SU777776A1 - Индукторна машина с жидкостным охлаждением - Google Patents

Description

душные прослойки, образующиес  в местах сопр жени  корпуса и пакетов железа статора , проводников обмотки, пазовой изол ции и пакетов железа статора.

Индукторна  машина отличаетс  низкой эффективностью охлаждени , так как повышенные термические сопротивлени  на пути теплового потока ведут к значительным перепадам температуры между проводниками обмотки  кор  и поверхностью теплообмена . Лобовые части обмотки  кор  работают в т желом тепловом режиме, поскольку отвод тепла от лобовых частей обмотки статора осуш ествл етс  в основном теплопроводностью через пазовую часть обмотки.

Выполнение обмотки возбуждени  как монолитного тела ухудшает отвод тепла от проводников, удаленных от наружной поверхности обмотки возбуждени ,  вл юш ,ейс  поверхностью теплообмена - проводНИКИ центральной части обмотки возбуждени  имеют повышенную температуру.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности охлаждени  индукторной машины.

Дл  этого индукторна  машина снабжена перегородкой, размешенной в зазоре между статором и ротором и разделительными кольцами, расположенными между пакетами корпуса статора и подшипниковыми ш,итами, причем перегородка и кольца имеют обрашенные к лобовым част м обмотки  кор  конические поверхности с пазами , обмотка возбуждени  выполнена секционированной и между секци ми установлены дистанционные прокладки.

Введение в индукторную машину перегородки , дистанционных прокладок и разделительнь1х колец позвол ет интенсифицировать охлаждение нагретых поверхностей индукторной машины за счет их непосредственного контакта с потоком охлаждаюш ,ей жидкости, обеспечиваюш.его снижение термического сопротивлени  тепловому потоку от обмоток и железа статора к поверхности теплообмена.

На чертеже приведена индукторна  машина с жидкостным охлаждением, продольный разрез.

Индукторна  машина содержит корпус 1 из магнитопровод шего материала, закрытый с торцев сопр гаюш,имис  с корпусом подшипниковыми ш,итами 2 с подшипниками 3, на которые опираетс  ротор 4. В корпус 1 запрессованы два шихтованных пакета железа статора 5, в пазах которых уложена обмотка 6  кор , а между пакетами статора 5 расположена кольцева  обмотка 7 возбуждени , выполненна  в виде отдельных секций, и демпферное кольцо 8, охватываюш ,ее обмотку статора б в зоне обмотки возбуждени . Перегородка 9 помещена в расточку статора 5 в зазор между ротором 4 и статором 5 и на одном конце снабжена коническим утолщением 10 в зонелобовых частей обмотки 6, на наружной поверхности которого выполнены пазы 11, направленные под углом к образующей конуса , так что образуют пр мой угол с направлением нижних слоев лобовых частей обмотки 6. После установки в расточку статора 5 на торец перегородки 9, противоположный коническому утолщению 10, напрессована  вл юща с  частью перегородки коническа  втулка 12 с пазами 13 на наружной поверхности дл  образовани  каналов в зоне 14 лобовых частей обмотки 6. Перегородка 9 имеет уплотнение в зоне подшипниковых щитов дл  герметизации полости статора.

Разделительные кольца 15 изготовлены из электроизол ционного материала, например пластмассы АГ-4, и предназначены дл  отделени  входных жидкостных коллекторов 16 от выходных 17. На внутренней поверхности разделительных колец 15 выполнены пазы 18, направленные к образующей так, что образуют пр мой угол с направлением верхних слоев лобовых частей обмотки 6. На наружной поверхности разделительных колец 15 выполнены каналы 19, сообщающиес  одним концом с каналами 20 пакета железа статора 5, а другим - с выходным коллектором 17. Разделительные кольца 15 снабжены уплотнени ми на обоих торцах дл  предохранени  протекааи  жидкости из входного 16 в выходной коллектор 17.

Демпферное медное кольцо 8 обмотки 7 изготовлено с каналами 21 через боковую поверхность, предназначенными дл  течени  охлаждающей жидкости. Р ды каналов 21, расположенные на соседних образующих поверхности кольца 8, выполнены с противоположным наклоном к оси кольца 8 и составл ют с осью кольца угол, отличный от 90°.

Дистанционные прокладки 22 между секци ми обмотки 7 изготовлены из электроизол ционного материала, например пластмассы АГ-4, установлены в шести диаметрально противоположных точках между секци ми обмотки возбуждени , а также между торцевыми поверхност ми крайних секций обмотки 7 и пакетов железа статора 5.

Лобовые части обмотки 6 расположены между поверхност ми перегородки 9 и разделительных колец 15 и снабжены П-образными прокладками 23, расположенными в шахматном пор дке между сло ми обмотки 6 в зоне 14 лобовых частей и образующие каналы дл  течени  жидкости.

Охлаждение нагретых элементов индукторной машины осуществл етс  потоком охлаждающей жидкости, например масла, циркулирующим через машину. При этом последовательность охлаждени  нагретых частей определ етс  классом нагревостойкости изол ции обмоток 7 и 6 статора 5, а

также прочн остью статорной перегородки 9. В варианте исполнени  последовательность охлаждени  изображена стрелками на чертеже. Охлаждающа  жидкость подаетс  через проходники 24 во входные жидкостные коллекторы 16, обтекает по поверхности лобовых частей обмотки 6, нагреваетс  и отводит тепло от лобовых частей обмотки 6. Решетка лобовых частей обмотки 6 выполнена прозрачной с развитой поверхностью теплообмена, образованной нри помощи пазов И и 13 на поверхности перегородки 9 и втулки 12, пазов 18 на поверхности разделительных колец 15 и П-образных прокладок 23. После охлаждени  лобовых частей обмотки 6 поток жидкости направл етс  в осевые каналы 25, выполненные в пакетах железа статора 5, и каналы 26, образованные нрверхност ми перегородки 9, пазовых клиньев и статора 5. При контакте потока охлаждающей жидкости с поверхност ми указанных осевых каналов 25 и 26 жидкость нагреваетс  и отводит тепло, выделившеес  в пазовой части обмотки статора бив пакетах железа статора 5. Из осевых каналов 25 и 26 охлаждающа  жидкость подаетс  в межпакетное пространство 27, откуда протекает через каналы 21, кольца 8, нагреваетс , отводит потери, выделившиес  в кольце 8, направл етс  в каналы между секци ми обмотки 7, нагреваетс  в процессе контакта с поверхност ми секции обмотки 7, охлаждает их и по каналам 19 и 20 подаетс  в коллекторы 17, откуда при помощи проходника 28 нагрета  жидкость удал етс  из полости машины.

Применение непосредственного жидкостного охлаждени  нагретых элементов статора индукторной машины выгодно отличает ее от известных машин. Выполненна  система каналов в лобовых част х обмотки статора способствует турбулизации потока жидкости при ее течении как в каналах лобовых частей, так и в осевых каналах пакетов железа статора. Кроме того, выполнение различного наклона осей смежных р дов каналов демпферного кольца к его оси вызывает местные вихреобразовани  при течении жидкости через каналы демпферного кольца, что также способствует турбулизации потока жидкости при его течении между секци ми обмотки возбуждени . Организаци  течени  турбулентного потока жидкости относительно нагретых поверхностей индукторной машины позволило

достигнуть значительной интенсивности отвода тепла из зоны тепловыделений и низкие термические сопротивлени  на пути теплового потока из мест тепловыделени  к поверхност м теплообмена. В результате

этих меропри тий достигнуто снижение массогабаритных показателей индукторной машины .

Claims (2)

1.Альпер Н. Я. и Терз н А. А. Индукторные генераторы, М., «Энерги , 1970.

2.Патент Великобритании № 1102753, кл. Н 02К 19/20, 1965 (прототип).

1 W 5 20 t В 22 7 5 25 15

....IU,./,/,:/