Электрическая машина
" ° >т ио-техмт"чФСИФ
О и ir-С- ХМ- -И--К
Союз Советским
Социалистических
Рвспубпик
ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 231276 (21) 2431296/24-07 (23) Приоритет — (32) (ЬЦ JVL. Кл. H 02 К 9/19 I осударствеииый комитет СССР ио лелам изобретений и открытий (33) (3I) (5З) УДК 621,313. ° 713 (088.8) Опубликовано 1s.0380. Бюллетень Ме 10 Дата опубликования описания 15,0380 (72) Авторы Иностранцы изобретения Джеймс стюарт шмоух и Рональд корнелиус Ван кессел (США) Иностранная фирма Сандстрэнд Корпорейшн (США) (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Изобретение относится к электрическим машинам с жидкостным охлаждением, в частности к генераторам с самовозбуждением, возбудители которых имеют вращающиеся выпрямительные 8 диоды. В электрических машинах, в частности в синхронных генераторах, возбудители которых имеют обмотки, вращающиеся вместе с выпрямительными 10 диодами для преобразования переменного тока, генерируемого в обмотках возбудителя, в постоянный ток возбуждения, эффективное охлаждение возбудителя имеет большое значение. 15 Особенно важно это для некоторых ти- . пов синхронных генераторов, например таких, как быстроходные авиационные генераторы, которые должны работать в стесненных условиях и к которым предъявляются жесткие требования в отношении веса. Одним из эффективных способов охлаждения возбудителя и выпрямительных диодов является разбрыэгиваииЕ хладагента, например масла, непосредственно на выпрямительные диоды. В некоторых сйнхронных генераторах диоды смонтированы на пластинах, которые в свою очередь прикреплены ® к шайбе, вращающейся вместе с валом генератора. Шайба служит также для размещения на ней вращающихся обмоток возбудителя. Однако, поскольку охлаждающее масло как правило содер" жит мелкие частицы металла и других веществ, возникающая при вращении шайбы центробежная сила вызывает накопление металлов и других веществ, отлагающихся на внутренней поверхности шайбы. Отложение осадка может . быть настолько большим, что приводит к короткому замыканию между пластинами и шайбой и, следовательно, повреждению генератора. Поэтому необходимо создать средства, обеспечивающие исключение такого рода отложения осадка при сохранении эффективного охл аждени я ° Известна электрическая машина с жидкостным охлаждением, содержащая вал с закрепленными на нем по крайней мере одним несущим выпрямитель элементом с,ободом и монтажной пластиной, и элемент с соплом для раз брызги вани я хлада гент а на выпрямитель, расположенным на расстоянии от вала меньшем, чем радиальное расстояние от вала до обода (1) . 722510 Однако в такой машине охлаждение недостаточно эффективно, Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения. Это достигается тем, что в предлагаемой машине несущий элемент и S монтажная пластина выполнены со сквозным отверстием, имеющим наружную часть, расположенную на радиальном расстоянии от вала большем, чем радиальное расстояние от вала до обода. На фиг. 1 изображена описываемая электрическая машина, продольный разрез; на фиг. 2- поперечный разрез A-А на фиг.l. Синхронный генератор имеет корпус 1, катушки обмотки якоря 2, прикреп- 15 ленные к корпусу, и вращающиеся основные обмотки с сердечником 3 возбуждения, прикрепленные к вращающемуся валу 4. На одном конце корпуса вал установлен в подшипнике 5. Кроме 20 того, к корпусу генератора прикреплены распределенные по его окружности несколько обмоток б возбуждения возбудителя и объединенные с ними сердечники .7. При вращении вала мимо сердечников 7 проходит несколько вращающихся сердечников 8 и обмоток 9 возбудителя ..Сердечники 8. и обмотки 9 возбудителя прикреплены к валу 4 посредством шайбы 10. Шайба 10 30 имеет три расположенных с некоторым угловым промежутком несущих элемента l l, отходящих наружу от кольца 12, прикрепленного к валу 4. Обычно кольцо 12 напрессовано на вал 4, так что шайба 10 вращается вместе с валом. Шайба 10 имеет также круглый обод 13, прикрепленный к несущим элементам ll концентрично валу 4. Сердечники 8 прикреплены к наружной части обода 13. К несущим элементам 11 шайбы прикреплены также несколько (в данном случае три) расположенных с некоторым угповым промежутком проводящих монтажных пластин 14, в каждой из которых выполнено по два отверстия для установки выпрямительных диодов 15. Каждый диод 15 имеет выводную часть 1б и палец 17, проходящий сквозь монтажную пластину 14, так что диод может быть прик- 50 реплен к монтажной пластине при помощи гайки 18. Монтажная пластина 14 электрически изолирована от шайбы 10 посредством изолирующего материала 19, 20. Сердечник 8 возбудителя закреплен обычно по прессовой посадке на наружной поверхности обода 13 ° Крепление 21 служит для прикрепления монтажной пластины 14 к сердечнику 8. Каждый иэ несущих элементов 11 имеет отверстие 22, сквозь которое проходят электрические соединители 23, служащие для электрического соединения выпрямительных диодов 15 с индуктором генератора. б5 Для охлаждения генератора охлаждающее масло подают от внешнего источника по каналу 24. Часть подаваемого в генератор по каналу 24 охлаждающего масла направляют через отводной канал 25, который проходит сквозь корпус iåíåðàòoðà примерно на таком же радиальном расстоянии от вала 4, что и вращающиеся диоды 15. При прохождении диодов 15 и монтажных пластин 14 мимо канала 25 струя хладагента выбрасывается под давлением через сопло 26 вдоль оси непосредственно на выпрямительные диоды и монтажные пластины. Поскольку выпрямительные диоды генерируют значительное количество тепла и выполнены из полупроводникового материала, для обеспечения 6ольшого 1 срока службы и получения оптимальных характеристик весьма важно поддерживать диоды насколько возможно холодными. Благодаря разбрызгиваниЮ хладагента непосредственно на диоды 15 и монтажные пластины 11, которые служат как теплоприемники для диодов, поддержание определенных температурных пределов для диодов внутри генератора значительно облегчается. Для предотвращения отложения осадка, содержащего металлические частицы, на внутренней поверхности обода 13 вследствие возникающей при вращении шайбы центробежной силы в монтажных пластинах 14 выполнено несколько расположенных с угловым промежутком проходов 27 для хладагента. Эти проходы расположены по центральной линии, совпадающей с ободом 13„ так, что их наружные участки находятся радиально дальше от оси вала 4, чем обод, и в непосредственной близости от диодов 1 5 . Такое размещение проходов 27 позволяет направленной по оси струе хладагента пересекать внутренний участок обода 13, благодаря чему предотвращается отложение шлама и других нежелательных частиц и повышается эффективность охлаждения маслом. В конечном итоге охлаждающее масло в корпусе генератора падает под действием силы тяжести на дно корпуса, откуда оно может быть отведено при помощи соответствующих средств. Формула изобретения Электрическая машина с жидкостным охлаждением, например генератор с самовоэбуждением, содержащая вал с закрепленным на ней по крайней мере одним несущим выпрямитель элементом с ободом и монтажной пластиной, и элемент с соплом для раз,брызгивания хладагента на выпрямитель, расположенным на расстоянии от вала меньшем, чем радиальное 722510 расстояние от вала до обода, о тли чающаяся тем,что,c целью повышения эффективности охлаждения, несущий элемент и монтажная пластина выполнены со сквозным отверстием, имеющим наружную часть, расположенную на радиальном расстоянии от вала большем, чем радиаль ное расстояние от вала до обода. Источни ки ин формации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СНА 9 3629627, кл. 310-57, 1972. 722510 ЛД Составитель Л. Карцева Техред M.Kóçüìà Корректор Н. Стец Редактор A.Ïåéño÷åíêo Тир аж 78 3 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, F.-35, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 181/48 Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4
