Закрытая электрическая машина

 

ЗАКРЫТАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, имеющая ротор с обмоткой, на валу которого расположен вентилятор, статор , включающий обмотку с лобовыми частями и размещенный в полости мащины хладагент в виде непроводящей магнитной жидкости, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации охлаждения, она снабжена теплообменником, расположенным со стороны вентилятора в зоне лобовых частей обмоток, а магнитная жидкость имеет температуру точки Кюри ниже допустимой температуры нагрева обмоток на 15-20°С.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(5ц Н 02 К 9/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ .!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Х б 7

©з

13 3 (Ь (21) 2919987/24-07 (22) 08.05.80. (46) 23.11.83. Бюл. № 43

{72) И. Г. Чумак, В. А. Радионов, Г. А. Савченков, Я. Б. Тубис, Ю. И. Головко, В. А. Крикун, В. Г. Борозенец и М. С. Фанарь (53) 621.313.7! 3 (088.8) (56) i. Гурин Л. С. и Кузнецов Б. Н. Проектирование серий электрических машин. с<Энергия», 1978, с. 58-59.

2. Авторское свидетельство СССР № 534833. кл. Н 02 К 9/197, 1976.

„„SU„„1056376 А (54) (57) ЗАКРЫТАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ

МАШИНА, имеющая ротор с обмоткой, на валу. которого расположен вентилятор, статор, включающий обмотку с лобовыми частями и размещенный в полости машины хладагент в виде непроводящей магнитной жидкости, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации охлаждения, она снабжена теплообменни ком, расположенным со стороны вентилятора в зоне лобовых частей обмоток, а магнитная жидкость имеет температуру точки Кюри ниже допустимой температуры нагрева обмоток на 15-20 С.

1056376

Изобретение относится к охлаждению электрических машин, в частности к электрическим машинам закрытого исполнения.

Известны закрытые электрические машины с воздушным охлаждением путем циркуляции внутреннего воздуха машины через охладитель на наружной поверхности корпуса, электромагнитный зазор и вентиляционные каналы в активных частях (1).

Недостатком такой конструкции является сравнительно низкая эффективность 10 охлаждения из-за низкой удельной теплоемкости воздуха.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является конструкция электрической машины, в которой для охлаждения обмотки статора применяется

15 непроводящая ферромагнитная жидкость 12).

Недостатками известной машины являются повышение величины суммарного электромагнитного зазора, складывающегося из толщины перегородки и зазора между ротором и перегородкой, низкая эффективность охлаждения машины в связи с отсутствием замкнутой циркуляции охлаждающей жидкости через активные части машины и изза низкого теплосъема с пазовой части обмотки сгатора и поверхности ротора. 25

Целью изобретения является интенсификация охлаждения всех элементов электрической машины.

Поставленная цель достигается тем, что закрытая электрическая машина, на валу ротора которой расположен вентилятор, за- 30 пол пена непроводящей магнитной жидкостью, температура точки Кюри которой на

15-20 С ниже допустимой температуры на>;>ева обмоток, и машина снабжена тепло.>бх>синяком, выполненным, например, из

>он;н>вь>х труб, который располагается в ло35 бовой части со стороны вентилятора.

Это обуславливает возникновение эффекта тормомагнитной . циркуляции в результате последовательных процессов потери магнитных свойств при нагревании вы- 40 ше точки Кюри жидкости, в зазоре между ротором и статором, и восстановление магнитных свойств жидкости при ее охлаждении.

На фиг. 1 изображена закрытая электрическая машина; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Электрическая машина состоит из пакета статора 1, обмотки 2 статора, ротора 3, станины 4, теплообменника 5 с тепловыми трубами 6, снабженными ребрами 7, вентилятора 8, кожуха 9, пазов 10, каналов 11, вала 12, подшипниковых щитов 13 и 14, подшипников 15 и 16 и магнитного уплотнения

17, состоящего из магнитов 18, полюсных наконечников с концентраторами 19 поля, магнитонепроводящей шайбы 20.

Магнитная жидкость, заполняющая внутреннюю полость 21 и 22 электрической машины, а также зазор 23 между ротором 3 и пакетом статора 1, подбирается таким образом, чтобы точка Кюри была на 15-20 С ниже допустимой температуры обмотки.

Кроме того, магнитная жидкость должна иметь в качестве жидкой основы любые смазочные масла для обеспечения удовлетворительной работы подшипников 15 и 16.

При подаче питания на обмотку 2 статора, магнитная жидкость, находящаяся внутри зазора 23, разогревается, приближаясь к точке Кюри, а следовательно, теряет свои магнитные свойства и не может удержаться электрическим полем в зазоре

23. Нагретая жидкость выталкивается в полость 21, а более холодная жидкость, которая сохраняет свои магнитные свойства, под деиствием электрического поля затягивается в зазор 23 из полости 22. Жидкость из полости 21 попадает в полость 22 через пазы 10 и межтрубное пространство теплообменника 5.

В полости 22 жидкость охлаждается, обмениваясь теплом с трубами 6, и восстанавливает сво> магнитные свойства, завершая таким образом цикл охлаждения.

Высокие теплофизические свойства магнитных жидкостей (по сравнению с воздухом) позволяют существенно повысить интенсивность теплообмена внутри электрической машины, и тем самым, эффективность системы охлаждения.

Магнитная жидкость, находящаяся в зазоре 23, способствует уменьшению потерь магнитного потока, так как ее относительная магнитная проницаемость выше, чем, например, воздуха.

Применение для интенсификации охлаждения магнитной жидкости позволяет также создать надежное уплотнение вала

12 в месте подшипниковых щитов 13 и 14 герметичных электрических машин.

В настоящее время имеются образцы асинхронных двигателей на базе двигателей марки 4AI80M2, в которых в качестве хладагента применена ферромагнитная жидкость на основе масла марки ХВ 12-18, дисперсная фаза — феррит с температурой точки

Кюри 110 C.!

056376

18

12

Редактор А. Шишкина

Заказ 9331/52

Составитель Л. Кацева

Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4