Охлаждающее устройство
Изобретение относится к электромашиностроению . Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения и упрощение конструкции. Сущность изобретения заключается в выполнении теплоотводящих ребер 1 корпуса 2 с частотой собственных колебаний , близкой к частоте колебаний устройства в номинальном режиме его работы, и амплитудой колебаний, составляющей не менее 0,3 мм. Турбулизация окружающего ребра воздуха при колебаниях ребер обеспечивает повышение интенсивности отвода тепла и повышает эффективность охлаждечния. 3 з.п.ф-лы, 11 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
09) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4756573/07 (22) 16.10.89 (46) 30.03.92. Бюл. N. 12 (71) Брестский городской центр научно-технического творчества молодежи (72) В.В.Спиридонов, В.Н.Пчелин и О,В.Федина (53) 621.313.713 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N 1115167, кл. Н 02 К 5/18, 1982, Авторское свидетельство СССР N 1203646, кл. Н 02 К 5/18, 1984. (54) ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к злектромашиностроению. Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения и упрощение конструкции. Сущность изобретения заключается в выполнении теплоотводящих ребер 1 корпуса 2 с частотой собственных колебаний, близкой к частоте колебаний устройства в номинальном режиме его работы, и амплитудой колебаний, составляющей не менее 0,3 мм. Турбулизация окружающего ребра воздуха при колебаниях ребер обеспечивает повышение интенсивности отвода тепла и повышает эффективность охлаждения. 3 з.п,ф-лы, 11 ил, 1723637 Изобретение относится к теплообменным устройствам и может быть использовано преимущественно в электрических машинах, подверженных вибрации. Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения и упрощение конструкции. На фиг. 1 представлено охлаждающее устройство для электрической машины, общий вид; на фиг. 2 — ребро, выполненное с 1 возможностью отгиба его свободного конца под углом а к плоскости колебаний устройства; на фиг. 3 — видА на фиг. 2; на фиг. 4— ребра, размещенные на охватывающем корпус хомуте с прорезями, выходящими перпендикулярно на один из торцов хомута; на фиг. 5 — плоская ленточная заготовка хомута на фиг. 4; на фиг. 6 — хомут с прорезями, расположенными под углом к плоскости колебаний, общий вид; на фиг. 7 — плоская ленточная заготовка хомута на фиг. 6; на фиг. 8 — ребро с массой, установленной с возможностью перемещения и фиксации вдоль ребер, общий вид; на фиг, 9 — вид Б на фиг. 8; на фиг, 10 — ребро, выполненное с возможностью сворачивания его свободного конца в спираль, общий вид; на фиг. 11— плоская ленточная заготовка хомута с ребрами, образуемыми поворотом заключенных между прорезями участков, вокруг и родол ь ной оси. Охлаждающее устройство для электрической машины содержит теплоотводящие ребра 1, размещенные на наружной поверхности корпуса 2. Ребра выполнены упругими с частотой собственных колебаний, близкой к частоте колебаний устройства в номинальном режиме его работы (т,е. к частоте колебаний электрической машины), и амплитудой колебаний, составляющей не менее 0,3 мм. Ребра 1 могут быть выполнены с возможностью отгиба их свободных концов под углом а к плоскости колебаний устройства, вследствие чего они производят в процессе поперечных колебаний принудительную вентиляцию воздуха вдоль продольной оси устройства, Теплоотводящие ребра 1 могут быть изготовлены из отдельных пластин 3, жестко прикрепленных к наружной поверхности корпуса 2, или образованы заключенными между смежными прорезями 4 и отогнутыми из плоскости участками 5 охватывающего корпус 2 хомута 6 с прорезями 4 (т.е. размещены на хомуте 6). В последнем случае хомут 6 выполняется из плоских ленточных заготовок 7, Прорези 4 в заготовках 7 могут выполняться перпендикулярно или под углом Р к плоскости колебаний. В первом случае ребра 1 образуют путем двойного отгиба на 90 участков 5: вначале по линии сгиба 8, расположенной под углом к плоскости колебаний, а затем по линии сги5 ба 9, перпендикулярной плоскости колебаний. Во втором случае ребра 1 образуют путем отгиба участков 5 по линии сгиба 10, расположенной под углом а к плоскости колебаний, при этом ребра 1 располагаются 0 под углом у к плоскости хомута 6. При перпендикулярных прорезях 4 возможно также образование ребер 1 путем отгиба участков 5 по линии сгиба 11, параллельной плоскости колебаний, и последующего поворота их 15 вокруг продольной оси из плоскости колебаний. Хомут 6 фиксируется на поверхности корпуса 2 с помощью соединения замками 12 крайних, отогнутых наружу участков 13 заготовок 7. 20 Каждое из ребер 1 может бытьоборудовано приспособлением для изменения собственной частоты колебаний в виде массы 14, установленной с возможностью перемещения и фиксации вдоль ребер 1, Для обес25 печения возможности перемещения вдоль ребер 1 масса 14 выполнена в плане П-образной формы и одета на ребро 1. Фиксация массы 14 производится посредством фиксатора 15, вставляемого в прорези 16, 30 выполненные по длине боковой кромки ребра 1, и болтового соединения 17. Наличие массы 14, кроме того, позволяет снизить требуемую длину ребер 1, т,е, уменьшить габариты устройства. 35 Для упрощения конструкции массы 14, ее перемещения и фиксации вдоль ребра 1 последнее выполняется с возможностью сворачивания его свободного конца 18 в спираль. 40 Регулировать собственную частоту колебаний ребер 1 можно также изменением угла а их отгиба к плоскости колебаний, что приводит к изменению жесткости ребер 1. Размеры ребер 1 принимают на основа45 нии расчетов, выполняемых по существующим методикам из условия обеспечения собственной частоты колебаний, равной 0,5 — 1,5 частоты колебаний устройства в номинальном режиме его работы, и амплитуды 50 колебаний не менее 0,3 мм, Устройство работает следующим образом, Холодный воздух, контактируя с ребрами 1, отбирает тепло, охлаждая корпус 2, а 55 тем самым и электрическую машину. При вибрации охлаждающего устройства ребра 1 вследствие их изготовления с собственной частотой колебаний, близкой к частоте колебаний устройства, входят в ре1723637 зонанс, что сопровождается резким увеличением амплитуды колебаний. При этом обеспечивается активное перемешивание (турбулизация) окружающего воздуха, а при амплитуде вынужденных колебаний не менее 0,3 мм и срыв пограничного слоя воздуха с ребер 1,. что обеспечивает увеличение интенсивности отвода тепла без дополнительных затрат энергии. В случае установки ребер 1 под углом а к плоскости колебаний они параллельно обеспечивают движение воздуха вдоль оси устройства, обдувая друг друга и корпус 2. В процессе активного перемешивания воздуха и его вентилирования ребра 1 поглощают значительную часть энергии колебаний электрической машины. Для обеспечения максимальной интенсивности отвода тепла в номинальном режиме работы электрической машины производят регулировку собственной частоты колебаний ребер 1 до получения максимальной амплитуды их колебаний. Регулировку выполняют перемещением массы 14 с ее фиксацией в направлении от свободного конца ребер 1 или сворачиванием свободного конца ребер 1 в спираль и отгибом ребер 1 под углом к плоскости колебаний. Турбулизация окружающего ребра воздуха, срыв пограничного слоя воздуха, его вентилирование за счет использования энергии вибрационных колебаний электрической машины в совокупности обеспечивают повышение интенсивности отвода тепла и тем самым эффективности охлаждения устройства. Поглощение значительной части энергии колебаний электрической машины приводит к уменьшению воздействующих на нее вибрационных нагрузок, т.е. к повышению долговечности. 5 Размещение ребер на охватывающем корпус хомуте с прорезями позволяет выполнить устройство из одной плоской ленточной заготовки, упрощая конструкцию устройства. Формула изобретения 1. Охлаждающее устройство, например, для электрической машины, включающее корпус с ребрами, размещенными на его 15 наружной поверхности, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения и упрощения конструкции, ребра выполнены упругими, с возможностью получения частоты собствен20 ных колебаний, близкой к частоте колебаний устройства в номинальном режиме его работы, и амплитудой колебаний, составляющей не менее 0,3 мм. 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е25 е с я тем, что ребра выполнены с возможностью отгиба их свободных концов под углом к плоскости колебаний устройства, 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что ребра размещены на 30 охватывающем корпус хомуте с прорезями. 4. Устройство по пп. 1 — 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что ребра выполнены с возможностью сворачивания их свободных 35 концов в спираль. 1723637 1723637 1723637 Вид Е 11 Составитель А. Воинов Редактор Т. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор 0, Кравцова Заказ 1068 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинаг "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
