SU1098078A1

SU1098078A1 - Electric machine

Info

Publication number: SU1098078A1
Application number: SU813341106A
Authority: SU
Inventors: Константин Васильевич Белянин; Валентина Владимировна Беляева
Original assignee: Ленинградское Электромашиностроительное Объединение "Электросила" Им.С.М.Кирова
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1984-06-15

Abstract

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА с газовым охлаждением, содержаща корпус , в котором установлен газоохладитель с фланцевыми патрубками, состо щий из трубчатых коллекторов, газоохладительных трубок, гибких переNbi4eK и разъемных зажимов, отличающа с тем, что, с целью повышени надежности и улучшени ремонтоспособности , газоохладитель выполнен в виде закрепленных в боковых углублени х корпуса отдельных блоков , в каждом из которых газоохладитёльные трубки расположены двум р дами в аксиальном направлении в шахматном пор дке, непосредственно соединены при помощи гибких перемычек с трубчатыми коллекторс1Ми и закреплены и уплотнены посредством группового зажима, размещенного между планками , охватывающими газоохладительные трубки с двух сторон в аксиальном наI правлении. 2. Электрическа машина по п, -1, СО отличающа с тем, что на боковых сторонах корпуса в зоне.расположени углублений установлены . крышки с отверсти ми, в которых размещены фланцевые патрубки. N Фиг,1 И1. ELECTRIC MACHINE with gas cooling, comprising a case in which a gas cooler with flanged nozzles is installed, consisting of tubular manifolds, gas cooler tubes, flexible re-Nbi4eK and detachable clamps, which is designed to increase reliability and improve serviceability, the gas cooler in the form of individual blocks fixed in the lateral cavities of the body, in each of which the gas-cooling tubes are arranged in two rows in the axial direction in a staggered order, directly on connected via flexible jumpers to tubular kollektors1Mi and secured and sealed by the clamp group disposed between the slats covering gazoohladitelnye tube from both sides in the axial naI board. 2. An electric machine according to claim 1, -1, wherein it is installed on the sides of the body in the zone of the position of the recesses. lids with holes in which flanged connections are placed. N Fig, 1 And

Description

Изобретение относитс к электромашиностроению и касаетс электрических машин с замкнутой системой воздушного охлаждени , в частности газоохладител ми . The invention relates to electrical engineering and relates to electric machines with a closed air-cooling system, in particular, gas coolers.

Известны конструкции электрических машин, в которых охладители при ,страиваютс к корпусу статора сверх снизу или сбоку, или встриваютс в пределах основного объема машины, например , известна конструкци электри ческой машины, в которой газоохладитель пристроен сбоку корпуса статора М ,Constructions of electrical machines are known in which coolers are treated to the stator housing above or below, or are embedded within the main volume of the machine, for example, the known construction of an electrical machine in which the gas cooler is attached to the side of the stator housing M,

Такие секционные охладители, изготавливаютс промышленностью с ограниченным ;числом типоразмеров с большим диапазоном по теплосъему с применением трудоемких и металлоемких унифицированных конструктивных элементов , вследствие чего они имеют большие габариты и массу. Форма и габариты этих охладителей вл ютс осйовными причинами, по которым они не встраиваютс ,а пристраиваютс к маши« Указанна конструкци отличаетс значительной сложностью, так как дл обеспечени за1 1кнутОго цикла вентил ции машина должна содержать разъемносъемный кожух, значительно возрастают габариты машины, что в свою очередь Требует чтобы машинное помещение было достаточным дл размещени машины и проведени монтажных и демонтажных рабог. Конструкци обладает также низкой ремонтопригодностью многрр дного охладител из-за трудности доступа к трубкам в р дах и жесткого их креплени в водосборниках развальцовкой , что исключает их замену при выходе из стро .Such sectional coolers are manufactured by the industry with a limited number of sizes with a large range of heat removal using labor-intensive and metal-consuming unified structural elements, as a result of which they have large dimensions and weight. The shape and dimensions of these coolers are axial reasons for which they are not built in, but attached to the machine. This design is very complex, because to ensure a proper ventilation cycle, the machine must contain a detachable cover and the size of the machine increases significantly. The queue requires that the machine room be sufficient to house the machine and carry out the assembly and disassembly work. The design also has a low maintainability of the multi-cooler due to the difficulty of accessing the tubes in rows and their rigid mounting in the receptacles by flaring, which eliminates their replacement on exit.

Кроме того, в таком охладителе исключаетс оптимизаци охлаждени , так как отсутствует возможность изменени числа трубок, что приводит к необходимости при низких температурах охлаждающей воды дл исключени выпадани росы -предусматривать сложные устройства дл регтХлировани расхода воды или ее рециркул цию , In addition, this cooler eliminates the optimization of cooling, since there is no possibility of changing the number of tubes, which makes it necessary at low temperatures for cooling water to prevent dew falling — to provide complex devices for recirculation of water consumption or its recirculation,

Примен ема композиционна св зь машины с охладителем не отвечает современным требовани м технической эстетики .The use of the compositional connection of a machine with a cooler does not meet modern requirements of technical aesthetics.

Известна конструкци электрической машины с замкнутой вентил цией, содержаща корпус с поперечными перегородками , кольцевой воздухоохладитель , размещенный по периферии корпуса , и цилиндрическую крышку, закрываюшую воздухоохладитель. Корпус выполнен с отверсти ми в перегородках и кольцевым пазом, в котором размещен воздухоохладитель, а крышка выполнена съемной. Воздухоохладитель A known structure of an electric machine with closed ventilation, comprising a housing with transverse partitions, an annular air cooler located along the periphery of the housing, and a cylindrical cover that covers the air cooler. The body is made with openings in the partitions and an annular groove in which the air cooler is placed, and the cover is made removable. Air cooler

выполнен в виде отдельных секций, например полукольцевых 2j .made in the form of separate sections, for example half-ring 2j.

Однако эта конструкци отличаетс сложностью, так как наличие в корпусе статора полости дл размещени охладител и вентил ционных отверстий в корпусе и подшипниковых щитах-требуют большого числа поперечных и продольных элементов жесткости, Наличие на торцовых част х вeнтил циjэнныx кожухов увеличивает габариты машины.However, this design is complex, since the presence of a cavity in the stator housing to accommodate the cooler and ventilation openings in the housing and bearing shields requires a large number of transverse and longitudinal stiffeners. The presence of ventilator covers on the end portions of the machine increases the overall dimensions of the machine.

Сетева вентил ци при высоком аэродинамическом сопротивлении машины и охладител требует применени высоконапорного вентил тора, что вместе обуславливает значительные потери ,Network ventilation with high aerodynamic resistance of the machine and the cooler requires the use of a high-pressure fan, which together leads to significant losses,

Кроме того, машина неудобна дл монтажа, ремонта и обслуживани , так как значительна часть охладител , элилементов креплени и соединений секций расположены ниже плоскости лап и поэтому труднодоступны (особенно в крупных машинах),In addition, the machine is inconvenient for installation, repair and maintenance, since a significant part of the cooler, fastening elements and section joints are located below the paws plane and therefore difficult to access (especially in large machines),

Низкий уровень технологичности обусловлен необходимостью специальной оснастки длл гибки оребренных трубок, каждому диаметру корпуса статора должен соответствовать свой радиус гибки .The low level of manufacturability is due to the need for special equipment.

( В конструкций также исключаетс бозможность оптимизации охлаждени изза невозмоз{сности изменени числа трубок , исключаетс замена частот трубок при выходе их из стро .(The constructions also exclude the possibility of optimizing cooling because of the impossibility of changing the number of tubes, and replacing the frequencies of the tubes when they are out of order.

Наиболее близкой к предлагаемой вл етс электрическа ашина с газовым , например воздушным, охлаждением, содержаща корпус, во внутренней полости которого установлен газоохладитель , состо щий из трубчатых коллекторов , газоохладительных трубок, гибких перемычек и разъемных зажимов, монтируемых непосредственно в корпусе статора, Газоохладитель выполнен распределенным и установлен между сердечником статора и съемной крышкой общивки« Кроме того, газоохладитель снабжен дополнительными секци ми, расположенными между лобовыми част ми, обмотки и обшивкой, и выполнен наборным из пр мых оребренных трубок, соединенных между собой разборными, в частности гибкими св з ми, и прикрепленными к корпусу статора разъемными зажимами, Конструкци обеспечивает возможность встраивани элементов охладител внутри машины и благодар этому обуславливает малые габариты машины, возможность оптимизации охлаждени , ремонтопригодность и удобство обслуживани з ,Closest to the present invention is an electrical gas-powered gasoline, e.g. air cooled, comprising a housing in which the gas cooler consisting of tubular manifolds, gas-cooling tubes, flexible jumpers and detachable clamps mounted directly in the stator housing is installed. The cooler is distributed and installed between the stator core and the removable common cover. In addition, the gas cooler is equipped with additional sections located between the frontal parts and, winding and cladding, and is composed of straight ribbed finned tubes interconnected by folding, in particular flexible connections, and detachable clamps attached to the stator housing. The design allows the chiller elements to be embedded inside the machine and thereby causes small dimensions of the machine , the possibility of optimizing cooling, maintainability and ease of maintenance

Однако данна конструкци имеет р д свойств, которые ограничивают ее применение.However, this structure has a number of properties that limit its use.

Высота машины и оси вращени должны быть достатО 1ными дл размещени необходимого числа трубок, что в ма-, шинах с малой высотой оси вращени значительно увеличивает габариты машины по высоте и ширине - это также требует уменьшать длину трубок и уве личивать их число. Значительно усложн етс конс-трукци корпуса статора, так как элемент охладител - водосборники (коллекторы ) и детали креплени трубок вл ютс частью его компоновки. Из-за необходимости примен ть короткие трубки охладитель имеет чрезмерно большое число соединений по воде и соответственно дополн ющих со динительных деталей-зажимов, переход ников, что усложн ет конструкцию охладител и снижает надежность машины Гидравлические испытани охладител должны проводитьс в собранной машине, так как сборка элементов охладител производитс непосредственно в корпусе машины, что вл етс не технологичным из-за возможности увла нени обмоток машины.при возможных неплотност х в охладителе. Чистка, промывка охладител при технической обслуживании должны также проводитьс в собранной машине, что также нецелесообразно. УсЛЬжн етс ремонт и замена трубок , так как доступ к внутреннему р ду трубок может быть осуществлен только после демонтажа соединений и сн ти трубок внешнего р да. Усложн етс демонтаж и монтаж под шипниковых щитов из-за близости труб подвод щих воду. Данна конструкци находит применение главным образом в машинах малой и средней мощности, предназначен ных дл размещени и эксплуатации в помещени х с трудной доступностью дл обслуживани , демонтажа и монтажа. Цель изобретени - повышение надежности и улучшение.ремонтоспособности за счет упрощени конструкции. Поставленна цельдостигаетс тем что в электрической машине с газовым например воздушным, охлаждением, содержащей корпус, во внутренней полос ти которого установлен газ о охладител состо щий из трубчатых коллекторов, пр мых газоохладительных трубок, гиб ких перемычек, разъемных зажимов, снабженный фланцевыми патрубками, газоохладитель выполнен в виде закрепленных в боковых углублени х кор пуса отдельных блоков, в каждом из которых газоохлаждающие трубки расположены двум р дами в аксиальном направлении в шахматном пор дке, непосредственно соединены при помощи гибких перемычек, например пр мых резиновых рукавов, с трубчатыми коллекторами и закреплены и уплотнены посредством группового зажима, обжимающего трубки с резиновыми рукавами размещенного между двум планками, охватывающими газоохладительные трубки с двух сторон в аксиальном направлении , образу самосто тельный узел в машине. На боковых сторонах корпуса в зоне расположени улглублений установ-лены крышки с отверсти ми, в.которых размещены фланцевые патрубки охладител . Св зь новой совокупности признаков с доложительным эффектом ьыражаетс в том, что благодар выполнению газоохладител в виде двух отдельных блоков, размещенных в боковых углублени х корпуса, улучшаетс ремонтоспособность машины за счет существенного уменьшени объема демонтажных и монтажных работ при необход мости доступа к наружным поверхност м сердечника статора и лобовым част м обмотки статора. Кроме того, така конструкци обеспечивает возможность npONtJBKH и прочистки охладител в собранном виде после его выема из корпуса. Повышение ремонтоспособности охладител обусловлено также тем, что благодар доступности любого соединени по воде возможна замена любой неисправной трубки после выема охладител из углублени корпуса. Доступность любого соединени достигаетс за счет расположени газоохлаждающих трубок в блоке двум р дами в аксиальном направлении в шахматном пор дке . Благодар непосредстгвенному присоединению ,длинных газоохладительных трубок к водосборникам (коллекторам) посредством пр мых гибких перемычек, обжатых групповым разъемным зажимом, существенно сокращаетс число соединений по воде и соответственно число уплотн ющих и крепежных элементов , что упрощает конструкцию, а значит повышает надежность машины. Выполнение охладител в виде отдельного блока позвол ет произвести все необходимые испытани вне машины, что также способствует повышению ее Надежности . Базовый объект, которым вл етс сери двигателей СДЗ-2, указанным положительным эффектом не обладает, так как в нем использован воздухоохладитель , пристроенный снизу к корпусу машины. В результате габаритный размер по высоте составл ет 1600 мм, 300 мм из которых составл ет высота охладител . Кроме того, данный охлгцдитель не обладает достаточной ремонтоспособностью и надежностью. Исключена также возможность оптимизации охлаждени . Использование в серии предлагаемой конструкции позволит сократить габаритный размер по высоте на 2022% . На фиг. 1 изображена предлагаема машина, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А и В-Б на фиг. 1; на фиг, 3 разрез В-в на фиг. 2; на фиг. 4 охладитель , общий вид; на фиг. 5 узел уплотнени трубок охладител ; на фиг. 6 - узел креплени трубок охладител . Электрическа мамина (фиг, 1-3) содержит корпус 1, внутри которого размещел сердечник статора 2 с обмо КОЙ 3 и ротор 4. На валу ротора 4 установлены вентил торы 5. В простр стве Между лобовыми част ми обмотки ctaTOpa и охладителем установлены воздухораздел ющие щиты 6. В боковых сторонах корпуса 1 выполнены углублени , в которых установлены блоки газоохладител 7 и 8 (фиг. 2 и 3). Каждый блок 7 и 8 вод ного газоохладител содержит два трубчатых коллектора 9 и 10 круглог или пр моугольного сечени с двум р дами приваренных (припа нных) при соединительных втулок 11, Коллектор снабжены дйухфланцерыг и патрубками 12 дл присоединени к вод ной магистрали , Двум р дами в аксиальном направлении в шахматном пор дке в блоке размещены пр мые газоохладительные трубки 13, подсоединенные посредством пр мых резиновых рукбшов 14 к коллекторам 9 и 10. В месте соединени трубок 13с резиновыми рукавами 14 установлен групповой зажим 15, который, не только соедин ет трубки между собой, но и уплотн ет место соединени посредством резиновых рукавов 14 (фиг. 5). Зажим 15 установлен между двум охватывающими трубки 13 планками 16 и 17 (фиг. 4 и 6), образу самосто тельный узел в машине. Углублени в боковых сторонах корпуса 1. прикрыты закрыти ми 18, в которых выполнены отверсти в местах выхода фланцевых патрубков охладител 12. Предлагаемое т.ехническое решение может быть использовано в любом электромашиностроительном предпри тии.The height of the machine and the axis of rotation must be sufficient to accommodate the required number of tubes, which in vehicles with small heights of the axis of rotation significantly increases the overall dimensions of the machine in height and width — this also requires reducing the length of the tubes and increasing their number. The construction of the stator housing is significantly complicated, since the cooler element - water collectors (collectors) and fittings for the tubes are part of its layout. Because of the need to use short tubes, the cooler has an excessively large number of water connections and, accordingly, complementary connecting parts, clamps, adapters, which complicates the design of the cooler and reduces the reliability of the machine. Hydraulic tests of the cooler must be carried out in the assembled machine. elements of the cooler are made directly in the body of the machine, which is not technologically advanced because of the possibility of escaping the windings of the machine. with possible leakages in the cooler. Cleaning, washing the cooler during maintenance should also be carried out in the assembled machine, which is also impractical. Repair and replacement of tubes is necessary, since access to the inner row of tubes can be achieved only after dismantling the connections and removing the tubes of the outer row. The disassembly and assembly under the spine shields is complicated by the proximity of the water supply pipes. This structure is used mainly in machines of low and medium power, designed for placement and operation in rooms with difficult accessibility for maintenance, dismantling and installation. The purpose of the invention is to increase the reliability and improve the repair by simplifying the design. This goal is achieved by the fact that in an electric machine with a gas, for example, air, cooling, comprising a housing, in the inner strip of which a coolant gas consisting of tubular manifolds, straight gas-cooling tubes, flexible jumpers, detachable clamps, fitted with flanged nozzles, gas cooler is installed. in the form of separate blocks fixed in the lateral cavities of the corpus, in each of which the gas-cooling tubes are arranged in two rows in the axial direction in a staggered order, not directly They are connected by flexible jumpers, for example, straight rubber hoses, to tubular collectors, and fixed and sealed by means of a group clamp that presses the tubes with rubber sleeves placed between the two strips covering the gas cooling tubes on both sides in the axial direction, forming an independent unit in the machine . On the sides of the case, in the zone of location of the depths, there are installed covers with openings, in which the flange pipes of the cooler are located. The connection of signs with a positive effect is reflected in the fact that, due to the gas cooler in the form of two separate blocks located in the side recesses of the housing, the maintainability of the machine is improved by significantly reducing the amount of dismantling and installation work when it is necessary to access the outer surfaces of the core stator and frontal part of the stator winding. In addition, this design allows npONtJBKH and the cleaning of the cooler when assembled after it is removed from the housing. Improving the maintainability of the cooler is also due to the fact that, due to the availability of any water connection, it is possible to replace any faulty tube after removing the cooler from the housing recess. The availability of any joint is achieved by arranging the gas-cooling tubes in the block in two rows in the axial direction in a checkerboard pattern. Due to the direct connection of long gas-cooling tubes to the water collectors (collectors) by means of straight flexible jumpers crimped by a detachable group clamp, the number of water joints and, accordingly, the number of sealing and fastening elements is significantly reduced, which simplifies the design and therefore increases the reliability of the machine. Performing the cooler as a separate unit allows you to perform all the necessary tests outside the machine, which also contributes to its reliability. The basic object, which is the SDZ-2 series of engines, does not have this positive effect, since it uses an air cooler attached to the underside of the machine body. As a result, the overall height dimension is 1600 mm, 300 mm of which is the height of the cooler. In addition, this cooling system does not have sufficient maintainability and reliability. The possibility of optimizing cooling is also excluded. Use in the series of the proposed design will reduce the overall size in height by 2022%. FIG. 1 shows the proposed machine, a general view; in fig. 2 shows section A-A and B-B in FIG. one; FIG. 3, section B-b in FIG. 2; in fig. 4 cooler, general view; in fig. 5 cooler tube sealing assembly; in fig. 6 - cooler tube mounting unit. The electric mother's house (Figs 1-3) contains a housing 1, inside which the stator core 2 is fixed with a cooling coy 3 and a rotor 4. Fans 5 are mounted on the rotor 4 shaft. In the space between the frontal parts of the winding ctaTOpa and the cooler air separators are installed shields 6. In the sides of the housing 1 there are recesses in which the gas cooler blocks 7 and 8 are installed (Fig. 2 and 3). Each block 7 and 8 of the water cooler contains two tubular collectors 9 and 10 of round or rectangular cross section with two rows of welded (soldered) at connecting sleeves 11, the Collector is equipped with double flanges and nozzles 12 for connection to the water line, two rows in the axial direction, in a staggered order, straight gas-cooling tubes 13 are placed in the block, connected by means of straight rubber arms 14 to collectors 9 and 10. At the junction of the pipes 13 with rubber sleeves 14 a group clip 1 is installed 5, which not only connects the tubes to each other, but also seals the junction by means of rubber sleeves 14 (Fig. 5). The clamp 15 is installed between the two tubes 13 covering the strips 16 and 17 (Fig. 4 and 6), forming a self-contained unit in the machine. The recesses in the sides of the housing 1. are covered with closures 18, in which holes are made at the points of exit of the flange nozzles of the cooler 12. The proposed technical solution can be used in any electrical engineering company.

Claims

1. ELECTRIC CAR, gas-cooled, comprising a housing. In which a gas cooler with flange pipes is installed, consisting of tubular manifolds, gas cooling tubes, flexible connectors and detachable clamps, characterized in that, in order to increase reliability and improve maintainability, the gas cooler is made in the form of individual blocks fixed in the side recesses of the casing, in each of which the gas cooler tubes are arranged in two rows in the axial direction in a checkerboard pattern, directly from unified by means of flexible jumpers with tubular manifolds and secured and sealed by means of a group clamp located between the trims covering the gas cooling tubes on both sides in an axial direction,

2. The electrical machine of π, -1, Jasia characterized in that on the sides of the housing in the fitted recesses zone.raspolozheniya _g. covers with holes in which flange nozzles are placed.

hr

FIG. 1