Ротор электрической машины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д) 4 Н 02 К 9)20 флр ..„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3531472)24-07 (22) 31.12.82 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (71) Истринское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электромеханики (72) В. Л. Баранцевич, В. П. Глазков, И. К. Кондратюк и С. И. Опрышко (53) 621.313.713 (088.8) (56) Аэродинамика и теплоотдача в электрических машинах: Сборник. ХАИ, 1974, вып. 4, с. 121.

Авторское свидетельство СССР № 851657, кл. Н 02 К 9/20, 1981. (54) (57) 1. РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ с испарительным охлаждением, имеющий сердечник, полый вал и систему сообщающихся с валом аксиальных и радиальных каналов, частично заполненных хладагентом и образующих тепловую тру„„SU„„1310954 бу, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности охлаждения и снижения массогабаритных показателей, на внутренней поверхности каждого аксиального канала, наиболее удаленного от оси вращения, установлен элемент с капиллярнопористой структурой, выполненной с уменьшающимся в направлении к оси вращения эффективным диаметром пор.

2. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что элемент с капиллярно-пористой структурой выполнен из того же материала, что и сердечник, и присоединен с обеспечением теплового контакта к внутренней поверхности каждого аксиального канала.

3. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что элемент с капиллярно-пористой струк- Я турой расположен со смещением продольной оси относительно продольной оси канала в сторону оси вращения.

С:

1310954

35

О, 40

55

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах с испарительным охлаждением.

Известен ротор электрической машины с испарительным охлаждением по принципу тепловой трубы, в котором процесс испарения происходит в центральном отверсти и вала.

Недостаток этого ротора — низкая эффективность охлаждения из-за высокого теплового сопротивления между участком выделения тепла — обмоткой и поверхностью ротора и участком отвода тепла— центральным отверстием вала.

Наиболее близок к предла гаемом у ротор электрической машины с испарительным охлаждением, имеющий полый вал, выполненный в виде тепловой трубы, и систему аксиальных и радиальных каналов.

Недостатком известного ротора является относительно низкая эффективность аксиальных каналов, наиболее удаленных от оси вращения, так как хладагент находится в поле больших центробежных сил, чем снижается площадь его соприкосновения с поверхностью аксиального канала.

Цель изобретения — повышение интенсивности охлаждения ротора и снижение его массогабаритных показателей путем более эффективного использования указанных аксиальных каналов.

Поставленная цель достигается тем, что в роторе электрической машины с испарительным охлаждением, имеющем сердечник, полый вал и систему сообщающихся с валом аксиальных и радиальных каналов, частично заполненных хладагентом и образующих тепловую трубу, на внутренней поверхности каждого. аксиального канала, наиболее удаленного от оси вращения, установлен элемент с капиллярно-пористой структурой, выполненной с уменьшающимся в направлении к оси вращения эффективным диаметром пор.

Указанный элемент с капиллярно-пористой структурой может быть выполнен из того же материала, что и ротор, и присоединен с обеспечением теплового контакта к внутренней поверхности каждого аксиального канала.

Кроме того, элемент с капиллярно-пористой структурой может быть расположен со смещением продольной оси относительно продольной оси канала в сторону оси вращения.

На фиг. 1 показан ротор электрической машины, продольный разрез; на фиг. 2 —— разрез А-А на фиг. 1.

В корпусе 1 ротора имеется полый вал 2, выполненный в виде тепловой трубы, ради5

25 альный канал 3, соединяющий тепловую трубу с аксиальным каналом 4, радиальный канал 5, соединяющий аксиальный канал 4 с полостью 6, отделенную от тепловой трубы 2 цилиндром 7.

На внутренней поверхности аксиального канала 4 установлен элемент с капиллярнопористой структурой 8, переменной пористости, причем эффективный диаметр пор этой структуры уменьшается в направлении от внешнего диаметра ротора к оси О вращения ротора.

С целью обеспечения надежного теплового контакта между элементом с калиллярно-пористой структурой 8 и корпусом

1 ротора эта структура выполнена из того же материала, что и ротор (например, стальной порошок, сетка или войлок), и припечена к внутренней поверхности аксиального канала 4.

В случае если капиллярно-пористая структура выполнена из металлической сетки или войлока, наиболее целесообразно сетку или войлок наматывать равномерно на технологическую оправку, представляющую стержень с наружным диаметром с „ равным внутреннему диаметру капиллярнопористой структуры, вставлять оправку в месте со структурой 8 в аксиальный канал 4, а затем смещать оправку на расстояние О, — О, к оси О врашения ротора.

При этом оптимальная величина смещения О, — О, определяется центробежными силами, действующими на хладагент в аксиальном канале 4, и размерами этого канала и определяется соотношением с, — диаметр аксиального канала;

D — диаметр, на котором расположен центр О> аксиального канала 4 относительно оси вращения.

При сборке ротора внутренняя полость образуется полостью вала 2, каналами 3, 4 и 5, полостью 6, частично заполняется хладагентом, например, водой.

Система охлаждения работает следующим образом.

При работе электрической машины хладагент по полому валу 2 и радиальному каналу 3 поступает в аксиальный канал 4, где происходит испарение, далее хладагент в виде пара через радиальный канал 5 и полость 6 поступает в теплообменник, где происходит его конденсация.

Выполнение капиллярно-пористой структуры 8 переменной пористости с уменьшением эффективного диаметра пор по окружности в направлении оси вращения ротора обеспечивает растекание хладагента по всему периметру аксиального канала 4 в

1310954

Составитель Л. Карцева

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 1766/52 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 противовес центробежным силам, стремящимся сконцентрировать хладагент на наружной, наиболее удаленной от оси врашения ротора поверхности аксиального канала 4.

Использование предлагаемого ротора повышает в 3 раза эффективность системы охлаждения ротора, что обеспечивает снижение массы и габаритов машины на 35—

50%.