Униполярная электрическая машина

 

Оп ИСАНИE <>427442

И ЗОБРЕТЕ Н И Я

Со:оз Советских

Социалистических

Республик х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 22.08.72 (21) 1821890/24-7

1,51) М. Кл. Н 02k 31/04 с присоединением заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 05.05.74. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 20.11.74

Гасударствевиый комитет

Совета Министров СССР го делам ивоврвтекий и открытий (53) УДК 621.313.291.3 (088.8) (72) Автор изобретения

Ф. Р. Коренцвит (71) Заявитель (54) УИИЛОЛЯРИАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к униполярным электрическим машинам с жидкометаллическим токосъемом на большие токи.

В известных униполярных электрических машинах жидкометаллические токосъемные устройства разной полярности имеют автономные электрически изолированнь е друг от друга контуры циркуляции жидкого металла, которые включают в себя насосы, теплообменники, фильтры, регулирующую и контрольно-измерительнуio аппаратуру и предназначены для охлаждения и очистки жидкого металла, поступающего в токосъемные устройства.

Выполнение автономных контуров циркуляции жидкого металла для токосъемов разной полярности усложняет конструкцию, так как требует удвоенного числа всех элементов контура циркуляции, Указанное обстоятельство снижает надежность и удорожает машину.

Цель изобретения — устранить отмеченные недостатки.

Поставленная цель достигается тем, что в униполярной электрической машине с жидкометаллическими токосьемными устройствами разной полярности, расположенными на разных диаметрах, в роторе выполнены каналы, соединяющие входные отверстия для жидкого металла токосъемного устройства, расположенного на меньшем диаметре, с выходными отверстиями токосъемного устройства, расположенного на большем диаметре, и выходные отверстия последнего со сливными отверстиями, выполненными в роторе в зоне токосъемного устройства, расположенного на меньшем диаметре. Кроме того, камеры протечек жидкого металла токосъемных устройств сообщены каналами со слпвными отверстиями в роторе.

На чертеже изооражена уииполяриая элек10 трическая машина с жидкометаллическими токосъсмными устройствами в продольном разрезе.

Между полюсами 1 и 2 магнитопровода статора 8 расположен полый ротор 4, установ1» ленный на валу 5. В кольцевом пазу магпитопровода 8 расположена обмотка возбуждения

6. По краям ротора 4 расположены жидкометаллические токосъемные устройства 7 и 8 разной полярности, причем токосъемное устройство 7 расположено на меньшем диаметре, чем устройство 8.

В неподвижном контакте 9 токосъемного устройства 7 выполнены входные отверстия 10 для подачи жидкого металла. Выходные отвер25 стия 11 токосъемного устройства 7, выполненные в роторе 4, сообщаются каналами 12 с входными отверстиями 18 токосъемного устройства 8, расположенного на большем диаметре. Выходные отверстия 14 того же токосъемного устройства сообщаются каналами 15

427442 — «ф» со сливными отверстиями 16, выполненными в роторе в зоне токосъемного устройства 7.

Нижняя часть ротора 4 охвачена сливной камерой 17, выполненной заодно с неподвижным контактом 9. Сливная камера 17 соединена с внешним контуром 18 циркуляции жидкого металла, содержащим насос 19, фильтр 20, теплообменник 21. Напорная часть контура 18 соединена с входными отверстиями 10 токосъемного устройства 7. Отверстия 10, 11, 18, 16 10 и каналы 12, 15 равномерно расположены по окружности ротора; число и их диаметр определяется расходом жидкого металла.

Камеры протечек 22 и 28. выполненные соответственно в токосъемных устройствах 7 и 8, сообщены каналами 24 и 2о с каналами 15.

При вращении ротора 4 униполярной машины (генераторный режим) насос 19 подает жидкий металл, например натрий-калиевый сплав, через входные отверстия 10 в токосъемное устройство 7 и заполняет его до заданного уровня. Под действием центробежных сил жидкий металл из токосъемного устройства 7 поступает в выходные отверстия 11, проходит по каналам 12 и через входные отверстия 18 попадает в токосъемное устройство 8, расположенное на большем диаметре, и заполняет его до заданного уровня. Под действием центробежных сил жидкий металл из токосъемного устройства 8 проходит через отверстия 14 в каналы 15 и выбрасывается из сливных отверстий 16 в сливную камеру 17.

Из сливной камеры 17 жидкий металл самотеком поступает во внешний контур 18, где он фильтруется и охлаждается и вновь подается насосом 19 к токосъемным устройствам.

Благодаря заполнению токосъемных устройств 7 и 8 жидким металлом в машине образуется электрическая цепь, в которой под действием э. д. с., наведенной в роторе 4, при его вращении в поле обмотки возбуждения 6 протекает ток. Поскольку сливные отверстия 16 расположены в одной зоне по отношению к полюсам магнитопровода 8 с входными отверстиями 11 токосъемного устройства 7, то потенциалы жидкого металла на входе и выходе из ротора равны, и, следовательно, внешний контур 18 также находится под потенциалом токосъемного устройства 7.

Выбрасываемый из отверстий 16 жидкий металл образует параллельно включенный токосъемному устройству 7 скользящий контакт струйного типа. При необходимости этот контакт может быть использован для разгрузки токосъеыного устройства 7, либо могут быть приняты известные меры для ограничения тока через него.

Циркулирующий в каналах 12, 15 ротора жидкий металл отводит потери, выделяющиеся в роторе. Направление движения жидкого металла показано стрелками.

Предмет изобретения

1. Униполярная электрическая машина с жидкометаллическими токосъемными устройствами разной полярности, расположенными на разных диаметрах внутри ротора и содержащими входные и выходные отверстия для циркуляции жидкого металла и камеры протечек жидкого металла, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, в роторе выполнены каналы, соединяющие входные отверстия токосъемного устройства, расположенного на меньшем диаметре, с выходными отверстиями токосъемного устройства, расположенного на большем диаметре, и выходные отверстия последнего со сливными отверстиями, выполненными в роторе в зоне токосъемного устройства, расположенного на меньшем диаметре.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что камеры протечек токосъемных устройств соединены каналами, выполненными в роторе, со сливными отверстиями в роторе.

427442

20 79

Составитель А. Трепутнева

Техред Г. Васильева Корректор В. Гутман

Редактор В, Фельдман

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент»

Заказ 1536 462 Изд. № 813 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5