П. п. куделя,ю. с. иванов, и. м. постпиков, г. г. счастливый, а. а. бабяк, л. я. станиславский, в. с. кильдишев, в. г. данько и б. в. спнвак
ЗО653!
О П И CA Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ бв1вв Соввтоких
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
МПK Н 021, 9/20
Заявлено 20Х.1967 (№ 1158885/24-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Огсб llll(oiIaIIO 11Х1.1971. Бюллетень ¹ 19
Комитет flo делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
У, I К 621.313.043.3.045. .2-713(088.8) Дата опубликования описа1И1я 29ХП.1971
Авторы изобретения А. И. Бутузов, С. Н. Файнзильберг, М. К. Безродный, П. П. Куделя, 1О. С. Иванов, И. М. Постников, Г. Г. Счастливый, А. А. Бабяк, Л. Я. Станиславский, В. С. Кильдишев, В. Г. Данько и Б. В. Спивак
Заявители Киевский ордена Ленина политехнический институт, Институт электродинамики АН Украинской ССР и Научно-исследовательский институт по тяжелому электромашиностроению
--в.-„—-! 1
:"4 с!
Е! 1Ьi 1 iiОТЕКА
РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОИ МАШИНЫ
Известны роторы электрических машин с внутризамкнутой системой охлаждения роторной обмотки, выполненной из полых проводников, содержащие вращающийся поверхностный теплообменник с вторичным жидкостным контуром.
В известных конструкциях ротор имеет вращающийся вместе с валом промежуточньш теплообменник для охлаждения жидкости, циркулирующей через тепловыделяющие элементы ротора и теплообменник.
Промежуточный теплообменник представляет собой ребристые трубы, охлаждаемые снаружи газом или водой. В качестве хладагента, циркулирующего во вращающемся контуре, может быть применена вода или масло в однофазном состоянии, причем циркуляция
er0 осуществляется либо с помощью насоса, либо под действием температурного напора.
Недостаток известного устройства заключается в практической невозможности осуществления в нем пленочно-испарительного охлаждения, применение которого повышает надежность и эффективность работы электрической машины. При использовании пленочно-испарительного охлаждения в известном устройстве невозможно обеспечивать надежную циркуляцию хладагента, так как это требует подпора жидкости в радиальных участках системы, что может привести к полному затапливанию поверхности охлаждения промежi To illoI o теплообменпика. Прп 3TQII та! .жс IIp Ооеcпечивается эффективная конденсация паров теплоносителя, таl . кaI Образ 1oщ11i ся к011денcQT движется внутри труб теплообмешшка, ь. результате чего увеличивается тсрмпческо" сопротивление между охлаждающей средой вторичного контура и конденсиру1оп1имся шðîì. Ротор с известным устройством для в11угрпзамкнутой циркуляции хладагента ilìåc! большие габариты и недостаточную ком;1актность.
Предложенны13! ротор отличается от известных тем, что с цель!0 повышгчшя IIn.le» пост!1 работы машины применительно к плена lно-испарительному охлаждешпо, уменьшения 1 абаритов теплообменника тсепл0061ме!1нн1; cll 10жен цилиндри ILcкпм раздаточны\1 кол:lек 1 Ором, расположенным в центральной !асти т=п20 лообменника пo оси ротора причем вход коллектора гидравлпческп соединен с выходным!1 каналами обмотки, а выход выполнен в виде ряда отверстий, расположенных в разных секциях теплообменнпка, п1дравлпчески соедн25 ненных с входными каналами обмотки. Для уменьшения габаритов машины теплообмепник может быть размещен внутри полого вала ротора, либо с торца его и механически связан с ним. С целью повышения интенс1в3О ности охлаждения вентилей применительно к
306531 машинам с бесконтактным возбуждением вентили расположены на корпусе теплообменника и гидравлически соединены с системой охл а >кде ни я.
На фиг. 1 изображен ротор в продольном разрезе с размещением промежуточного теплообменника внутри полого вала; на фиг. 2— то же, с торца вала и вентилями бссконтактного возбуждения, расположенными на корпусе теплообменника; па фиг. 3 — размещение элементов выпрямеЕтельпого устройства системы бесконтактного возбу>кдения на корпусе теплообменника.
Ротор 1 электрической машины имеет обмотку Возбуждения 2, выполнеппу10 из проводников с внутренними каналами для циркуляции охлаждающей жидкости и пара. Во внутренней полости ротора (см. фиг. 1) илп на торце вала (см. фиг. 2) по его оси закреплен теплообменник 8, состоящий из корпуса
4, центрального раздаточного парового коллектора 5, теплообменных труб б и внутренш1х перегородок 7, разделяющих паровое пространство теплообменника на ряд секций.
Отдел1 «111е секции теплообменника посредством каналов 8, выполненных в его корпусе, и грубок 9 соединены с кольцевым жидкостным
JIO. I;1eI
22, сопротивления и емкости 28). Токоведущне шины 19 и 20 прп применении пленочно-испарительпой системы охлаждения вентилей (см. фиг. 2) имеют внутренние полости, соединенные с помощью жидкостных каналов 24 и дроссельпых устройств с выходными каналами нз секций теплообменника, а с помощьео паровых каналов 25 — с центральным раздаточным паровым коллектором.
Пр11 вращении ротора внутризамкнутая система пленочно-испарительного охлаждения работает следующим образом. жидкость (например, фреон), находящаяся в теплообменнике, под действием центробежных сил поступает по каналам 8 и трубкам 9 в коллектор
15 г0 г5
56
10 и далее через дозирующие устройства (например, дроссели 11) в полые проводники обм от ки воз бужде н ия 2. В обмотке вследствие центробежных сил, а также дозирующих устройств жидкость движется вдоль проводников, заполняя только часть сечения канал". Прп тепловыделенни в обмотке жидкость испаряется, и образовавшийся пар поступает из обмотки в коллектор 12, а из него по трубкам
18 в коллектор 5. Через отверстия в коллекторе 5, расположенные в различных секциях теплообменника, пар идет в ме>ктрубное пространство, где конденсируется на наружной поверхности теплообменных труб б. ОбразуЕощийся конденсат отбрасывается центробежными силами на внутреннюю поверхность корпуса 4 теплообменника и поступает в каналы 8. При этом внутренний циркуляционный контур замыкается.
При применении пленочно-испарительного охлаждения вентилей Выпрямительного устройства бесконтактной системы Возоужденеея жидкость под действием центробежных спл подается из теплообменника (см. фнг. 2) по каналам 8 и 24 через дросселыЕые устройства
11 во внутренние каналы токоведущих шип 19 и 20. Отнимая выделяющееся в вентилях и токоведущих шинах тепло, жидкость испраряется, и образующийся пар по каналам 25 наи р а вляется в коллектор 5.
Размещение теплообме1шика, в котором происходит конденсация паров, по оси ротора и подача пара из обмотки в центральну10 часть этого теплообменпика создает наиболее благоприятные условия для циркуляции охла>кда1ощего агента и равномерной раздачи его по охлаждаемым каналам в первичном циркуляционном контуре, в котором движущии напор создается за счет воздействия центробежных сил в восходящих и нисходящих радиальных у Еастка системы на паровую и жидкостную фазы хладагепта, что повышает падежЕеость работы электрической машины.
Предмет изобретения
1. Ротор электрической машины с внутризамкнутой системой охлаждения роторной обмотки, выполненной из полых проводников, содержащий вращающийся поверхностный теплообменник с вторичным жидкостным контуром, отличаЕощийся тем, что, с целью повышения надежности работы машины применительно к пленочно-испарительному охлажденшо, уменьшения габаритов теплообменника, указанный тсплообменник снабжен цилиндрическим раздаточным коллектором, расположенным в его центральной части по оси ротора, причем вход коллектора гидравлически соединен с выходными каналами обмотки, а выход выполнен в виде ряда отверстий, расположенных в разных секциях теплообменника, гидравлически соединенных с входными каналами обмотки.
306531
Составитель М. 11одгорная
Текред Л. В. Куклина Корректор А. П, Васильева
Редактор В. В, Фельдман
Заказ 2032/13 Изд. ¹ 826 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитспа по делам изобретений и открытий при Совете Мши|спров СССР
Москва, Я-35, Раушская иаб., д. 475
Типография, пр. Сапунова, 2
