RU2782235C1 - Encapsulated electric machine with liquid external cooling circuit - Google Patents
Encapsulated electric machine with liquid external cooling circuit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782235C1 RU2782235C1 RU2021126793A RU2021126793A RU2782235C1 RU 2782235 C1 RU2782235 C1 RU 2782235C1 RU 2021126793 A RU2021126793 A RU 2021126793A RU 2021126793 A RU2021126793 A RU 2021126793A RU 2782235 C1 RU2782235 C1 RU 2782235C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stator
- electric machine
- pipes
- rotation
- region
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000002445 Nipples Anatomy 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Данное изобретение касается электрической машины,This invention relates to an electrical machine,
- причем электрическая машина имеет ротор и статор,- moreover, the electric machine has a rotor and a stator,
- причем ротор установлен с возможностью вращения вокруг оси вращения электрической машины,- moreover, the rotor is installed with the possibility of rotation around the axis of rotation of the electric machine,
- причем, если смотреть вокруг оси вращения, то этот ротор окружен статором, а статор окружен внешней оболочкой,- moreover, if you look around the axis of rotation, then this rotor is surrounded by a stator, and the stator is surrounded by an outer shell,
- причем эта внешняя оболочка, если смотреть в направлении оси вращения, проходит от передней торцевой части до задней торцевой части, так что передняя и задняя торцевая часть и статор ограничивают содержащую ротор внутреннюю область, а передняя и задняя торцевая часть, статор и внешняя оболочка ограничивают наружную область, окружающую радиально снаружи внутреннюю область,- moreover, this outer shell, when viewed in the direction of the axis of rotation, extends from the front end part to the rear end part, so that the front and rear end part and the stator define the inner region containing the rotor, and the front and rear end part, the stator and the outer shell define an outer region surrounding the inner region radially from the outside,
- причем внутренняя область и наружная область соединены друг с другом посредством выемок, сообщаясь друг с другом, так что воздух может течь из внутренней области в наружную область, а оттуда снова обратно во внутреннюю область,- wherein the inner region and the outer region are connected to each other by means of recesses, communicating with each other, so that air can flow from the inner region to the outer region, and from there again back to the inner region,
- причем проходящие аксиально трубы закреплены соответственно в передней и в задней торцевой части, так что эти проходящие аксиально трубы проходят соответственно от передней торцевой части по наружной области до задней торцевой части.wherein the axially extending tubes are fixed in the front and rear ends, respectively, so that these axially extending tubes extend from the front end over the outer region to the rear end, respectively.
В некоторых случаях применения используемые электрические машины должны быть инкапсулированы (закрыты, герметизированы) по типу взрывозащиты Ex d. Однако, такого рода электрические машины также требуются во все бόльших конструктивных формах.In some applications, the electrical machines used must be encapsulated (closed, hermetically sealed) according to the type of protection Ex d. However, this kind of electrical machines are also required in more and more constructive forms.
При больших конструкциях таких электрических машин указанные электрические машины зачастую выполнены так, как описано выше. Указанные электрические машины охлаждаются воздухом. С этой целью на одной из обеих торцевых сторон, на обращенной от внешней оболочки стороне установлен вентилятор, посредством которого для вторичного охлаждения холодный воздух продувается через проходящие аксиально трубы.With large designs of such electrical machines, these electrical machines are often designed as described above. These electrical machines are air-cooled. To this end, a fan is installed on one of the two end faces, on the side facing away from the outer casing, by means of which cold air is blown through the axially extending pipes for secondary cooling.
Воздух является сравнительно плохой охлаждающей средой. Было бы лучше охлаждать электрическую машину в рамках вторичного охлаждения жидкой охлаждающей средой, в частности, водой.Air is a relatively poor cooling medium. It would be better to cool the electrical machine in the context of secondary cooling with a liquid cooling medium, in particular water.
Электрическая машина указанного вначале рода известна, например, из US 3 457 439 A или из CN 101 938 191 A. В публикации WO 2016/008 709 A1 тоже раскрыта электрическая машина такого рода.An electric machine of the kind mentioned at the outset is known, for example, from US 3 457 439 A or from CN 101 938 191 A. An electric machine of this kind is also disclosed in WO 2016/008 709 A1.
Задача данного изобретения состоит в том, чтобы создать электрическую машину указанного вначале рода, которая охлаждается жидкой охлаждающей средой.The object of the present invention is to provide an electrical machine of the kind indicated at the outset, which is cooled by a liquid cooling medium.
Эта задача решается посредством электрической машины с признаками независимого пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения электрической машины являются предметом зависимых пунктов 2-11 формулы.This problem is solved by means of an electric machine with features of the
Согласно изобретению, электрическая машина указанного вначале рода характеризуется тем,According to the invention, an electric machine of the kind mentioned at the outset is characterized in that
- что на переднюю и на заднюю торцевые части на их соответственно обращенной от внешней оболочки стороне непроницаемо для жидкости установлен передний и задний защитные элементы, так что передняя торцевая часть и передний защитный элемент охватывают переднее полое пространство, а задняя торцевая часть и задний защитный элемент охватывают заднее полое пространство,- that front and rear protective elements are installed liquid-tight on the front and rear end parts on their side respectively facing away from the outer shell, so that the front end part and the front protective element surround the front hollow space, and the rear end part and the rear protective element surround posterior cavity,
- что проходящие аксиально трубы выходят в переднее и в заднее полые пространства,- that the pipes extending axially open into the anterior and posterior hollow spaces,
- что переднее полое пространство посредством перегородки разделено на по меньшей мере две подобласти,- that the anterior hollow space is divided by a partition into at least two subregions,
- что часть проходящих аксиально труб выходит в одной из этих подобластей, а другая часть проходящих аксиально труб выходит в другой из этих подобластей,- that part of the axially extending pipes exit in one of these sub-regions, and another part of the axial-flowing pipes exit in another of these sub-regions,
- что в одной подобласти расположено соединение (штуцер) для подвода жидкого хладагента, и- that in one sub-area there is a connection (nipple) for supplying liquid refrigerant, and
- что соединение для отвода жидкой охлаждающей среды расположен в другой подобласти.- that the liquid coolant connection is located in a different sub-area.
Указанные по меньшей мере две подобласти отделены друг от друга посредством перегородки непроницаемо для жидкости. Указанное переднее полое пространство закрыто непроницаемо для жидкости, за исключением соединений для подвода и для отвода жидкой охлаждающей среды, а также доступов к проходящим аксиально трубам. Заднее полое пространство закрыто непроницаемо для жидкости, за исключением доступов к проходящим аксиально трубам.Said at least two sub-regions are separated from each other by means of a partition in a fluid-tight manner. Said front hollow space is closed impermeable to liquid, except for the connections for inlet and outlet of liquid cooling medium, as well as for access to axially extending pipes. The rear hollow space is closed fluid-tight, with the exception of access to axially extending pipes.
Предпочтительно передняя и задняя торцевые части и внешняя оболочка инкапсулируют ротор и статор по типу взрывозащиты Ex d. Благодаря этому электрическая машина может также использоваться в подверженном опасности взрыва окружении.Preferably, the front and rear ends and the outer shell encapsulate the rotor and stator in an Ex d type of protection. As a result, the electric machine can also be used in environments subject to explosion hazard.
Проходящие аксиально трубы имеют внутренний диаметр и внешний диаметр. Предпочтительно проходящие аксиально трубы находятся от статора на соответствующем радиальном расстоянии, которое по меньшей мере такое же, как внутренний диаметр, в частности, даже по меньшей мере такое же, как внешний диаметр. Благодаря этому простым образом создается область, в которой может быть размещено уплотнение для герметизации обоих защитных элементов относительно торцевых частей.The axially extending pipes have an inner diameter and an outer diameter. Preferably, the axially extending tubes are at a corresponding radial distance from the stator which is at least the same as the inner diameter, in particular even at least the same as the outer diameter. This simply creates an area in which a seal can be placed to seal both protective elements against the end portions.
Возможно, что проходящие аксиально трубы выполнены как двустенные трубы, имеющие каждая расположенную внутри, проводящую жидкую охлаждающую среду внутреннюю трубу и внешнюю трубу, которая окружает эту внутреннюю трубу, и наружную область которой обтекает воздух, текущий из внутренней области в наружную область. Этот вариант выполнения, хотя и является относительно сложным, однако, обладает, зато тем преимуществом, что простая негерметичность одной из внутренних труб не сможет привести к накапливанию жидкости во внутренней области.It is possible that the axially extending pipes are designed as double-walled pipes, each having an inner pipe conducting liquid cooling medium and an outer pipe that surrounds this inner pipe, and the outer region of which flows around the air flowing from the inner region to the outer region. This embodiment, although relatively complex, has the advantage that a simple leak in one of the inner tubes cannot lead to accumulation of liquid in the inner region.
Альтернативно возможно, что проходящие аксиально трубы выполнены как одностенные трубы, которые проводят внутри жидкую охлаждающую среду, а снаружи их обтекает воздух, вытекший из внутренней области в наружную область.Alternatively, it is possible that the axially extending tubes are designed as single-walled tubes, which conduct the liquid cooling medium inside and the air that has escaped from the inner region into the outer region flows around them on the outside.
В обоих случаях будет преимуществом, если во внутренней области и/или в наружной области расположить детекторное устройство для обнаружения жидкости. Благодаря этому можно своевременно заметить опасность короткого замыкания до того, как возникнет вызываемое жидкой охлаждающей средой электрическое короткое замыкание, и предупредить об этом, соответственно, возможно даже автоматически отключить электрическую машину.In both cases, it will be advantageous if a liquid detection device is provided in the inner region and/or in the outer region. As a result, the danger of a short circuit can be detected in good time before an electrical short circuit caused by the liquid coolant occurs and warned of this, respectively, it is even possible to switch off the electric machine automatically.
Предпочтительно проходящие аксиально трубы, если смотреть вокруг оси вращения, распределены вокруг оси вращения под углом, большему, чем 180о. Благодаря этому несмотря на относительно компактную конструкцию может быть обеспечено эффективное охлаждение. В других случаях этот угол может и не достигаться.Preferably, the axially extending tubes, when viewed about the axis of rotation, are distributed around the axis of rotation at an angle greater than 180 ° . As a result, efficient cooling can be achieved despite the relatively compact design. In other cases, this angle may not be reached.
Предпочтительно статор без промежутка окружен внутренней оболочкой, и внутренняя оболочка находится на радиальном расстоянии от внешней оболочки.Preferably, the stator is surrounded by an inner shell without a gap, and the inner shell is at a radial distance from the outer shell.
Вышеописанные свойства, признаки и преимущества данного изобретения, а также способ, каким они достигаются, станут понятнее и яснее из дальнейшего описания примеров выполнения, которые рассматриваются более подробно в сочетании чертежами. При этом на чертежах схематично представлено следующее.The above described features, features and advantages of the present invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and clearer from the following description of the exemplary embodiments, which are discussed in more detail in conjunction with the drawings. In this case, the drawings schematically show the following.
Фиг. 1 продольное сечение электрической машины,Fig. 1 longitudinal section of an electrical machine,
Фиг. 2 сечение по линии II-II на Фиг. 1,Fig. 2 is a section along the line II-II in FIG. one,
Фиг. 3 фрагмент с Фиг. 1,Fig. 3 fragment from Fig. one,
Фиг. 4 отдельная труба,Fig. 4 separate pipe,
Фиг. 5 отдельная труба,Fig. 5 separate pipe,
Фиг. 6 участок внешней оболочки, иFig. 6 section of the outer shell, and
Фиг. 7 участок внутренней оболочки.Fig. 7 section of the inner shell.
Согласно Фиг. 1 электрическая машина имеет ротор 1 и статор 2. Ротор 1 установлен на роторном валу 3, который установлен с возможностью вращения. Этот роторный вал 3 и с ним ротор 1 благодаря этому могут вращаться вокруг оси 4 вращения электрической машины.According to FIG. 1, the electrical machine has a
Во всех случаях, когда в дальнейшем используются термины «аксиально», «радиально» и «тангенциально», они всегда рассматриваются относительно оси 4 вращения. «Аксиально» - это в направлении, параллельном оси 4 вращения. «Радиально» - это направление, ортогональное оси 4 вращения, прямо на ось 4 вращения, к ней или от нее. «Тангенциально» - это направление, которое проходит как ортогонально аксиальному направлению, так и ортогонально радиальному направлению. Таким образом, «тангенциально» - это направление, которое при постоянной аксиальной позиции и на постоянном радиальном расстоянии от оси 4 вращения направлено по окружности вокруг оси 4 вращения.Whenever the terms "axial", "radial" and "tangential" are used in the following, they are always referred to with respect to the axis 4 of rotation. "Axial" is in a direction parallel to the axis 4 of rotation. "Radial" is a direction orthogonal to the rotation axis 4, directly onto, towards or away from the rotation axis 4 . "Tangential" is a direction that runs both orthogonal to the axial direction and orthogonal to the radial direction. Thus, "tangentially" is a direction which, at a constant axial position and at a constant radial distance from the axis of rotation 4, is circumferentially directed around the axis 4 of rotation.
В рамках данного изобретения статор 2 расположен радиально снаружи, а ротор 1 радиально внутри. Далее, статор 2 соответственно изображению на Фиг. 1 без промежутка окружен внутренней оболочкой 5. Однако, это не является обязательно необходимым. Альтернативно статор 2 мог бы быть окружен лишь несколькими кольцами, причем по меньшей мере на обоих аксиальных концах статора 2 расположено по одному кольцу. Однако, статор 2 окружен внешней оболочкой 6. Внешняя оболочка 6 находится на радиальном расстоянии a1 от статора 2, соответственно, в данном случае от внутренней оболочки 5.Within the framework of the present invention, the
Внешняя оболочка 6 как правило имеет цилиндрическую форму. То же касается как правило и внутренней оболочки 5, если она имеется. Указанное радиальное расстояние a1 зачастую является постоянным, если смотреть в тангенциальном направлении. Однако, как для внешней оболочки 6, так и для внутренней оболочки 5, если она имеется, возможны отклонения от цилиндрической формы. Также может варьироваться и радиальное расстояние a1.The
Внешняя оболочка 6 проходит в аксиальном направлении соответственно от передней торцевой части 7 до задней торцевой части 8. Обе торцевые части 7, 8 как правило выполнены в виде единой детали или состоят каждая из нескольких частей, соединенных друг с другом с замыканием по материалу. Обе торцевые части 7, 8 и статор 2, соответственно, внутренняя оболочка 5, если она имеется, ограничивают внутреннюю область 9. Эта внутренняя область 9 содержит ротор 1. Далее, обе торцевые части 7, 8, статор 2 и внешняя оболочка 6 ограничивают наружную область 10, которая окружает внутреннюю область 9 радиально снаружи. Предпочтительно, далее, обе торцевые части 7, 8 и внешняя оболочка 6 капсулируют ротор 1 и статор 2 по типу взрывозащиты Ex d. Термин «тип взрывозащиты Ex d» имеет для специалиста устойчивое значение. Соответствующие реализации такого капсулирования тоже являются обычными для специалиста.The
Внутренняя область 9 и наружная область 10 соединены друг с другом и коммуницируют через выемки 11, так что воздух 12 может течь из внутренней области 9 в наружную область 10, и оттуда снова обратно во внутреннюю область 9. Если имеется внутренняя оболочка 5, то выемки 11 могут иметься во внутренней оболочке 5. Воздух 12, текущий из внутренней области 9 в наружную область 10 и обратно, образует внутренний контур охлаждения электрической машины.The
Внутренний контур охлаждения является как правило однопоточным или двухпоточным, но в принципе возможны и исключения. При однопоточном внутреннем контуре охлаждения в соответствии с Фиг. 1 вблизи обеих торцевых частей 7, 8 имеется по одной выемке 11. Через одну из обеих выемок 11 течет воздух 12 из внутренней области 9 в наружную область 10, через другую из обеих выемок 11 воздух течет из наружной области 10 во внутреннюю область 9. При двухпоточном внутреннем контуре охлаждения (не представлен, но тоже может быть реализован) дополнительно имеется еще одна выемка 11 примерно посредине между обеими торцевыми частями 7, 8. В этом случае воздух 12 через обе выемки 11 вблизи обеих торцевых частей 7, 8 течет из наружной области 10 во внутреннюю область 9, а через расположенную между ними выемку течет из внутренней области 9 в наружную область 10. Эти, а при необходимости и другие варианты выполнения внутреннего контура охлаждения специалистам широко известны. Поэтому они не требуют более подробного разъяснения.The internal cooling circuit is usually single or double flow, but exceptions are possible in principle. With a single-flow internal refrigeration circuit according to FIG. 1, near both
В обеих торцевых частях 7, 8 трубы 13 закреплены. Эти трубы 13 проходят аксиально. Трубы 13 проходят соответственно от передней торцевой части 7 по наружной области 10 до задней торцевой части 8. Трубы 13 в торцевых частях 7, 8 как правило закреплены таким образом, что они не могут больше извлекаться из торцевых частей 7, 8 без разрушения. Например, они могут быть приварены к торцевым частям 7, 8.In both
Трубы 13 в соответствии с изображением на Фиг. 2 как правило, если смотреть в тангенциальном направлении, расположены с распределением под углом более 180° вокруг оси 4 вращения. Представленная конкретно на Фиг. 2 конструкция, а также представленное на Фиг. 2 количество труб 13, однако, следует понимать только в качестве примера. На Фиг. 2 лишь несколько труб 13 снабжены ссылочными обозначениями, чтобы не загромождать Фиг. 2. Зачастую трубы 13, если смотреть в тангенциальном направлении, расположены с распределением вокруг оси 4 вращения под углом даже больше, чем 270°, иногда даже в соответствии с изображением на Фиг. 2, по существу, по всей окружности. Как правило трубы 13 расположены, далее, относительно вертикальной плоскости E, содержащей ось 4 вращения, по существу, равными частями с обеих сторон этой плоскости E.
На переднюю торцевую часть 7 на ее обращенной от внешней оболочки 6 стороне - т.е. в аксиальном направлении - насажен передний защитный элемент 14. На Фиг. 3 это показано на фрагменте. Выполнение места соединения между передней торцевой частью 7 и передним защитным элементом 14 такое, что получается непроницаемая для жидкости защита. Передняя торцевая часть 7 и передний защитный элемент 14 охватывают, тем самым, переднее полое пространство 15.On the
Для непроницаемой для жидкости защиты между передней торцевой частью 7 и передним защитным элементом 14 могут быть расположены уплотнительные элементы 16. Эти уплотнительные элементы 16 могут быть выполнены, например, как кольцевые уплотнения. При необходимости передний защитный элемент 14 и/или передняя торцевая часть 7 могут иметь углубления 17 для уплотнительных элементов 16. Однако, возможны и другие виды герметизации. Например, передний защитный элемент 14 может быть приварен к передней торцевой части 7.For liquid-tight protection between the
Аналогичным образом на заднюю торцевую часть 8 на ее обращенной от внешней оболочки 6 стороне насажен задний защитный элемент 18, так что задняя торцевая часть 8 и задний защитный элемент 18 охватывают заднее полое пространство 19. Такое выполнение места соединения между задней торцевой частью 8 и задним защитным элементом 18 как правило аналогично выполнению соединения между передней торцевой частью 7 и передним защитным элементом 14. В частности, здесь тоже могут иметься уплотнительные элементы 20, включая углубления 21 для уплотнительных элементов 20, если они необходимы, и здесь тоже возможно приваривание.Similarly, on the
Трубы 13, согласно изображению на Фиг. 1 и Фиг. 3, выходят в обоих полых пространствах 15, 19. Далее, переднее полое пространство 15 имеет соединение 22, через которое в переднее полое пространство 15 может подаваться жидкая охлаждающая среда 23. Эта жидкая охлаждающая среда 23 как правило является водой. В отдельных случаях, однако, речь может идти и о другой среде, например, о масле. Соединение 22 может быть установлено при необходимости. На изображениях Фиг. 1 и Фиг. 3 осуществляется радиальный подвод в переднее полое пространство 15. Однако, точно так же возможен аксиальный подвод в переднее полое пространство 15.
Трубы 13 в соответствии с изображением на Фиг. 3 имеют внутренний диаметр d1 и внешний диаметр d2.
Трубы 13 находятся на радиальном расстоянии a2 от статора 2. Если имеется внутренняя оболочка 5, то это расстояние a2 предпочтительно определяется от внутренней оболочки 5. Предпочтительно соответствующее радиальное расстояние a2 по меньшей мере такое же, как внутренний диаметр d1. Еще лучше, если соответствующее радиальное расстояние a2 по меньшей мере такое же, как внешний диаметр d2. Благодаря этому, в частности, обеспечивается, что обе торцевые части 7, 8 в своей радиально внутренней области имеют достаточно большую радиальную протяженность до статора 2, в которой не расположено никаких труб 13, так что там может быть расположен соответствующий защитный элемент 14, 18 - при необходимости, включая уплотнительный элемент 16, 20.The
На Фиг. 4 показано возможное выполнение одной из труб 13. Для других, не показанных на Фиг. 4 труб 13 справедливы аналогичные рассуждения.On FIG. 4 shows a possible embodiment of one of the
В соответствии с изображением на Фиг. 4 труба 13 выполнена как двустенная труба 13. Таким образом, она имеет расположенную внутри внутреннюю трубу 25 и внешнюю трубу 26, окружающую эту внутреннюю трубу 25. Внутренняя труба 25 проводит жидкую охлаждающую среду 23. Внешняя труба 26 в наружной области 10 обтекается воздухом 12, т.е. воздухом 12 внутреннего контура охлаждения. Расстояние между внутренней трубой 25 и внешней трубой 26 должно быть как можно меньшим. При необходимости между внутренней трубой 25 и внешней трубой 26 может располагаться относительно хорошо проводящая тепло среда 27, например, масло, гель или клей.In accordance with the image in Fig. 4, the
На Фиг. 5 тоже показано возможное выполнение одной из труб 13. Этот вариант выполнения является альтернативным выполнению по Фиг. 4. Для других, не представленных на Фиг. 5 труб 13, как и прежде, справедливы аналогичные рассуждения.On FIG. 5 also shows a possible embodiment of one of the
В соответствии с изображением на Фиг. 5 труба 13 выполнена как одностенная труба 13. Она проводит внутри жидкую охлаждающую среду 23 и снаружи обтекается протекающим в наружной области 10 воздухом 12, т.е. воздухом 12 внутреннего контура охлаждения.In accordance with the image in Fig. 5, the
В случае выполнения по Фиг. 5 предпочтительно, в соответствии с изображением на Фиг. 6, в наружной области 10 расположено детекторное устройство 28. Это детекторное устройство 28 служит для того, чтобы определять, находится ли в наружной области 10 жидкость, т.е. жидкая охлаждающая среда 23. Такие детекторные устройства 28 широко известны среди специалистов. Например, в относительно глубокой области внешней оболочки 6 может быть расположено маленькое углубление 29, в котором может собираться жидкая охлаждающая среда 23, если она выходит из труб 13 и, тем самым, входит в наружную область 10. В углублении 29 в качестве детекторного устройства 28 могут быть расположены концы проводников 30, которые в результате такого накапливания жидкой охлаждающей среды 23 соединяются друг с другом проводящим образом.In the case of execution according to FIG. 5 preferably, in accordance with the image in FIG. 6, a
Аналогичное выполнение может быть использовано согласно Фиг. 7 для внутренней области 9. Выполнение по Фиг. 7 при необходимости может быть реализовано альтернативно или дополнительно к выполнению по Фиг. 6.A similar implementation can be used according to FIG. 7 for the
Выполнение по Фиг. 6 и/или Фиг. 7 в принципе может также комбинироваться с выполнением труб 13 по Фиг. 4. В случае выполнения двустенных труб 13 это, однако, не требуется.The execution according to Fig. 6 and/or FIG. 7 can in principle also be combined with the construction of
В рамках данного изобретения жидкая охлаждающая среда 23 как подается в переднее полое пространство 15, так и отводится из него. Ниже это рассматривается более подробно в сочетании с Фиг. 2.Within the scope of the present invention, the
Согласно Фиг. 2 передний защитный элемент 14 имеет по меньшей мере одну перегородку 31. Эта перегородка 31 может проходить, например, вертикально, в соответствии с изображением на Фиг. 2. Посредством перегородки 31 переднее полое пространство 15 разделено на по меньшей мере две подобласти 32, 33. Часть труб 13 выходит в подобласть 32, другая часть труб 13 выходит в подобласть 33. Подобласть 32 имеет соединение 22, через которое в переднее полое пространство 15 - точнее, в подобласть 32 переднего полого пространства 15 - подводится жидкая охлаждающая среда 23. Другая подобласть 33 имеет соединение 34, через которое жидкая охлаждающая среда 23 отводится из переднего полого пространства 15, точнее, из другой подобласти 33 переднего полого пространства 15. Таким образом, эта жидкая охлаждающая среда 23 течет сначала через соединение 22 в подобласть 32, затем течет через выходящие в подобласть 32 трубы 13 в заднее полое пространство 19, затем течет по выходящим в подобласть 33 трубам 13 обратно в подобласть 33, а оттуда через соединение 34 отводится из переднего полого пространства 15.According to FIG. 2, the
Обе эти подобласти отделены, тем самым, друг от друга посредством перегородки 31 непроницаемо для жидкости. Далее, переднее полое пространство 15 - за исключением соединений 22, 24 для подвода и для отвода жидкой охлаждающей среды 23 и доступов к проходящим аксиально трубам 13 - закрыто непроницаемо для жидкости. Точно так же и заднее полое пространство 19, за исключением доступов к проходящим аксиально трубам 13, закрыто непроницаемо для жидкости.These two sub-regions are thus separated from each other by means of a
Резюмирую, можно сказать, что данное изобретение касается следующего аспекта.Summarizing, we can say that the present invention relates to the following aspect.
Электрическая машина имеет ротор 1 и статор 2, причем ротор 2 установлен с возможностью вращения вокруг оси 4 вращения. Ротор 1 радиально снаружи окружен статором 2, а статор 2 на радиальном расстоянии a1 окружен внешней оболочкой 6. Внешняя оболочка 6 проходит аксиально соответственно от передней торцевой части 7 до задней торцевой части 8, так что эти торцевые части 7, 8 и статор 2 ограничивают содержащую ротор 1 внутреннюю область 9, и эти торцевые части 7, 8, статор 2 и внешняя оболочка 6 ограничивают наружную область 10, окружающую внутреннюю область 9 радиально снаружи. Внутренняя область 9 и наружная область 10 соединены друг с другом и коммуницируют друг с другом через выемки 11, так что воздух 12 из внутренней области 9 может течь в наружную область 10, а оттуда снова назад. В торцевых частях 7, 8 закреплены проходящие аксиально трубы 13, которые проходят между торцевыми частями 7, 8 в наружной области 10. На эти торцевые части 7, 8 на их обращенных от внешней оболочки 6 сторонах непроницаемо для жидкости насажено по одному защитному элементу 14, 18, так что эти торцевые части 7, 8 и эти защитные элементы 14, 18 закрывают соответственно одно полое пространство 15, 19. Переднее полое пространство 15 посредством перегородки 31 разделено на по меньшей мере две подобласти 32, 33. По одной части этих труб 13 выходит в одну или в другую подобласть 32, 33. В каждой из подобластей 32, 33 расположено по одному соединению 22, 34 для подвода или, соответственно, для отвода жидкой охлаждающей среды 23.The electric machine has a
Данное изобретение обладает многими преимуществами. В частности, может быть значительно улучшено охлаждение электрической машины. Благодаря этому при одинаковых конструктивных размерах и одинаковом или даже сниженном весе электрическая машина может эксплуатироваться с большей мощностью. В ходе экспериментов было установлено, что без проблем может быть реализовано повышение мощности примерно на 25%. Далее, может быть снижено шумовыделение электрической машины.This invention has many advantages. In particular, the cooling of the electric machine can be greatly improved. Due to this, with the same structural dimensions and the same or even reduced weight, the electric machine can be operated with more power. Experiments have shown that a power increase of approximately 25% can be realized without problems. Further, the noise emission of the electric machine can be reduced.
Хотя данное изобретение было описано и проиллюстрировано подробно на предпочтительном примере выполнения, однако, изобретение не ограничивается раскрытыми примерами, и специалист может вывести отсюда другие вариации, не выходя за объем защиты данного изобретения.Although the present invention has been described and illustrated in detail with respect to the preferred embodiment, however, the invention is not limited to the disclosed examples and other variations may be derived by one skilled in the art without departing from the protection scope of the present invention.
Claims (22)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19162814.8 | 2019-03-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2782235C1 true RU2782235C1 (en) | 2022-10-25 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3457439A (en) * | 1966-03-08 | 1969-07-22 | Ganz Villamossagi Muevek | Device for the cooling of rotating electrical machines of completely closed design |
CN101938191A (en) * | 2010-03-01 | 2011-01-05 | 邓悌康 | Dry-submarine dual-purpose motor system |
RU2573694C1 (en) * | 2013-07-09 | 2016-01-27 | Абб Ой | Vessel propulsive unit |
RU2643791C1 (en) * | 2014-07-14 | 2018-02-06 | Сименс Акциенгезелльшафт | Electric machine with improved cooling |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3457439A (en) * | 1966-03-08 | 1969-07-22 | Ganz Villamossagi Muevek | Device for the cooling of rotating electrical machines of completely closed design |
CN101938191A (en) * | 2010-03-01 | 2011-01-05 | 邓悌康 | Dry-submarine dual-purpose motor system |
RU2573694C1 (en) * | 2013-07-09 | 2016-01-27 | Абб Ой | Vessel propulsive unit |
RU2643791C1 (en) * | 2014-07-14 | 2018-02-06 | Сименс Акциенгезелльшафт | Electric machine with improved cooling |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2643791C1 (en) | Electric machine with improved cooling | |
RU2498480C2 (en) | Electrical machine with radial metal partitions for direction of cooling air | |
US3882335A (en) | Cooling apparatus for the rotor of an electric machine which uses a heat pipe | |
RU2497260C2 (en) | Electric machine with increased protection degree and with improved rotor cooling | |
US4740711A (en) | Pipeline built-in electric power generating set | |
US6012909A (en) | Centrifugal pump with an axial-field integral motor cooled by working fluid | |
EP0163552B1 (en) | Mechanical seal assembly with coolant circulation structure | |
RU2577773C2 (en) | Electrical machine with independent closed circuit of cooling medium | |
CN104488173B (en) | Cooling dome with sealing device | |
CN102803660B (en) | Optical monitoring system for a turbine engine | |
JPS63501998A (en) | Generator | |
US4051400A (en) | End gas gap baffle structure for reverse flow cooled dynamoelectric machine | |
JP2018207673A (en) | Rotary electric machine | |
JPH0810976B2 (en) | Liquid cooling structure of motor | |
RU2782235C1 (en) | Encapsulated electric machine with liquid external cooling circuit | |
JPS6137858B2 (en) | ||
JPH0993871A (en) | Electric rotating machine | |
CN108736658B (en) | Rotating electrical machine | |
US20220181947A1 (en) | Enclosed electric machine with external liquid cooling circuit | |
CN114400863A (en) | Liquid metal electromagnetic pump | |
JP6328939B2 (en) | Motor pump | |
KR20220127556A (en) | Motor and Motor Cooling System | |
US20200395821A1 (en) | Rotary electric machine | |
RU2742819C1 (en) | Dynamo-electric machine | |
RU2667176C2 (en) | Turbomachine with cooled coupling guard |