Ротор электрической машины со сверхпроводниковой обмоткой возбуждения

 

Изобретение относится электромашиностроению и касается конструкции электрических машин с криогенным охлаждением. Целью изобретения является повышение эксплуатационных надежностей сверхпроводниковой обмотки возбуждения ротора электрической машины. Ротор электрической машины содержит сверхпроводниковую обмотку возбуждения. Каждая катушка обмотки состоит из изолированных секций 2, уложенных в радиальные пазы 3 каркаса 4. Секции 2 разделены пластинами 12. выполненными из высокотеплопроводного материала. Пластины образуют с обмоткой единую монолитную конструкцию и находятся в надежном тепловом контакте с проводником. Выступающие в радиальном направлении из обмотки пластины 13 и 14 отогнуты таким образом, что образуют стенки каналов охлаждения подпазовых и подклиновых прокладок. Возможные во время работы тепловыделения в сверхпроводнике отводятся по медным пластинам к каналам охлаждения в подклиновой и подпазовой прокладках.1 ил.(ЛС12ПCJогоо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

-(я)ю H 02 К 3/24,3!48,9/22

ГОСУДАРСТВЕННЬ7И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7Ó (21) 4337568/07 (22) 07.12,87 (46) 15.02.92. Бюл, М 6 (71) Ленинградское производственное электрома шиностроител ьнов объединение

"Электросила" им. С,М.Кирова (72) Г.M.Õóòîðåöêèé, В,Д.Варшавский и

Ю, Г.Тюрин (53) 621.313,713(088.8) (56) Патент США

M 3991333, кл. Н 02 К 9/00, 1976.

Патент США

N. 4251745, кл. Н 02 K 9/00, 1981. (54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

СО СВЕРХПРОВОДНИКОВОЙ ОБМОТКОЙ

ВОЗБУЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится электромашиностроению и касается конструкции электрических машин с криогенным охлаждением. Целью изобретения является повы„„ Ы„„1713020 Al шение эксплуатационных надежностей сверхпроводниковой обмотки возбуждения ротора электрической машины. Ротор электрической машины содержит сверхпроводниковую обмотку возбуждения. Каждая катушка обмотки состоит из изолированных секций 2, уложенных в радиальные пазы.З каркаса 4. Секции 2 разделены пластинами

12, выполненными из высокотеплопровод.ного материала. Пластины образуют с обмоткой единую монолитную конструкцию и находятся в надежном тепловом контакте с и роводн иком. В ыступаю щие в радиальном направлении из обмотки пластины 13 и 14 отогнуты аким образом, что образуют стенки каналов охлаждения подпвзовых и подклиновых прокладок. Возможные во время работы тепловыделения в сверхпроводнике отводятся по медным пластинам к каналам охлаждения в подклиновой и подпазовой прокладка.х. 1 ил.

1713020

Составитель Г.Чебыкин

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор О.Кундрик

Редактор Н.Горват

Заказ 540 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 415

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101 I

Изобретение относится к электромашиностроению и касается конструкции электрических машин с криогенным охлаждением.

Целью изобретения является повышение надежности сверхпроводниковой обмотки возбуждения ротора электрической машины.

На чертеже изображена катушка в пазу ротора, поперечное сечение..

Ротор электрической машины содержит с верхп роводниковую обмотку возбуждения, состоящую из сверхпро водника 1 в собственной изоляции. Каждая катушка обмотки состоит из изолированных секций

2 и уложена в радиальные пазы 3 каркаса 4, в которых закреплена клиньями 5 с радиальными каналами б. Подпазовые 7 и подклиновые 8 прокладки выполнены с продольными каналами 9 и 10 соответственно, сообщающимися с радиальными каналами 6 в клиньях 5 и 11 в каркасе 4. Секции 2 разделены пластинами 12, Материал пластин 12 обладает высокой теплопроводностью и модулем упругости не меньше, чем у материала проводника. Это могут быть, например, медные пластины.

Пластины образуют с обмоткой единую монолитную конструкцию и находятся в хорошем тепловом контакте.с проводником.

Выступающие в радиальном направлении из обмотки пластины 13 и 14 отогнуты таким образом, что образуют стенки упомянутых каналов охлаждения подпазовых и подклиновых прокладок, На дне паза образован подпазовый канал 15, в тангенциальном направлении в пазу обмотка закреплена клиньями 16.

Во время работы к катушкам обмотки возбуждения подается хладагент через радиальный канал 6 по системе аксиальных

10, тангенциальных и радиальных каналов (не показано), в изоляционных подпазовых 7 и подклиновых 8 прокладках и между радиальными изоляционными прокладками 16.

Возможные во время работы тепловыделения в сверхпроводниках отводятся по медным пластинам к каналам охлаждения в подклиновой и подпазовой прокладках, Эф5 фективный отвод тепла от сверхпроводника осуществляется за счет того, что медные пластины находятся в хорошем тепловом контакте с проводником. Сами медные пластины обладают высокой теплопроводно10 стью и эффективно отводят тепло от сверхпроводника к каналу охлаждения. Кроме того, высокая теплопроводность меди при низких температурах позволяет выравнивать температуру по высоте катушки, т.е.

15 в радиальном направлении, градиент которой возникает за счет адиабатического сжатия хладагента в поле центробежных сил.

Отсутствие внутри катушек большого количества изоляционных прокладок, обла20 дающих значительной податливостью, а также внутренних каналов охлаждения, делают катушку монолитной, что в свою очередь приводит к уменьшению деградации сверхпроводника, т.е. к увеличению надеж25 ности обмотки.

Формула изобретения

Ротор электрической машины со сверхпроводниковой обмоткой возбуждения, содержащий состоящие из секций

30 изолированных проводников катушки, каждая из которых уложена в радиальные пазы каркаса и закреплена в них клиньями, подпазовыми и подклиновыми прокладками с продольными каналами охлаждения, о т л и35 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, упомянутые секции разделены по длине витков и в радиальном направлении пластинами из материала с высокими значениями тепло40 проводности и модуля упругости, преимущественно меди, которые замоноличены с обмоткой с обеспечением теплового контакта с проводниками и имеют отогнутые выступающие из обмотки участки, 45 образующие стенки упомянутых продольных каналов охлаждения подпазовых и подклиновых прокладок.