RU2347308C2

RU2347308C2 - Electric machine stator

Info

Publication number: RU2347308C2
Application number: RU2006129606/09A
Authority: RU
Inventors: Виталий Арсеньевич Обухов (RU); Виталий Арсеньевич Обухов; Владимир Петрович Глазков (RU); Владимир Петрович Глазков; Александр Валентинович Удальцов (RU); Александр Валентинович Удальцов; Юрий Павлович Юрьев (RU); Юрий Павлович Юрьев
Original assignee: Виталий Арсеньевич Обухов; Владимир Петрович Глазков; Александр Валентинович Удальцов; Юрий Павлович Юрьев
Priority date: 2006-08-15
Filing date: 2006-08-15
Publication date: 2009-02-20
Also published as: RU2006129606A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: present invention pertains to electrical engineering and electric machine-building, particularly to cooling of electric machines and relates to design features of liquid-cooled stators. The essence of the invention lies in that, in the stator of the electric machine, the stator core, comprising packets and thermal elements with channels for cooling liquid in between the packets, is sealed in a casing. The thermal elements on the side of the casing, at a partially radial depth, have smaller thickness, forming ring channels between packets, and have O-rings on both sides. On one side of the inner diameter of the casing there is axial channel with partition walls, dividing ring channels into groups. On the opposite side of the casing there is another axial channel with other partition walls. Both channels with corresponding partition walls form a chain coupling of channel groups and have inlets and outlets.

EFFECT: reduced labour input in making the stator, increasing reliability of the stator at the same time.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности, к охлаждению электрических машин.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to the cooling of electrical machines.

Известен статор электрической машины [И.Ф.Филиппов. Вопросы охлаждения электрических машин. М. - Л.: Энергия, 1964 г., стр.198, 202 и 198, а также статья А.Б.Шапиро, Турбогенераторы с полным водяным охлаждением, ЦИНТИ, ЭП, 1959 г.] с жидкостным охлаждением сердечника, в котором в кожухе статора установлен сердечник, разделенный на пакеты установленными в него тепловыми элементами из силуминовых сегментов с залитыми в них медными трубками для циркуляции охлаждающей жидкости.The stator of an electric machine is known [I.F. Filippov. Issues of cooling electrical machines. M. - L.: Energy, 1964, pp .98, 202 and 198, as well as an article by AB Shapiro, Turbogenerators with full water cooling, CINTI, EP, 1959] with liquid core cooling, in which a core is installed in the stator casing, which is divided into packets by thermal elements installed in it from silumin segments with copper tubes filled in them for circulation of the coolant.

Реализация вышеприведенного статора с системой жидкостного охлаждения сопряжена с весьма большой трудоемкостью, связанной с необходимостью соединения всех сегментов большим количеством соединительных трубок, что также значительно затрудняет обеспечение высокой надежности машины.The implementation of the above stator with a liquid cooling system is associated with a very high complexity associated with the need to connect all segments with a large number of connecting tubes, which also makes it very difficult to ensure high reliability of the machine.

Задачей изобретения является уменьшение трудоемкости изготовления статора с одновременным повышением надежности. Это достигается тем, что в известном статоре электрической машины (прототип) сердечник статора с пакетами герметично установлен в кожухе, тепловые элементы со стороны кожуха на частичной радиальной глубине выполнены уменьшенной толщины, образуя кольцевые каналы между пакетами, и снабжены с обеих сторон уплотнительными кольцами; с одной стороны внутреннего диаметра кожуха выполнен первый аксиальный канал с перегородками, разделяющими кольцевые каналы на группы, с противоположной стороны кожуха (его внутреннего диаметра) выполнен второй аксиальный канал с другими разделяющими перегородками; первый и второй аксиальные каналы с соответствующими перегородками образуют цепное соединение всех групп каналов сердечника и снабжены входным и выходным патрубками.The objective of the invention is to reduce the complexity of manufacturing a stator while increasing reliability. This is achieved by the fact that in the known stator of the electric machine (prototype), the stator core with the packages is hermetically mounted in the casing, the thermal elements from the casing at a partial radial depth are made of reduced thickness, forming annular channels between the packages, and are equipped with sealing rings on both sides; on the one side of the inner diameter of the casing, the first axial channel is made with partitions separating the annular channels into groups; on the opposite side of the casing (its inner diameter), the second axial channel is made with other separating partitions; the first and second axial channels with corresponding partitions form a chain connection of all groups of core channels and are equipped with inlet and outlet pipes.

На фиг.1 изображен статор машины, продольный разрез. На фиг.2 - то же, поперечный разрез (по сечению канала). На фиг.3 - тепловой элемент.Figure 1 shows the stator of the machine, a longitudinal section. Figure 2 is the same, cross section (along the channel cross section). Figure 3 - thermal element.

Статор электрической машины содержит сердечник 1 с пакетами, разделенными тепловыми элементами 2, установленными между пакетами, образующими совместно с торцевыми сторонами пакетов и кожухом 3 кольцевые каналы.The stator of the electric machine contains a core 1 with packages separated by thermal elements 2 installed between the packages, forming together with the end sides of the packages and the casing 3 annular channels.

Тепловые элементы фиг.3 на частичной глубине (высоте) выполнены уменьшенной толщины и снабжены с обеих сторон уплотнительными кольцами 4.The thermal elements of FIG. 3 at a partial depth (height) are made of reduced thickness and are provided with o-rings 4 on both sides.

В кожухе 3 (фиг.1 и фиг.2) по его внутреннему диаметру, с двух противоположных сторон выполнены первый 5 и второй 6 аксиальные каналы с установленными в них перегородками 7 и снабжены входным 8 и выходным 9 патрубками для входа и выхода охлаждающей жидкости.In the casing 3 (FIG. 1 and FIG. 2), on its opposite diameter, the first 5 and second 6 axial channels are made with the baffles 7 installed in them and equipped with inlet 8 and outlet 9 pipes for the inlet and outlet of the coolant.

Перегородки 7 в аксиальных каналах 5 и 6 делят кольцевые каналы на группы, смежно соединенные между собой, образуя цепное соединение групп каналов.Partitions 7 in the axial channels 5 and 6 divide the annular channels into groups adjacent to each other, forming a chain connection of groups of channels.

Охлаждающая жидкость подается через входной патрубок 8 в первый аксиальный канал 5, распределяется между каналами одной группы, обтекает с двух сторон кольца поверхности пакетов сердечника и тепловых элементов, поступает во второй аксиальный канал 6 и попадает в смежную группу каналов и, обтекая все каналы сердечника по цепочке, выходит через выходной патрубок 9.Coolant is supplied through the inlet pipe 8 to the first axial channel 5, distributed between the channels of one group, flows around the surface of the core packets and thermal elements from two sides of the ring, enters the second axial channel 6 and enters the adjacent channel group and flows around all the channels of the core chain, goes through the outlet pipe 9.

Подача и слив охлаждающей жидкости, соединение всех групп каналов производится через два аксиальных канала 5 и 6, что снижает трудоемкость, повышает надежность изготовления статора и исключает необходимость подводки индивидуальной подачи жидкости к каждому каналу.The supply and drain of coolant, the connection of all groups of channels is carried out through two axial channels 5 and 6, which reduces the complexity, increases the reliability of the stator and eliminates the need for individual supply of liquid to each channel.

Представленные чертежи и описание позволяют изготовить статор электрической машины с системой жидкостного охлаждения из известных материалов и использовать его по прямому назначению, что характеризует заявленное изобретение как промышленно применимое.The presented drawings and description make it possible to manufacture the stator of an electric machine with a liquid cooling system from known materials and use it for its intended purpose, which characterizes the claimed invention as industrially applicable.

Claims

The stator of the liquid-cooled electric machine, comprising a casing, a stator core with packages and thermal elements installed between them with channels for cooling liquid, characterized in that the stator core is hermetically installed in the casing, the thermal elements from the casing side are made of reduced thickness at a partial radial depth, forming annular channels between the packages, and provided with sealing rings on both sides, on one side of the inner diameter of the casing an axial channel is made with partitions, dividing the annular channels into groups, on the opposite side of the casing another axial channel is made with other dividing partitions, both channels with corresponding partitions form a chain connection of the channel groups and are equipped with inlet and outlet pipes.