SU1092666A1

SU1092666A1 - Enclosed electric machine

Info

Publication number: SU1092666A1
Application number: SU823449883A
Authority: SU
Inventors: Юрий Гордеевич Борзяк; Александр Иванович Яковлев
Original assignee: Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1982-06-10
Filing date: 1982-06-10
Publication date: 1984-05-15

Abstract

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ЗАКРЫТОГО ИСПОЛНЕНИЯ, содержаща вал с KanopiuuM элементом дл циркул ции охлаждающей жидкости, выполненным в виде радиальной и открытой со стороны входа трубы, вентил тор, установленный на валу, и теплообменник, трубы которого через каналы в валу выполнены с одной стороны сообщающимис с напорным элементом, а с другой - пересекак цими зону вентил тора , отличающа с тем, что, с целью повышени эффективности охлаждени при снижении шума, . вентил тор выполнен в виде сот, образукнцих радиальные каналы, преимущественно шестигранной формы, части труб теплообменника, пересекающие зону вентил тора, изогнутые зигзагообразно , проход т сквозь-стенки сот и образуют группы теплообменных контуров, в которых напорный элемент . имеет отогнутый в тангенциальном направлении заборник жидкости, а выходной участок выполнен в виде радиальной трубы, меньшей по сравнению с напорным элементом длины и установленный, как и напорный элемент , во внутренней полости машины. .ELECTRIC CLOSING MACHINE containing a shaft with a KanopiuuM element for circulating coolant made in the form of a radial and open from the inlet pipe, a fan mounted on the shaft, and a heat exchanger whose pipes through the channels in the shaft are connected on one side with the pressure element, and on the other - intersecting the fan zone, characterized in that, in order to increase cooling efficiency while reducing noise,. The fan is made in the form of honeycombs, forming radial channels, mostly hexagonal, parts of the heat exchanger pipes that cross the fan zone, are curved in a zigzag manner, pass through the walls of the cells and form groups of heat exchange circuits in which the pressure element. It has a liquid intake in the tangential direction, and the outlet section is made in the form of a radial tube that is smaller compared to the pressure element of length and installed, like the pressure element, in the internal cavity of the machine. .

Description

ИзоЬретение относитс к электротехнике , а именно к конструкции закрытых электрических мавшн с жидкостно--испарительным охлаждением.The invention relates to electrical engineering, in particular, to the design of closed electric mavshn with liquid - evaporative cooling.

Известна закрыта электрическа машина с жидкостно-испарительным о±г1аждением, в которой отвод тепла от обмотки статора и перенос его к охлал а мЬму корпусу осуществлен за счет испарени и конденсации жидкости , залитой в герметичную полость, котора образована, корпусом If (сердечником , гильзой и торцовыми стенками 1..A known closed electric machine with a liquid-evaporative stand of ± ± 10, in which heat is removed from the stator winding and transferred to the cooled body of the body due to evaporation and condensation of the liquid poured into the sealed cavity, which is formed by the case If (core, sleeve and front walls 1 ..

Недостатком указанного охлаждени вл етс мала поверхность конденсаии , так как жидкость конденсироватьс только на поверхности згчастка корпуса между торцовыми стенками герметичной полости. Кроме того, введение в расточку статора герметизирующей гильзы ухудшает эффективность охлаждени ротора и снижает энергетические характеристики двигател .The disadvantage of this cooling is the small condensation surface, since the liquid condenses only on the surface of the body part between the end walls of the sealed cavity. In addition, the introduction of a sealing sleeve into the bore of the stator impairs the cooling efficiency of the rotor and reduces the energy characteristics of the engine.

Наиболее близкой к предлагаемой вл етс электрическа машина зак1 Ь1того исполнени , содержаща вал с напорным элементом дл циркул ции охлаждающей жидкости, выполненным в виде радиальной и открытой со стороны входа трубы, вентил тор, установенный на валу, и теплообменник, трубы которого через каналы в валу выполнены с одной стороны сообщающимис с напорным элементом, а с дру гой - пересекающими зону вентил тора С23.:Closest to the present invention is an electric machine of the CLI version, comprising a shaft with a pressure element for circulating coolant made in the form of a radial and open from the inlet pipe, a fan mounted on the shaft, and a heat exchanger whose pipes are through channels in the shaft made on one side communicating with the pressure element, and on the other - intersecting the fan zone C23 .:

Однако данна машина х рактеризуетс недостаточным массообменом между внутренним и наружным контурами системы охлаждени .However, this machine is characterized by insufficient mass transfer between the inner and outer circuits of the cooling system.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности охлавдени при , снижении шума.The aim of the invention is to increase the cooling efficiency while reducing noise.

Поставленна цель достигаетс тем, что в электрической макине закрытого исполнени , содержащей вал с напорным элементом дл циркул ции охлаждающей жидкости, выполненным в виде радиальной и открытой со стороны входа трубы, вентил тор, установленный на валу, и теплообменник, трубы которого через каналы в валу выполнены с одной стороны сообщан цимИс с напорным элементом а с другой пересекающими зону вентил тора, : последний выполнен в виде сот обра зующих радиальные каналы, преимущественно шестигранной формы, части трубThis goal is achieved by the fact that in an electric makina of a closed version, containing a shaft with a pressure element for circulating coolant, made in the form of a radial and open from the inlet pipe, a fan mounted on the shaft, and a heat exchanger, which pipes through the channels in the shaft on the one hand, communicated with a pressure element and with the other intersecting the fan zone, the latter is made in the form of hundreds forming radial channels, mainly of hexagonal shape, part of the pipes

теплообменника, пересекающие зону вентил тора, изогнуты зигзагообразно, проход т сквозь стенки сот и образуют труппы теплообменных контуров, вheat exchanger, crossing the fan zone, are curved in a zigzag manner, pass through the walls of the cells and form groups of heat exchange circuits, in

которых напорный элемент имеет отогнутый в тангенциальном направлении за- , борник жидкости, а выходйой участок выполнен в виде радиальной трубы, меньшей по сравнению с напорным эле- .which the pressure element has a liquid borer bent in the tangential direction, and the outlet section is made in the form of a radial pipe, smaller than the pressure element.

ментом длины и установленной, как и напорный элемент во внутренней полости машины.cop length and installed, as the pressure element in the internal cavity of the machine.

На фиг.-1 представлена предлагаема электрическа машина, продольныйFig. 1 shows the proposed electric machine, longitudinal

5 разрез; -на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вентил тор с теплообменником.5 incision; in FIG. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - fan with heat exchanger.

Электрическа машина закрытого исполнени имеет магнитопровод 1Electric closed machine has a magnetic core 1

0 статора с вбмотк й 2, запрессованный в корпус 3 со щитами 4. На валу 5 расположен ротор 6 и вентил тор 7, заключенный в корпус 8. элемент (насос) 9 дл подачи хладаген0 stator with inlet 2, pressed into the housing 3 with shields 4. On the shaft 5 is located the rotor 6 and the fan 7, enclosed in the housing 8. element (pump) 9 for supplying refrigerant

5 та 10 из внутренней полости статора в. вентйл ,тор 7 выпсшнен в виде радиапьно расположенной открытой трубки с отогнутым по периферии в тангенциальном направлении концом 1t. Внутренн полость электромашины сообщаетс с полостью вентил тора через напорный элемент 9 и через радиальные t2 и аксиальные 13 каналы в валу 5 с трубками теплообменника, которые вмонтированы внутри сотовой структуры 1 4 ,. служащей одновременно в качестве рабочих лопаток вентил тора 7 и ребер охлаждени 15 трубок 16 теП лообменника. При этом трубки 16 выполнены в виде /Изогнутых зигзагообразно по окружности вентил торов 7 элементов теплообменника 17 и вмон- / тированы в сотовую структуру 14 таким образом, что они образуют по группам замкнутые теплообменные контуры 18. Внутри полости машины расположёна радиальна трубка 19, длина которой по сравнению с напорным элементом 9,меньше, а соединение ее в -контуре охла здени и на валу 5 такое же, как и напорного элемента 9.5 that 10 from the stator's internal cavity c. Ventil, torus 7 is produced in the form of a radially located open tube with a bent end 1t in the tangential direction. The internal cavity of the electric machine communicates with the cavity of the fan through the pressure element 9 and through the radial t2 and axial 13 channels in the shaft 5 with heat exchanger tubes that are mounted inside the honeycomb structure 1 4,. serving simultaneously as the working blades of the fan 7 and cooling fins 15 of the tubes 16 of the heat exchanger 16. The tubes 16 are made in the form of / Bent zigzag around the circumference of the fans 7 of the elements of the heat exchanger 17 and embedded in the honeycomb structure 14 so that they form in groups closed heat exchange circuits 18. Inside the cavity of the machine there is a radial tube 19, the length of which in comparison with the pressure element 9, it is smaller, and its connection in the on-loop cooling of the building and on the shaft 5 is the same as the pressure element 9.

Система охлаждени работает следуюацим образом.The cooling system works as follows.

При вращении ротора нагрета жидкость 10, расположенна внутри статора , захватываетс открытой частью И вращающегос напорного элемента 9. Под действием центростремительных сил жидкость направл етс к валу, откуда через радиальные 12 и аксиальные 13 каналы поступает в трубки 16 теплообменника. На периферийных участках теплообменника жидкость пр ходит по контуру 18, где охла здаетс за счет интенсивного отбора тепла хорошо вентилируемых наружным возду хом рабочих лопаток сотовой структу ры 14 и ребер охлахдцени 16. Далее , жидкость поступает на выход из контура 18 в радиальные трубки 19, с помощБю которых орошает нагретые . обмотки 2 охлажденным потоком. При этом часть жидкости испар етс , отбира тепло от обмоток, и затем, конденсиру сь на стенках корпуса 3, попадает внутрь машины, а друга . неиспаривша с , часть, отобрав тепл 6 стекает по стенкам и обмоткам внутрь машины. Затем цикл повтор етс . Такое исполнение системы охлаждени с вентил тором сотовой структуры и теплообменником гарантирует работоспособность системы при высокой теплопередаче и сниженном уровне шума по сравнении с прототипом, , что -снижает нагрев и повышает другие эксплуатационные показатели машины. Производительность вентил тора увеличитс на . 13-15Z, напор на 10Z, нагрев снизитс на шум на . 4-5 дБ. Кроме того устройство электРомашины вследствие резкого снижени температуры обмоток и повышени в них плотности и тока обладает меньшей материалоемкостью, что обеспечивает снижение расхода в первую очередь электротехнической стали. When the rotor rotates, the heated fluid 10 located inside the stator is captured by the open part I of the rotating pressure element 9. Under the action of centripetal forces, the liquid is directed to the shaft, from where it passes through the radial 12 and axial 13 channels to the heat exchanger tubes 16. In the peripheral parts of the heat exchanger, the liquid passes along the contour 18, where it is cooled due to intensive heat extraction by well-ventilated outside air of the working blades of the honeycomb structure 14 and the cooling edges 16. Next, the liquid enters the outlet from the contour 18 into the radial tubes 19, pomoshchu which irrigates heated. winding 2 cooled stream. In this case, a part of the liquid evaporates, taking heat from the windings, and then, condensing on the walls of the housing 3, gets inside the machine and the other. not evaporating from, part of, taking away the warmth 6 flows down the walls and windings inside the machine. Then the cycle is repeated. Such a cooling system with a fan of a honeycomb structure and a heat exchanger ensures the system’s performance at high heat transfer and reduced noise level compared to the prototype, which reduces heating and improves other machine performance. Fan capacity will increase by. 13-15Z, head by 10Z, the heat is reduced by noise by. 4-5 dB. In addition, the device of electrical machines due to a sharp decrease in the temperature of the windings and the increase in their density and current has less material consumption, which ensures a reduction in consumption in the first place electrical steel.

Риг. 2Rig. 2

4 t/ т ( риг.З4 t / t (rig. 3

Claims

An enclosed electric machine, comprising a shaft with a pressure element for coolant circulation, made in the form of a radial and open pipe on the inlet side, a fan mounted on the shaft, and a heat exchanger, the pipes of which are connected to the pressure element through channels in the shaft, and on the other, crossing the fan zone, characterized in that, in order to increase cooling efficiency while reducing noise, the fan is made in the form of honeycombs forming radial channels, mainly a pole playable parts of the heat exchanger tubes crossing the fan zone, curved in a zigzag pattern, pass through the walls of the honeycomb and form groups of heat exchange circuits in which the pressure element has a tangentially bent liquid intake, and the outlet section is made in the form of a radial pipe smaller than the pressure pipe length element and installed, like the pressure element, in the internal cavity of the machine. ,

- ON t.

Phi 9.1

1092666 2