Электрическая машина

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Цель изобрете ния состоит в повышении эффективности охлаждения с воздушным хладагентом и упрошении. Электрическая машина содержит полый вал 1 с теплоносителем и напорный элемент с каналами 3. Благодаря тому, что в полом валу закреплена вихревая труба 4, а соединение каналов напорного элемента с полостью вихревой трубы выполнено в тангенциальном направлении, обеспечивается достижение поставленной цели. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1417109

А1

51 4 Н 02 К 9/04

1 ь

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4178599/24-07 (22) 17.11.86 (46) 15.08.88. Бюл. № 30 (72) А. И. Ковалев, Е. В. Никитин, А. А. Старочкин, А. М. Олейников и Г. М. Буйнов (53) 621.313.713 (088.8) (56) Борисенко А. И. и др. Охлаждение промышленных электрических машин. М., 1983, с. 208..

Авторское свидетельство СССР № 524279, кл. Н 02 К 9/19, 1976. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения состоит в повышении эффективности охлаждения с воздушным хладагентом и упрощении.

Электрическая машина содержит полый вал

1 с теплоносителем и напорный элемент с каналами 3. Благодаря тому, что в полом валу закреплена вихревая труба 4, а соединение каналов напорного элемента с полостью вихревой трубы выполнено в тангенциальном направлении, обеспечивается достижение поставленной цели. ) з. п. ф-лы, 4 ил.

4ь

CO

1417109

Формула изобретения

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к области воздушного охлаждения электрических машин.

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения с воздушным хладагентом и упрощение.

На фиг. 1 изображена электрическая машина; на фиг. 2 — вал с вихревой трубой и напорным элементом; на фиг. 3 — напорный элемент, поперечный разрез; на фиг. 4 — вид А на фиг. 2.

Электрическая машина содержит полый вал 1, диск 2 напорного элемента, воздушные каналы 3, вихревую трубу 4, калиброванное отверстие 5, холодный конец 6 вихревой трубы, радиальные каналы 7, корпус 8, ротор 9, статор 10, горячий конец 11 вихревой трубы, теплоизолирующее покрытие 12, аксиальные отверстия 13, фланец 14 и подшипник 15.

Машина работает следующим образом.

При вращении полого вала 1 вращается диск 2 с воздушными каналами 3, которые захватывают воздух и нагнетают его в вихревую трубу 4. Благодаря тангенциальному подводу воздуха и динамическому напору в вихревой трубе 4 образуется воздушный вихрь, в котором внутренние слои воздуха отдают Тепло наружным слоям. Центральный холодный поток воздуха через калиброванное отверстие 5 холодного конца 6 вихревой трубы 4 поступает в полый вал 1 по радиальным каналам 7 проходит внутрь корпуса 8, где омывает поверхности ротора 9, статора 10, отбирает избыточное тепло и выводится в окружающую среду. Наружные горячие слои возд па по горячему концу 11 вихревой. трубы 4, имеющему теплоизолирующее покрытие 12, через аксиальные отверстия 13 фланца 14 отводятся со стороны подшипника 15 наружу, где смешиваются с окружающим воздухом.

При этом диск 2, насаженный на полый вал ротора 1, с размещенными на нем воздушными каналами 3 образует напорный элемент.

В предлагаемой машине в отличие от известной используется только один теплоноситель, в частности воздух, который менее опасен. Температура охлаждающего воздуха за счет действия вихревой трубы всегда меньше, чем температура воздуха, используемого для охлаждения в известных машинах. Это увеличивает эффективность воздушного охлаждения и позволяет исключить необходимость использования жидкостного теплопередающего контура. Применение полого вала ротора для прокачки охлаждающего воздуха также увеличивает эффективность воздушного охлаждения, так как к обтеканию воздушным потоком теплоотдаюших поверхностей электрической машины снаружи добавляется эффект охлаждения ротора изнутри. Предлагаемая элек5

55 трическая машина проще в конструктивном исполнении. Так, сложный напорный элемент, применяемый в известной машине, заменен диском с воздушными каналами, который удерживается на валу ротора, например, с помощью шпонок. Упрощение конструкции предлагаемой электрической машины обусловлено также тем, что воздушные каналы для холодного и горячего потоков не требуют высокой герметичности. В том случае, когда предлагаемая электрическая машина является реверсивной, на диске может быть размещен второй ряд воздушных каналов, направленных в обратную сторону. Согласно принципу действия вихревой трубы направление вращения вихря может быть выбрано как по часовой стрелке,так и против, при этом эффективность действия вихревой трубы не изменяется. При необходимости отвода от предлагаемой электрической машины большего количества тепла вращающиеся вихревые трубы могут быть размещены в обоих концах полого вала ротора, а потоки холодного воздуха направлены встречно.

Конструктивно вращающаяся вихревая труба может быть расположена на участке вала между ротором и подшипником, а также за подшипником. В этом случае исключается необходимость во внутреннем теплоизолирующем покрытии горячего конца вихревой трубы и улу чшаются условия охлаждения подшипника. Для повышения эффективности вихревой трубы ее горячий конец можно охлаждать например, проточной жидкостью, что совершено безопасно для электрической машины, так как охлаждаемый горячий конец вихревой трубы может быть расположен вне корпуса электрической машины. Кроме этого, диск с воздушными каналами может быть конструктивно выполнен в виде отдельно узла, равнопрочного валу ротора, и сочленен с полым валом, например, с помощью фланцев. Так как вращающаяся вихревая труба размещается в полом валу ротора и не несет механической нагрузки, ее части могут быть выполнены из пластмассы с заданными свойствами. В целях уменьшения длины холодного конца вихревой трубы целесообразно придать ему расширяющуюся форму.

1. Электрическая машина, содержащая статор, ротор с установленным в подшипниках валом, в полости которого размещен теплоноситель, и напорный элемент с каналами, сообщающимися с внутренней полостью вала, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения с воздушным хладагентом и упрощения, в полом валу закреплена вихревая труба, напорный элемент выполнен в виде диска с каналами, соединение которых с

1417109

g 10 рие4

Составитель Л. Карцева

Реда кто р А. Ога р Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 4074/53 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4

3 внутренней полостью вихревой трубы выполнено в тангенциальном направлении.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что вращающаяся вихревая труба расположена на участке вала между ротором и подшипником и в части, обращенной к подшипнику, с внутренней стороны имеет теплоизолируюшее покрытие.