SU641593A1

SU641593A1 - Electric machine rotor with evaporative cooling

Info

Publication number: SU641593A1
Application number: SU772470500A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Глазков; Виталий Арсеньевич Обухов; Герман Григорьевич Сидоров
Original assignee: Glazkov Vladimir Petrovich; Obukhov Vitalij Arsenevich; Sidorov German Grigorevich
Priority date: 1977-04-05
Filing date: 1977-04-05
Publication date: 1979-01-05

Description

Изобретение относитс к электротехннке и может быть использовано в синхронных не вно полюсных электрич«ских машннах .The invention relates to electrical engineering and can be used in synchronous, implicitly polar electric machines.

Известен ротор электрической машины с испарительным охлаждением, в котором процесс испарени происходит в центральном отверстии вала }.A rotor of an electric machine with evaporative cooling is known, in which an evaporation process takes place in a central shaft bore}.

Недостатком этого ротора вл етс низка эффективность охлаждени и высокое тепловое сопротивление между участком выделени тепла - обмоткой и поверхностью ротора и участком отведени тепла - центральным отверстием в валу.The disadvantage of this rotor is low cooling efficiency and high thermal resistance between the heat release section - the winding and the rotor surface and the heat removal section - the central hole in the shaft.

Также известен ротор электрической машины с испарительным охлаждением, содержащий обмотку, полый вал, выполненный в виде тепловой трубы, и цилиндр, установленный в валу с образованием полости, расположенной между наружной поверхностью цилиндра и внутренней поверхностью вала 2.Also known is a rotor of an electric machine with evaporative cooling, containing a winding, a hollow shaft made in the form of a heat pipe, and a cylinder mounted in the shaft with the formation of a cavity located between the outer surface of the cylinder and the inner surface of the shaft 2.

Целью нзЬбретенн вл етс повышение эффективности охлаждени и уменьшение теплового сопротивлени между участками выделени и отведени тепла, что приведет к снижению нагрева обмотки ротора.The purpose of this is to increase the cooling efficiency and reduce the thermal resistance between the heat release and heat release areas, which will reduce the heating of the rotor winding.

Цель достигаетс тем, что между обмоткой и валом расположены аксиальные каналы , сообщающиес с упом нутой полостью, и в последней установлено, по меньшей мере , одно кольцо, раздел ющее зону подачи хладагента в аксильные каналы от зоны его отвода. При этом цилиндр может быть покрыт теплоизол ционным материалом.The goal is achieved by the fact that axial channels are connected between the winding and the shaft, communicating with the cavity, and in the latter at least one ring separating the coolant supply zone into the axial channels from its outlet zone is installed. In this case, the cylinder may be covered with a heat insulating material.

На фиг. I показан ротор электрической машины с испарительным охлаждением, продольный разрез на фиг. 2 - ротор с различным расположением аксиальных каналов , полеречный разрез.FIG. I shows the rotor of an electric machine with evaporative cooling, a longitudinal section in FIG. 2 - a rotor with a different arrangement of axial channels, polirechny section.

В полом валу 1 ротора с обмоткой 2 установлен цилиндр 3, зафиксированный при помощи колец 4, служащих одновременно уплотнени ми между центральным отверстием и цилиндром. Между обмоткой и валом выполнены аксиальные каналы 5, которые могут быть выполнены и не у дна паза, а форма их в сечении может быть круглой (фиг. 2).In the hollow shaft 1 of the rotor with winding 2, cylinder 3 is mounted, fixed by means of rings 4, which simultaneously serve as seals between the central bore and cylinder. Axial channels 5 are made between the winding and the shaft, which can be made not at the bottom of the groove, but their shape in cross section can be round (Fig. 2).

Между наружной поверхностью цилиндра и внутренней поверхностью вала имеетс полость 6, котора .сообщаетс с аксиальными каналами посредством радиальных каналов 7 и 8. На конце вала ротора закреплен теплообменник 9 с напорным элементом а виде центробежных лопаток 10 с перегородкой И, прикрепленной к теплообменнику 9 и к цилиндру 3. Наружна поверхность цилиндра 3 покрыта слоем теплоизол ционного материала 12. На конце цилиндра имеютс отверсти 13,Between the outer surface of the cylinder and the inner surface of the shaft there is a cavity 6, which communicates with the axial channels through radial channels 7 and 8. At the end of the rotor shaft, a heat exchanger 9 is fixed with the pressure element and in the form of centrifugal blades 10 with a partition I attached to the heat exchanger 9 and cylinder 3. The outer surface of cylinder 3 is covered with a layer of thermal insulating material 12. At the end of the cylinder there are holes 13,

При сборке ротора внутренн полость, образуема теплообменником 9, полостью 6, цилиндром 3, аксиальными и радиальными каналами 5, 7 и 8 герметизуетс , часть объема ее заполн етс жидким хладоагентом, например, водой.When the rotor is assembled, the internal cavity formed by the heat exchanger 9, cavity 6, cylinder 3, axial and radial channels 5, 7 and 8 is sealed, part of its volume is filled with liquid refrigerant, for example, water.

При работе электрической машины хладоагент под действием центробежных сил лопаток 10 поступает через отверсти 13 и радиальные каналы 8 .в аксиальные.каналы 5, где происходит его испарение. Далее хладоагент в виде пара через радиальные каналы 7 поступает в полость 6 и проходит в теплообменник 9, где происходит его конденсаци .During the operation of the electric machine, the coolant under the action of the centrifugal forces of the blades 10 enters through the holes 13 and the radial channels 8 .in axial channels 5, where it evaporates. Further, the refrigerant in the form of steam through the radial channels 7 enters the cavity 6 and passes to the heat exchanger 9, where it condenses.

Использование изобретени позволит увеличить интенсивность охлаждени ротора, вследствие этого повысить электромагнитные нагрузки ротора, что даст возможность увеличить мощность машины, не измен ее габаритов.The use of the invention will make it possible to increase the intensity of cooling of the rotor, as a result, to increase the electromagnetic loads of the rotor, which will make it possible to increase the power of the machine without changing its dimensions.

Claims

1. The rotor of an electric machine with ispa cooling, containing a winding, a hollow shaft made in the form of a heat pipe, and a cylinder mounted in a shaft with the formation of a cavity located between the outer surface of the cylinder and the inner surface of the shaft, characterized in that to increase the intensity of cooling, axial channels are located between the winding and the shaft, communicating with the cavity, and in the latter at least one ring separating the coolant supply zone into the axial channels from the zone his tap ..

2. A rotor according to claim I, characterized in that the cylinder is covered with a heat insulating material.

Sources of information taken into account in the examination:

1. Aerodynamics and heat transfer in electric cars, HI, Kharkov, 1974, no. 4, s. 121, fig. 2

2. The copyright certificate number 524279, cl. H 02 K 9/20, 1974.

// I

//

-l r T S -ffyyi f-Tryy w fJf. cr j wu I

ig.2