RU2439768C2 - Система жидкостного охлаждения статоров электрических машин - Google Patents
Система жидкостного охлаждения статоров электрических машин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2439768C2 RU2439768C2 RU2009144368/07A RU2009144368A RU2439768C2 RU 2439768 C2 RU2439768 C2 RU 2439768C2 RU 2009144368/07 A RU2009144368/07 A RU 2009144368/07A RU 2009144368 A RU2009144368 A RU 2009144368A RU 2439768 C2 RU2439768 C2 RU 2439768C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- liquid
- collector
- stator
- cooling system
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к электрическим машинам переменного тока широкого применения. Согласно настоящему изобретению охлаждающая жидкость под давлением, создаваемым внешним электроприводом насоса, подается в единый коллектор, из коллектора охлаждаемая жидкость попадает параллельно во все охладители. Подогретая выделяемым теплом статора электрической машины охлаждающая жидкость по отводным трубкам попадает в отводную часть коллектора, из которого подогретая охлаждаемая жидкость поступает во внешний теплообменник и после охлаждения жидкость снова подается во входную часть коллектора. Таким образом, система жидкостного охлаждения статора получается замкнутой. Эффективность работы системы охлаждения увеличивается за счет увеличения площади прикосновения охлаждающей жидкости к активным частям статоров электрических машин, чем больше площадь прикосновения, тем выше интенсивность охлаждения. Технический результат - улучшение охлаждения статора электрической машины путем обеспечения конфигурации охлаждающей системы, повторяющей форму магнитной системы статора, по которой протекает охлаждающая жидкость. Данное техническое решение может применяться для любых устройствах, где требуется интенсивное охлаждение. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к электрическим машинам переменного тока широкого применения.
Для предотвращения чрезмерного нагрева электрических машин необходимо обеспечить надлежащие условия отвода выделяющегося в машинах тепла. С ростом мощности электрических машин условия отвода тепла утяжеляются, и поэтому в крупных машинах необходимо применять более интенсивные способы охлаждения. (А.И.Вольдек. Электрические машины. Издательство «Энергия», 1974, с.165).
При тяжелых условиях отвода тепла в электрических машинах применяется независимое охлаждение. При независимом охлаждении жидкая среда подается в активные части машины при помощи насоса, имеющего собственный привод. (А.И.Вольдек. Электрические машины. Издательство «Энергия», 1974, с.166).
Наиболее применяемыми в электромашиностроении способами жидкостного охлаждения статоров электрических машин являются:
В изобретении (Патент RU 2283525 (С2), класс Н02К 9/19, опубликован 20.04.2006) описана принудительная прокачка охлаждающей жидкостью по осевым каналам внутри магнитопровода статора и (или) внутри проводов обмотки, а так же заполнение пространств с торцевыми камерами у подшипниковых щитов (в районе лобовых частей обмоток) охлаждающей жидкостью.
В другом изобретении (Патент RU 2025869 (С1), класс Н02К 9/19, Н02К 9/00, Н02К 1/32, опубликован 30.12.1994) также описана принудительная прокачка охлаждающей жидкостью по осевым каналам внутри магнитопровода статора.
Главным недостатком в первом и втором изобретениях является малая площадь соприкосновения охлаждающей жидкости с активными тепловыми частями статора и неравномерное распределение температуры внутри статора.
В изобретении (Патент RU 2223584 (С2), класс Н02К 1/20, Н02К 9/02 опубликован 20.01.2003) описана прокачка охлаждающей жидкости по трубопроводам, охватывающим внешнюю поверхность магнитопровода статора.
Вышеупомянутые способы жидкостного охлаждения имеют ряд недостатков. Наиболее нагреваемым участком статоров электрических машин является зубцовая зона мест расположения обмоток. Удаленность расположения охлаждающей жидкости от зубцовой зоны во втором способе ухудшает интенсивность охлаждения. Кроме того, наличие неизбежных технологических зазоров между трубопроводом с охлаждающей жидкостью и магнитопроводом статора, возникающих вследствие расшихтовки магнитопровода статора, также ухудшают интенсивность охлаждения.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является изобретение (Авторское свидетельство SU 1667201 (А1), класс Н02К 9/19, Н02К 15/00 опубликовано 30.07.1991), где работают гидравлические соединения охладителей электрических машин с водяным охлаждением.
Недостатком данного изобретения является то, что охладительные элементы в виде плоских силуминовых сегментов с залитыми в них змеевиками из стальной нержавеющей трубки имеют низкую теплопроводность и низкую интенсивность системы охлаждения из-за неравномерного распределения температуры за счет технологических зазоров между отдельными сегментами охладительных элементов.
В нашем изобретении улучшение интенсивности охлаждения статоров электрических машин достигается с помощью применения радиальных медных охладителей (фиг.1), где: 1 - медная трубка, внутри которой протекает охлаждающая жидкость; 2 - медный корпус охладителя. Элементы системы жидкостного охлаждения статора электрической машины представлены на (фиг.2), где 1 - медная трубка, внутри которой протекает охлаждающая жидкость; 2 - медный корпус охладителя; 3 - коллектор; 4 - насос; 5 - магнитопровод статора; 6 - контур прохождения охлаждающей жидкости, 7 - теплообменник. Магнитопровод статора разделяется на несколько равных участков по длине (фиг.2). Каждый участок магнитопровода статора без зазора отделяется от соседнего участка медным охладителем с охлаждающей жидкостью. Вне магнитопровода статора все медные охладители с помощью отводных трубок объединяются в единый коллектор 3.
Охлаждающая жидкость под давлением, создаваемым внешним электроприводом насоса 4, подается в единый коллектор 3, из коллектора охлаждаемая жидкость поступает параллельно во все охладители. Подогретая выделяемым теплом статора 5 электрической машины охлаждающая жидкость по медным трубкам попадает в отводную часть коллектора 3, из которого подогретая охлаждающая жидкость поступает во внешний теплообменник 7, и после охлаждения жидкость снова подается во входную часть коллектора 3. Таким образом, система жидкостного охлаждения статора является замкнутой. Система жидкостного охлаждения статора электрических машин основана на принципе параллельного объединения радиальных медных охладителей.
Эффективность работы системы охлаждения увеличивается за счет увеличения площади прикосновения охлаждающей жидкости к активным частям статоров электрических машин, чем больше площадь прикосновения, тем выше интенсивность охлаждения. В наиболее близком аналоге интенсивность охлаждения достигается за счет большего использования охлаждающей жидкости, что требует увеличения затрат.
Существенным отличительным и главным признаком, улучшающим охлаждение в нашем техническом решении, является конфигурация охлаждающей системы, (повторяющая форму магнитной системы статора электрической машины), по которой протекает охлаждающая жидкость.
Технический результат изобретения выражается в наиболее предпочтительном способе изготовления охлаждающей системы, иррозионной резке из листовой меди с последующей фрезировкой канавки под медную трубку 1 (фиг.1), через которую будет протекать охлаждающая жидкость. Далее осуществляется сборка системы охлаждения (фиг.2).
Данное техническое решение может применяться для любых устройств, где требуется интенсивное охлаждение.
Конструктивно медные охладители состоят из двух частей: медного корпуса 2 (фиг.1), имеющего такую же конфигурацию, как и у магнитопровода статора 5 (фиг.2), и медной трубки 1 (фиг.1), вкладываемой в корпус охладителя (фиг.1). Полости между медной трубкой 1 и медным корпусом охладителя 2 (фиг.1) промазываются термопроводящей пастой. Медные охладители (фиг.1) имеют такую же конфигурацию, как и у магнитопровода статора в поперечном сечении.
Наличие одинаковой конфигурации медных охладителей и магнитопровода статора максимально увеличивают площадь теплопередачи от магнитопровода статора к медным охладителям, в том числе и теплопередачу в зубцовой зоне статора. Зона соприкосновения медных охладителей с магнитопроводом статора не связана с участками магнитопровода, где находится расшихтовка листов электротехнической стали. Интенсивность системы охлаждения в предлагаемой конструкции становится эффективнее, чем при использовании других конструкций жидкостной системы охлаждения электрических машин.
Claims (1)
- Система жидкостного охлаждения статоров электрических машин, содержащая охладители, каждый из которых состоит из трубки, внутри которой протекает охлаждающая жидкость, и корпуса охладителя, отличающаяся тем, что система жидкостного охлаждения статоров электрических машин снабжена охладителями, каждый из которых состоит из медного корпуса охладителя и медной трубки, вложенной в корпус охладителя, насосом, коллектором и теплообменником, причем каждый охладитель с охлаждающей жидкостью размещен без зазора между участками магнитопровода статора, разделенного по длине, при этом насос соединен с коллектором, выполненным с возможностью подачи охлаждающей жидкости параллельно во все охладители, а охладители выполнены с возможностью поступления подогретой, выделяемой теплом статора электрической машины, охлаждающей жидкости по медным трубкам в отводную часть коллектора, причем коллектор соединен с теплообменником, который выполнен с возможностью подачи после охлаждения жидкости снова во входную часть коллектора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009144368/07A RU2439768C2 (ru) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Система жидкостного охлаждения статоров электрических машин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009144368/07A RU2439768C2 (ru) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Система жидкостного охлаждения статоров электрических машин |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009144368A RU2009144368A (ru) | 2011-06-10 |
RU2439768C2 true RU2439768C2 (ru) | 2012-01-10 |
Family
ID=44736272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009144368/07A RU2439768C2 (ru) | 2009-12-01 | 2009-12-01 | Система жидкостного охлаждения статоров электрических машин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2439768C2 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513042C1 (ru) * | 2013-01-16 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Система жидкостного охлаждения статора электрических машин автономных объектов |
WO2015106035A1 (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | Nautilus Data Technologies, Inc. | A Water-Based Closed-Loop Cooling System |
RU2651581C2 (ru) * | 2016-10-10 | 2018-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" | Статор электрической машины с жидкостным охлаждением |
RU2660811C1 (ru) * | 2017-03-21 | 2018-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Резонанс" (ООО НПП "Резонанс") | Индукторная электрическая машина |
RU2687560C1 (ru) * | 2018-07-04 | 2019-05-15 | Владимир Андреевич Коровин | Электрическая машина с жидкостным охлаждением статора |
RU2706016C1 (ru) * | 2019-04-29 | 2019-11-13 | Владимир Андреевич Коровин | Статор электрической машины с жидкостным охлаждением |
-
2009
- 2009-12-01 RU RU2009144368/07A patent/RU2439768C2/ru active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1974, с.165-166. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513042C1 (ru) * | 2013-01-16 | 2014-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Система жидкостного охлаждения статора электрических машин автономных объектов |
WO2015106035A1 (en) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | Nautilus Data Technologies, Inc. | A Water-Based Closed-Loop Cooling System |
RU2651581C2 (ru) * | 2016-10-10 | 2018-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" | Статор электрической машины с жидкостным охлаждением |
RU2660811C1 (ru) * | 2017-03-21 | 2018-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Резонанс" (ООО НПП "Резонанс") | Индукторная электрическая машина |
RU2687560C1 (ru) * | 2018-07-04 | 2019-05-15 | Владимир Андреевич Коровин | Электрическая машина с жидкостным охлаждением статора |
RU2706016C1 (ru) * | 2019-04-29 | 2019-11-13 | Владимир Андреевич Коровин | Статор электрической машины с жидкостным охлаждением |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009144368A (ru) | 2011-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2439768C2 (ru) | Система жидкостного охлаждения статоров электрических машин | |
CN101752958B (zh) | 水冷电机及电机冷却方法 | |
TW201322606A (zh) | 冷卻套 | |
CN101645632B (zh) | 一种外转子永磁同步电机的定子水冷装置 | |
KR102081008B1 (ko) | 전기 기계를 위한 냉각 시스템 | |
CN105305667A (zh) | 电机 | |
CN109904987B (zh) | 用于借助多个冷却盘管为电机的组件散热的装置 | |
RU2011120334A (ru) | Динамоэлектрическая машина | |
CN102624121A (zh) | 一种电机绕组端部冷却结构 | |
CN101924415A (zh) | 一种水冷电机 | |
CN204517574U (zh) | 紧凑型电机冷却结构 | |
US20120091837A1 (en) | Generator cooling arrangement of a wind turbine | |
CA2756953A1 (en) | Welded manifold for a stator housing segment | |
CN106549517A (zh) | 一种定子槽内水冷系统及具有该水冷系统的电机 | |
TWM442535U (en) | Heat-dissipating device and heat-dissipating module | |
CN219304600U (zh) | 一种三相异步电机 | |
CN107809879B (zh) | 一种散热机构及具有热源的设备 | |
CN210092982U (zh) | 用于永磁电机的冷却结构 | |
RU2706802C1 (ru) | Статор электрической машины с жидкостным охлаждением (варианты) | |
RU2546964C1 (ru) | Статор электрической машины с жидкостным охлаждением проточным хладагентом | |
RU2513042C1 (ru) | Система жидкостного охлаждения статора электрических машин автономных объектов | |
RU2651581C2 (ru) | Статор электрической машины с жидкостным охлаждением | |
CN107846743A (zh) | 微波加热装置 | |
EA201100856A1 (ru) | Блок жидкостного охлаждения для электроаппаратуры (варианты) | |
TWM505163U (zh) | 具雙重冷卻流道的電機外殼組件 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121202 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150710 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161202 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180320 |