Электрическая машина

 

(ii)745327

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сооетскил

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.06.78 (21) 2624805 24-04 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 23.12.81. Бюллетень № 47 (45) Дата опубликования описания 23.12.81 (51)М.Кл.з Н 02 К 9/19

Государствоииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.713 (088.8) (72) Авторы изобретения

В, Г. Данько, Б. И. Лютый, А. А. Чигиринский, В. C. Кильдишев, В. В. Кузьмин, Я. Б. Данилевич, Л. И. Чубраева, К. Ф. Потехин, К. Н. Масленников и В. К. Иванов (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано преимущественно при создании крупных электрических машин с непосредственным охлаждением сердечника и обмотки статора, например турбогенераторов.

Известны электрические машины с жидкостным непосредственным охлаждепием сердечника и обмотки статора.

В этих машинах охлаждающаяся жидкость циркулирует по канальны, выполненным в отдельных элементах, например трубках, сегментах, расположенных в радиальных либо в аксиальных каналах сердечника статора и обмотки. Конструкция. узлов охлаждения в этих машинах сложна, и из-за наличия многочисленных соединений имеет пониженную надежность (1).

Известна также электрическая машина с жидкостным охлаждением, содержащая ротор и статор, отделенный от ротора герметичной оболочкой, образующей камеры лобовых частей обмотки статора, сообщающиеся через осевые каналы статора и через расположенный снаружи статора коммуникационный трубопровод, снабженный охладителем и расширительным бачком (2).

Эта принимается за прототип. Циркуляция жидкости осуществляется насосами, которые могут располагаться или внутри, или вне машины и, естественно, требуют определенного расхода энергии. Кроме того, наличие насосов с вращающимися элементами снижает надежность системы охлажде5 ния электрической машины и КПД.

Целью изобретения является повышение надежности и коэффициента полезного действия, Указанная цель достигается тем, что коммуникационный трубопровод снаб1о жен нагревателем, расположенным в его нижней части между одной из упомянутых камер и охладителем.

При этом трубопровод в зоне расположения нагревателя и примыкающая к ней

15 часть статора могут быть покрыты теплоизоляцией, На чертеже изображена электрическая машина, общий вид.

Внутренняя полость статора 1 герме20 тично отгорожена от ротора 2 с помощью оболочки 3 и имеет две камеры 4 и 5 соответственно высокого давления и низкого, соединенные между собой с помощью охлаждающих осевых каналов 6, выполненных в сердечнике 7 статора, и каналов 8 в стержнях обмотки статора. От камеры 5 низкого давления отходит труба 9 коммуникационного трубопровода, в которой установлен нагреватель 10, соединенный с теплообменником 11, который, в свою оче745327 редь, соединен трубой 12 упомянутого трубопровода с камерой 4 высокого давления. В верхней точке всей гидравлической системы расположен расширительный бачок 13. Труба 9 и часть корпуса статора могут быть покрыты теплоизоляцией 14, Вся система заполнена охлаждающей жидкостью, уровень которой поддерживается в расширительном бачке 13.

Предлагаемая электрическая машина, если она, например, является турбогенератором, работает следующим образом. Так как в настоящее время на станциях принята блочная система, то запуск турбогенератора полностью зависит от запуска блока в целом. Процесс запуска протекает следующим образом, Включают в работу котлоагрегат, затем паровую турбину;

Нагреватель 10 включают за некоторое время до начала запуска турбины, приводящей во вращение турбогенератор. Через определенный период, необходимый для разогрева котла, турбины и ввода их в номинальный режим, турбогенератор подключают к сети. Через некоторое время после того, как генератор примет нагрузку, отключают нагреватель 10, Работа системы охлаждения протекает следующим образом.

После включения нагревателя 10 нагревшиеся частицы охлаждающей жидкости начинают двигаться через теплообменник 11. В камере 5 создается пониженное по отношению к камере 4 давление. Под действием создавшегося напора начинается переток охлаждающей жидкости из камеры 4 в камеру 5, в результате чего в камере 4 понижается давление и она будет заполняться охлаждающей жидкостью из трубы 12.

В системе начинает циркулировать охлаждающая жидкость. После того как турбогенератор примет на себя нагрузку, выделяющиеся в нем тепловые потери будут поддерживать уже возникшую до этого циркуляцию охлаждающей жидкости.

Дальнейшая циркуляция жидкости в устанавив шемся направлении может происходить без участия нагревателя, который отключают. Тепловая изоляция на трубе 9 и частично на корпусе статора повышает эффективность циркуляционной системы.

Отсутствие каких-либо движущихся элементов, которые имеются, например, при использовании циркуляционных насосов, существенно повышает надежность электЮ рической машины.

Проведенные испытания предлагаемой машины подтверждают ее эффективность и надежность, Экономия на один турбогенератор за год работы составляет около

15 30 тыс. руб. Основной же технико-экономический эффект заключается в повышен и и н а деж ности.

20 Формула изобретения

1. Электрическая машина с жидкостным охлаждением, содержащая ротор и статор, отделенный от ротора герметичной

25 оболочкой, образующей камеры лобовых частей обмотки статора, сообщающиеся через осевые каналы статора и через расположенный снаружи статора коммуникационный трубопровод, снабженный охлади30 телем и расширительным бачком, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД, трубопровод снабжен нагревателем, расположенным в его нижней части между одной из упомянутых ка35 мер и охладителем.

2. Машина по п. 1, отличающаяс я тем, что коммуникационный трубопровод в зоне расположения нагревателя и примыкающая к ней часть статора покры40 ты теплоизоляцией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Титов В. В. и др. Турбогенераторы.

4б Расчет и конструкция, М., «Э нергия», 1967, с. 200.

2. Патент США № 3530320, кл. Н 02 К

9/19, 1967.

745327

Составитель Л. Карцева

Техред Л. Куклина Редактор П. Горькова

Коррекотр С. Файн

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1627/1233 Изд. № 602 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений е открытий

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