Ротор электрической машины с криогенным охлаждением

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистических

Республик (l l) 604086 (6l) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 21.05.76 {21)2361574i24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

2 (51) М. Кл.

Н 02 К 9/197

Гасударственный «оинтет

Совета Мнннотров СССР

II0 делам нзооретеннй н открытий (43) Опубликовано 25,04.78, Бюллетень №15 (53) УДК 621.313.7 13 (088,8) (45) Дата опубликования описаиия04.04.78

В, Г1. Куевда, Г, Г. Счастг!ивый и В, А„Шаревский (72) Авторы изобретения

Институт электродинамики АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

С КРИОГЕННЫМ ОХЛЛЖДЕНИЕг"! лейн им И.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах с криогенным охпаждением обмоток.

Известна конструкция ротора электрической машины с криогенным охлаждением, в которой полый несущий ципиндр с закрепленной на нем обмоткой непосредственно соединен с цапфами вала, а эпектротепповой экран, охватывающий центрапьный участок !и несущего цилиндра, жестко соединен с посВ такой конструкции вращающий .ломент к обмотке передается от цапфы вала непосред- 15 ственно через стенки несущего цилиндра,в связи с чем площадь их поперечного сечения должна выбираться, исходя из условия обеспечения необходимой механической прочности.

С ростом мощности машины эта ппощадь увеличивается, а следовательно, увеличивается теппоприток к обмотке, что вызывает дополнительный расход хладагента, снижает надежность работы машины и ее экономические показатепи. 25

Известна также ко!!струкп!си с!.c, . кр;!.-огенной электрической машины, в кс; рой концевой участок несущего ш линд!.а и!япсп!нен в виде двух цилиндров — тонкостенного охп аждае мого,,непосредственно связс!!!него с цапфой вола, и топстостеь!ного (силового), связанного с цапфой <ерез кон! ик гные соединения, образованныс !!!.!сгу»:!м!! ци- линдра, расположенными в соогветст! уK nè« им пазах цапфы (2j, B это;! устройств» вследствие того, что вращснощий !oi;»!rг передается через контактные соединения, обладающие большим тепловым со!;рот!! !»!!ием, приток тепла к центральному участку !!»сущего цилиндра, где расположена об.;!откс!, хотя и умень!иен, но продолжает ос! «г;. !ься значительным, поскольку соединение кслп!»воГо топстосте3п!ОГО !! централь!!О! у -r:i". 11»в несущего цилиндра выпо;и!ено жс:стк ;,, Цепью изобретения явгп!ется новь!!!!ение экономичности и надежности работы ротс!ра электрической машины посредствог! с!!и-жения теппопритока к обмотке, Это достигается тем, что в известной конструкции ротора электрической машины

6040

Тонкостенные участки 5 и 8 предназначены для центровки цилиндра 2 и электротеплового экрана 6, Их толшипы выбираются из условий прочности и жесткости лри восприятии изгибающих моментов. Так как изгибаюшие усилия ° у врашаюшегося ротора значительно меньше врашаюших, конструктивно участки 5 и 8 оказываются достаточно тонкостенными, что позволяет обеспечить эффек10 тивный теплосъем с их поверхностеФ потоками хладагента.

3 несущий цилиндр на центральном и концевом участках выполнен с пазами, а электротелловой экран снабжен расположенными в них выступами и соединенным с цапфой вала тонкостенным, участком и выполнен с кана лами для хладагента.

На фиг. l изображен ротор, продольное сечение; на фиг. 2 - сложное поперечное сечение ротора плоскостями, проходяшими через контактные соединения несушего цилиндра с электротепловым экраном {разрезы А-А и Б-Б фиг. 1).

Ротор электрической машины с криогенным охлаждением содержитобмотку 1, закрепленйую на полом несушем цилиндре 2, состояшим из цен15 трального 3, концевого 4 и расположенного между ними тонкостенного 5 участков. Несуший цилиндр охвачен снаружи электротепловым экраном 6, состояшим из толстостенного (силового) 7 и тонкостенного 8 участков с каналами 9 для хладагента. Экран

6 жестко соединен с цапфой вала 10 и снабжен выступами 11, 12, предназначенными для обеспечения контактного соединения его с несушим цилиндром через пазы

13, 14. Тепловая изоляция внутренней части ротора обеспечивается вакуумированием полостей 15, образованных наружной оболочкой 16 криостата ротора и несушим цилиндром 2, а также размещением в концевых частях ротора вакуумных заглушек 17.

Охлаждение ротора осушествляется жидким или газообразным хладагентом, направление движения которого показано на фиг. 1 стрелками. 35

Врашаюший момент от цапфы вала 10 передается концевому участку 4 цилиндра 2, затем через контактное соединение 11-13,, толстостенный участок 7 электротеплового экрана 6, контактное соединение 12-14— центральному участку 3 несушего цилиндра с закрепленной на нем обмоткой 1.

Контактные соединения выступы — пазы обладают значительным тепловым сопротивлением, что приводит к снижению теплопри- 4g токов от цапфы вала 10 и экрана 6 к обмот, ке ротора, Уменьшение теплопритоков от цапфы вала и электротеплового экрана к обмотке ротора при обеспечении передачи требуемых врашаюших моментов повышает экономичность и надежность электрической машин с криогенным охлаждением.

Формул а изобретения

Ротор электрической машины с криогенным охлаждением, содержаший обмотку, закрепленную на несущем полом цилиндре, состояшем из центрального, концевого и расположенного между ними тонкостенного участков, охватываюший несуший цилиндр электроl тепловой экран и цапфу вала,,соединенную с несушим цилиндром, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения экономичностн и надежности посредством снижения теплопритока к обмотке, несущий цилиндр на центральном и концевом участках выполнен с пазами, а электротепловой экран снабжен выступами, расположенными в пазах, и соединенным с цапфой вала тонкостенным участком и выполнен с каналами для хлада-. гента.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. ХУДЕЕ Tran5oh Power Apparatus.an8

5 516 S "т. 90 1974, с. 620-627, 2. Автсрское свидетельство СССР

No 448548, кл, Н 02 К 9/16, 1974

604086

1У yg

Составитель,Б. Мокин

Редактор Н. Хлудова Техред С, Беца Корректор . акида

Заказ 2108/45 Тираж 892 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министро» СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент"г. Ужгород, ул. Проектная, 4