Электрическая машина

 

Использование: электромашиностроение для повышения эффективности охлаждения электрической машины. Сущность изобретения: на наружной поверхности бочки ротора 1 установлена герметичная немагнитная оболочка 4 с выступающими цилиндрическими частями 5. В бочке ротора 1 выполнены аксиальные вентиляционные отверстия б. Во внутреннюю расточку сердечника 7 вставлена герметичная цилиндрическая оболочка 12. С торцов зазора 13 установлены перекрытия в виде шайб 14 с уплотнительными кольцами 15. Обьем машины ограничен корпусом 18 и торцовыми щитами 19. 1 ил. 00 ы о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я Н 02 К 9/00

-» ФАМЯ

1 аЧЕь К4;, ЕКД

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

10 17, В У/ (21) 4858441/07 (22) 08.08.90 (46) 23,07.93. Бюл. М 27 (71) Ленинградское производственное электромашиностроительное объединение

"Электросила" им. С.М.Кирова (72) В.Г.Шалаев

{73) В.Г.Шалаев (56) Титов В,В., Хуторецкий Г.M. и др. Турбогенераторы. Расчет и конструкция. — Энергия, Ленинградское отделение, 1967, с, 37, Сборник докладов "Охлаждение турбои гидрогенераторов", ЦИНТИ электропромышленности и приборостроения. — M.:

1959, с. 187, (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

„„59„„1830171 А 3 (57) Использование: электромашиностроение для повышения эффективности охлаждения электрической машины. Сущность изобретения: на наружной поверхности бочки ротора 1 установлена герметичная немагнитная оболочка 4 с выступающими цилиндрическими частями 5. В бочке ротора 1 выполнены аксиальные вентиляционные отверстия 6. Во внутреннюю расточку сердечника 7 вставлена герметичная цилиндрическая оболочка 12. С торцов зазора 13 установлены перекрытия в виде шайб

14 с уплатнительными кольцами 15. Объем машины ограничен корпусом 18 и торцовыми щитами 19. 1 N, 1830171

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к высокоскоростным электрическим машинам типа мощных турбогенераторов, асинхронных электродвигателей и т.д.

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения электрической машины через торцовые части бочки ротора.

Новизна заявляемого решения заключается в новой совокупности известных признаков, ко орые при взаимодействии сообщают объекту новое свойство, заключающееся в том, что при размещении герметичных перекрытий между неподвижной и вращающейся герметичными оболочками торцовые части бочки ротора освобождаются от разреженной газовой среды и могут быть эффективно использованы для отвода тепла от активных частей ротора с помощью, например, воздушной среды повышенного давления, подаваемой в аксиальные каналы ротора. Тем самым. констатируется существенность отличий, дающих сверхсуммарный положительный эффект: повышение эффективности охлаждения электрической мамины через торцовые части бочки ротора, Предлагаемое изобретение поясняется на примере конструкции асинхронного электродвигателя с короткозамкнутой роторной обмоткой, продольный разрез которого показан на чертеже.

В пазах бочки ротора 1 электрической машины уложены стержни 2 роторной обмотки, замкнутые по торцам кольцами 3. Нэ наружную поверхность бочки с натягом установлена герметичная металлическая немагнитная оболочка 4 с выступающими за торцы бочки цилиндрическими частями 5. В той же бочке 1 под внутренними кромками цилиндрических частей 5 выполнены эксиальные вентиляционные отверстия 6. Сердечник 7 статора машины шихтованный, стянут нажимными шайбами 8, В пазы сердечника 7 уложена обмотка 9, уплотненная клиньями 10. В спинке сердечника выполнены аксиальные вентиляционные отверстия

11, проходящие сквозь шайбы. 8. Во внутреннюю расточку сердечника 7 статора вставлена герметичная цилиндрическая оболочка 12, которую, во избежание вихревых токов, целесообразно делать из изоляционного материала, например стеклотекстолита. С торцов зазора 13, разделяющего статор и ротор машины, установлены герметичные перекрытия в виде металлических шайб 14, снабженных уплотнительными кольцами 15, охватывающими выступающие цилиндрические части 5 ротора. В совокупности оболочка 4 с выступаю45. зона мощностей электрических машин воз50

40 щими частями 5. оболочка 12 и шайбы 14 с уплотнительными кольцами 15 образуют герметичную камеру, в которой установлено разрежение по отношению к остальному пространству машины, заполненному газом более высокого давления, например воздухом, как наиболее дешевым и безопасным в эксплуатации. Для поддержания разрежения в процессе работы машины в шайбе 14 предусмотрено отверстие 16 и труба 17. соединенная с газооткачивающим насосом (на чертеже не показан), В целом объем машины ограничен корпусом 18, в который установлен сердечник 7 статора, и торцовыми щитами 19, скрепленными с корпусом 18.

При вращении ротора обращенная в зазор 13 поверхность оболочки 4, составляющая основную часть поверхности ротора и имеющая наибольшую линейную скорость, испытывает трение о гэз, содержащийся в зазоре 13. Однако вследствие разреженности этой части газа потери на трение оказываются относительно невелики. Торцы бочки ротора 1, отделенные от герметичной камеры с разреженным газом и обращенные в пространство с газом того же состава, находящимся под более высоким давлением, омываются последним, при этом чаСть упомянутого газа попадает в вентиляционные отверстия 6 и 11, циркулируя по замкнутому циклу; таким образом через торцы бочки ротора 1 осуществляется интенсивный теплоотвод от активных частей машины охлаждающим газом.

Заявляемое решение может быть использовано в электрических машинах разных типов и мощностей, и в каждом конкретном случае будет наиболее значимо определяться та или иная сторона его технико-экономической эффективности. Обобщая же, можно выделить две взаимосвязанные стороны этой эффективности:

1) расширение верхней границы диападушного или воздушно-водяного охлаждения (например, турбогенератор с чисто воздушным охлаждением ротора и приемлемым КПД может быть изготовлен мощностью до 500 — 600 МВт);

2) увеличение удобства и безопасности эксплуатации электрических машин.

Формула изобретения

Электрическая машина, содержащая ротор и статор, скрепленные соответственно со статором и с бочкой ротора герметичныв оболочки, обращенные в зазор, в котором имеется относительное разрежение среды, и размещенные по торцам зазо1830111

Составитель В. Шалаев

Техред М.Моргентал Корректор О, Густи

Редактор

Заказ 2494 Тираж Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул.Гагарина. 101 ра герметичные перекрытия, о т л и ч à ещ а я с я тем, что герметичные перекрытия установлены между неподвижной и вращающейся герметичными оболочками.