期機械の逆流式ステータ通風システム | |
US3521094A (en) | Cooling device for electrical machine rotors | |
RU2695320C1 (ru) | Комбинированная система охлаждения закрытой индукторной машины | |
RU2226027C2 (ru) | Электрическая машина с комбинированным охлаждением | |
KR101098841B1 (ko) | 복합 냉각 케이싱이 구비된 전동기 | |
US20130241326A1 (en) | Liquid cooled dynamoelectric machine | |
GB1306711A (en) | Dynamo-electric machines having salient pole rotors and low loss ventilation | |
KR101276065B1 (ko) | 워터 자켓형 발전기의 냉각시스템 | |
RU2742819C1 (ru) | Динамоэлектрическая машина | |
JP2013220023A (ja) | 回転電機 | |
RU2309512C1 (ru) | Способ охлаждения электрической машины и электрическая машина | |
US20200313499A1 (en) | End turn cooling | |
JP2004129407A (ja) | 電動機の冷却構造 | |
CN110635589A (zh) | 定子组件以及具有该定子组件的电机 | |
EP3070816A1 (en) | Method and assembly for cooling an electric machine | |
RU2258295C2 (ru) | Способ газового охлаждения электрической машины и электрическая машина | |
WO2016079806A1 (ja) | 回転電機 | |
US2324297A (en) | Dynamoelectric machine | |
KR20150128454A (ko) | 모터의 냉각구조 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090604 |