SU771807A1 - Электрическа машина - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при разработке электрических машин.

В известной электрической машине закрытого исполнени  вал выполнен в виде центробежной тепловой трубы, на наружной поверхности зоны конденсации которой выполнены продольные каналы, а на каналах закреплена втулка вентил тора 1.

Тепло от ротора передаетс  через стенку тепловой трубы к рабочей жидкости, котора  непрерывно испар етс . Поток пара переноситс  в зону конденсации, где он конденсируетс  за счет передачи тепла через стенку продольным каналам и втулке вентил тора , обдуваемым воздухом, прокачиваемым вентил тором.

Недостатком известной машины  вл етс  мала  интенсивность охлаждени , обусловленна  сравнительно небольшими коэффициентами теплоотдачи от стенки к воздуху.

Также известна электрическа  машина, содержаща  закрытый корпус, направл ющий кожух с торцовыми отверсти ми и установленный в подшипниках ротор с валом, выполненным в виде тепловой трубы, имеющей расположенную между одним из подшипников и направл ющим кожухом зону конденсации с продольными ребрами и каналами , с доаолнительным охватывающим зону конденсации корпусом, и с вентил тором , охваченным направл ющим корпусом 2.

Указанна  конструкци  также не обеспечивает необходимого повышени  эффективности охлаждени .

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  втора  из приведенных конструкций. 10 Целью изобретени   вл етс  повыщение эффективности охлаждени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что дополнительный корпус имеет перфорированные боковую и обращенную к упом нутому подшипнику торцовую стенки и распо15 ложенные в нем элементы из теплопроводного материала, например алюминиевые щарики , а вентил тор расположен между упом нутым подщипником и перфорированной торцовой стенкой дополнительного корпуса. 20 На фиг. 1 показана электрическа  машина , общий вид и продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Электрическа  мащина закрытого исполнени  включает в себ  корпус 1, внутри которого размещены статор 2 и ротор 3 с обмотками , причем ротор 3 укреплен на валу 4. Вал 4 опираетс  на подшипники 5. Вал 4 выполнен в виде центробежной тепловой трубы 6, зона 7 испарени  которой находитс  внутри ротора 3, а зона 8 конденсации вынесена за пределы закрытого корпуса 1.

На наружной поверхности зоны 8 конденсации закреплен центробежный вентил тор 9 и выполнены продольные каналы 10, которые охвачены перфорированным корпусом 11, жестко прикрепленным к валу 4. Торец 12 корпуса 11 со стороны вентил тора выполнен перфорированным, причем между передней стенкой колеса вентил тора и торцом корпуса 11 зазор может отсутствовать . Внутрь перфорированного корпуса 11 засыпаны непроваливающиес  твердые частицы 13. Торец со стороны,противоположной вентил тору 9, закрыт глухой крышкой 14.

Перфорированный корпус 11 вентил тора 9 и закрытый корпус 1 со стороны вентил тора закрыты профильным направл ющим кожухом 15 с отверстием 16. На вентил торе 9 установлена дополнительна  крыльчатка 17.

Электрическа  машина работает следующим образом.

При подаче напр жени  на обмотку статора 2 и сн тии мощности с вала 4 происходит нагревание статора 2 и ротора 3. Тепло от ротора 3 передаетс  в зону 7 испарени  тепловой трубы 6. При этом рабоча  жидкость , распредел ема  по внутренней поверхности зоны 7 испарени  за счет действи  центробежных сил, испар етс , а поток пара переноситс  в зону 8 конденсации. В зоне 8 поток пара конденсируетс , а тепло отводитс  от наружной стенки зоны конденсации , причем рабоча  жидкость центробежными силами снова возвращаетс  в зону 7 испарени .

Дл  интенсификации теплообмена между охлаждающим воздухом, прокачиваемым вентил тором 9 и наружной поверхностью зоны 8 конденсации продольные каналы 10, образованные продольно расположенными охлаждающими ребрами, охвачены перфорированным корпусом 11, например цилиндрической формы, внутрь которого засыпаны непроваливающиес  твердые частицы 13. За счет разрежени , создаваемого вентил тором 9, наружный воздух засасываетс  через отверстие 16, проходит вдоль глухой крышки 14 и далее через перфорированный корпус 11, омывает стенки и ребра каналов 10, выходит через перфорированный торец 12 и выбрасываетс  по зазору между герметичным оребренным корпусом 1 и направл ющим кожухом 15 наружу.

При продувании наружного воздуха через перфорированный корпус 11 осуществл етс  псевдоожижение твердых частиц, прижимаемых к корпусу 11 центробежными

силами. При этом ребра и стенки продольных каналов 10 оказываютс  в.. зоне активного псевдоожиженного сло  твердых частиц .

Известно, что даже при малых скорост х псевдоожиженного агента (продуваемого воздуха) достигаютс  большие значени  коэффициентов теплообмена дл  поверхностей , омываемых псевдоожиженным слоем частиц, которые составл ют 300- 600 ккал/м ч°С и выше.

В данной электрической машине легко может быть организован псевдоожиженный слой твердых частиц, а точнее его можно назвать центробежным псевдоожиженным слоем.

В качестве материала твердых частиц можно использовать,например, алюминиевые шарики или цилиндрики, поскольку алюминий обладает малым удельным весом и высокой теплопроводностью. При таком сочетани  теплофизических свойств указанные частицы могут быть легко псевдоожижены в поле центробежных сил при сравнительно небольших скорост х продуваемого воздуха. В псевдоожиженном слое, обладающем развитой поверхностью теплообмена, происходит интенсивный перенос тепла от наружной поверхности зоны конденсации через псевдоожиженные частицы к продуваемому охлаждающему воздуху.

Кроме указанного выше способа переноса тепла, происходит также охлаждение зоны конденсации при непосредственном омывании воздухом стенок и ребер каналов 10 и поверхности зоны 8 конденсации. Твердые частицы будут непрерывно отбрасыватьс  центробежными силами к перфорированному корпусу 11, перемешива сь и псевдоожижа сь потоком охлаждающего воздуха.

На приведенном чертеже корпус 11 примыкает без зазора к колесу вентил тора 9, что соответствует режиму работы вентил тора с максимальным разр жением внутри перфорированного корпуса 11. Возможен также вариант работы электрической машины с зазором между корпусом 11 и вентил тором 9.

Увеличение количества воздуха, продуваемого в зазоре между корпусом I и кожухом 5, достигаетс  установкой дополнительной крыльчатки 17 на кш1есе вентил тора 9.

Эффективность предлагаемой электрической машины заключаетс  в том, что достигаетс  значительна  интенсификаци  охлаждени  ротора путем увеличени  наружного коэффициента теплообмена в зоне конденсации . Увеличение коэффициента теплообмена на наружной стороне зоны конденсации обеспечиваетс  поддержанием в этой зоне интенсивного псеидоожиженного сло  твердых частиц, омывающих продольные ребра и стенки зоны конденсации. Вследствие этого мощность электрических машин

Claims (1)

1. Формула изобретения ₅

   Электрическая машина, содержащая закрытый корпус, направляющий кожух с торцовыми отверстиями и установленный в подшипниках ротор с валом, выполненным в виде тепловой трубы, имеющей расположен- ю ную между одним из подшипников и направляющим кожухом зону конденсации с продольными ребрами и каналами с дополнительным охватывающим зону конденсации корпусом, и с вентилятором, охваченным на правляющим кожухом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, дополнительный корпус имеет перфорированные боковую и обращенную к упомянутому подшипнику торцовую стенки и расположенные в нем элементы из теплопроводного материала, например алюминиевые шарики, а вентилятор расположен между упомянутым подшипником и перфорированной торцовой стенкой дополнительного корпуса.