Устройство для жидкостного охлаждения ротора явно полюсной синхронной машины

 

Мо 1 ) 8885

Класс 2)д, 56р2

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Д. И. Заславский

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ РОТОРА

ЯВНОПОЛ)ОСНОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Заявлено 17 ноября 1956 г. за № 560968/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 7 за 1959 г.

Изобретение относится к устройствам для жидкостного охлаждения ротора явнополюсной электрической машины с вращающейся полюсной системой.

Предлагаемое устройство отличается от известных устройств подобного рода тем, что его полюсная система помещена в жидкостно-непроницаемый кожух, который обеспечивает образование между полюснмми катушками каналов для циркуляции охлаждающей жидкости.

Этот кожух состоит из следующих элементов: а) коробок из магнитного материала, окружающих полюса и приваренных к цилиндрическому днищу из магнитного материала, прикрепленному к ободу ротора; б) листа из немагнитного материала, изогнутого в виде цилиндра, который окружает полюсные катушки по наружному диаметру и одновременно образует демпферную систему; в) боковых металлических стенок, связывающих днище и цилиндр.

На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемое устройство в двух проекциях; на фиг. 3 — схема подвода охлаждающей жидкости в машинах с относительно небольшим диаметром обода.

Охлаждение ротора производится с помощью изолирующей жидкости, пропускаемой через специальный цилиндрический кожух, в котором помещаются катушки полюсов ротора.

К ободу 1 (фиг. 1 и 2) ротора, собранному из листовой стали, прикреплено цилиндрическое днище 2 кожуха из магнитного материала с приваренными к нему коробками 8 из магнитного материала. Внутри коробок 3 помещены полюса 4 с полюсными наконечниками, а снаружи надеты полюсные катушки 5, по которым протекает ток возбуждения.

Коробки 8 соприкасаются с наружным цилиндрическим листом б из немагнитного материала с большим электрическим сопротивлением, на№ ll8885 пример из дюралюминия. Этот лист помимо своей основной функции— образовывать жидкостно-непроницаемый кожух вокруг полюсной системы — служит одновременно и демпферным контуром, В основном по продольной оси.

Для усиления демпферной системы по поперечной оси наружный цилиндрический лист б может быть выполнен изогнутым таким образом, чтобы он охватывал поверхность полюсного наконечника, достаточную для помещения в ней полых демпферных стержней, охлаждаемых протекающей через них жидкостью.

Боковые стенки 7 кожуха связывают днище 2 и цилиндрический лист и образуют совместно с ними жидкостно-непроницаемые уплотнения. Подвод жидкости в кожух и отвод ее из кожуха осуществляется в гидрогенераторах посредством трубопроводов 8, расположенных на спицах 9.

Когда обод и полюсные наконечники выполняются массивными из одного куска металла, то устройство жидкостно-непроницаемого кожуха может быть упрощено за счет исключения днища 2 и коробок 8.

С целью уменьшения расхода охлаждающей жидкости, ее пропускают последовательно по нескольким каналам между полюсными катушками в виде ряда параллельных струй. Для этой цели в кожухе устанавливаются перегородки 10 из изолирующего материала, непосредственно соприкасающиеся с медью катушек. В случае необходимости впуска и выпуска жидкости по разные стороны втулки ротора число последовательно проходимых жидкостью каналов выбирается нечетным. Впуск жидкости в ротор производится через кольцевую камеру 11, а выпуск— через кольцевую камеру 12. В синхронных машинах с относительно небольшим диаметром обода впуск жидкости в кожух производится непосредственно из кольцевой камеры 18, связанной с неподвижной частью посредством уплотнения 14 (фиг. 3). Выпуск жидкости осуществляется аналогичным образом.

Если окружная скорость по наружному диаметру обода является достаточно большой, в боковую стенку 7 кожуха может быть встроечо колесо осевого насоса 15, обеспечивающего циркуляцию охлаждающей жидкости в машине.

В целях упрощения технологии изготовления машины и повышения надежности ее эксплуатации, исключается требование полной герметичности всех уплотнений и допускается просачивание жидкости сквозь уплотнения между вращающейся и неподвижной частями машины и сквозь неплотности, которые могут иметь место в роторной или в статорной системе. Просачивающаяся через эти неплотности жидкость скапливается в нижней части машины и посредством специально устроенного насоса, установленного на валу машины, либо приводимого во вращение специальным двигателем, перекачивается в основной замкнутый тракт движения охлаждающей жидкости.

Предмет изобр етения

1. Устройство для жидкостного охлаждения ротора явнополюсной синхронной машины с вращающейся полюсной системой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что для образования между полюсными катушками каналов для циркулирующей жидкости полюсная система помещена в жидкостно-непроницаемый кожух, состоящий из: а) окружающих полюса коробок из магнитного материала, приваренных к цилиндрическому днищу из магнитного материала, прикрепленному к ободу ротора; № 118885 б) изогнутого в виде цилиндра листа из немагнитного материала, окружающего полюсные катушки по наружному диаметру и одновременно образующего демпферную систему и в) боковых металлических стенок, связывающих указанное днище и цилиндр.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличаю щ а яс я тем, что в кожухе установлены перегородки, обеспечивающие движение охлаждающей жидкости по каналам между полюсными катушками в виде нескольких параллельных струй, каждая из которых пропускается последовательно по нескольким каналам.

3, Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что для усиления демпферной системы по поперечной оси, наружный цилиндр выполнен изогнутым таким образом, чтобы он охватывал поверхность полюсного наконечника, достаточную для помещения в ней полых демпферных стержней, охлаждаемых протекающей через них жидкостью.

4. В устройстве по пп, 1 — 3 применение насоса для возврата охлаждающей жидкости, просачивающейся через неплотности в кожухе и скапливающейся в нижней части машины, в основной замкнутый тракт движения циркулирующей жидкости. з z айаг 1