СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ


RU (11) 2231195 (13) C1

(51) 7 H02K9/16, H02K9/19, H02K9/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 13.11.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2002126976/09 
(22) Дата подачи заявки: 2002.10.09 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.10.09 
(45) Опубликовано: 2004.06.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: CH 428919 А, 31.01.1967. SU 1056376 А, 23.11.1983. SU 1451810 A1, 15.11.1989. RU 2075150 С1, 10.03.1997. RU 2080731 С1, 27.05.1997. DE 1258879 А, 18.01.1968. US 3518466 А, 30.06.1970. 
(72) Автор(ы): Новосадов А.А. (RU); Чириков В.Ф. (RU); Шевченко А.А. (RU); Шадринцев А.К. (RU); Канискин Н.А. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственное объединение "ЭЛСИБ" открытое акционерное общество (RU) 
Адрес для переписки: 630088, г.Новосибирск, ул. Сибиряков-Гвардейцев, 56, НПО "ЭЛСИБ" ОАО 

(54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электромашиностроении. Сущность изобретения состоит в следующем. Система охлаждения электрической машины содержит статор с обмоткой 1, охлаждаемой изоляционной жидкостью, отделенный от ротора 2 изоляционным цилиндром 3 со встроенными на его внутренней поверхности охлаждающими трубками 7. Ротор охлаждается воздухом, охлаждение которого выполняется последовательно охлаждающими трубками 7, встроенными в цилиндр, и водяными охладителями 6 в статоре. Циркуляция воды по охлаждающим трубкам 7 осуществляется встречно с поочередным подводом воды в трубки с разных сторон цилиндра. Технический результат - повышение надежности работы электрической машины и эффективности ее охлаждения. 1 ил.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области электромашиностроения, касается охлаждения электрической машины и предназначено для использования в крупных электрических машинах, в частности в турбогенераторах.

Известна система охлаждения турбогенератора, наиболее близкая по техническому решению и достигаемому результату, принятая за прототип, в которой обмотка статора охлаждается изоляционной жидкостью, а ротор, отделенный от статора изоляционным цилиндром, расположенным в воздушном зазоре и имеющим на внутренней поверхности навитые по спирали охлаждающие трубки, вращается внутри цилиндра при очень низком давлении воздуха. Для создания разрежения в пространстве, в котором вращается ротор, оно соединяется с вакуумным насосом. Для отвода потерь с поверхности ротора по охлаждающим трубкам, встроенным в изоляционном цилиндре, циркулирует вода. При этом подача и слив охлаждающей воды выполняется на разных сторонах цилиндра. Обмотка ротора имеет также водяное охлаждение (патент Швейцарии, № 428919, кл. Н 02 К 9/16, 1967).

Недостатком указанной системы охлаждения электрической машины является то, что при водяном охлаждении обмотки ротора в тракте циркуляции от действия центробежных сил при вращении создается высокое давление жидкости, что усложняет конструкцию машины и снижает ее надежность, т.к. нарушение плотности тракта приводит к аварийному останову машины. Необходимость создания разрежения и поддержания давления воздуха в пространстве, в котором вращается ротор, ниже атмосферного также усложняет конструкцию электрической машины, требуя применения специальной системы вакуумирования и специальных уплотнений вала. Размещение подачи и слива охлаждающей жидкости на разных сторонах цилиндра обуславливает неравномерное распределение температуры в воздушном зазоре по длине цилиндра и, следовательно, по длине ротора, что снижает эффективность охлаждения.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы машины и эффективности ее охлаждения.

Технический результат достигается тем, что в системе охлаждения электрической машины, содержащей статор с обмоткой, охлаждаемой жидкостью, отделенный от ротора изоляционным цилиндром со встроенными на его внутренней поверхности охлаждающими трубками, и ротор, охлаждаемый воздухом, охлаждение воздуха выполняется последовательно охлаждающими трубками в цилиндре и водяными охладителями в статоре, а циркуляция жидкости по охлаждающим трубкам в цилиндре осуществляется встречно с поочередным подводом воды с разных сторон цилиндра.

На чертеже выполнена предложенная система охлаждения электрической машины в продольном разрезе в схематическом виде.

Статор с обмоткой 1, охлаждаемой жидкостью, отделен от ротора 2 изоляционным цилиндром 3. Внутри пространства 4, ограниченного изоляционным цилиндром 3, размещается ротор 2. Для циркуляции охлаждающего воздуха по замкнутому контуру на роторе 2 установлены два симметрично расположенных вентилятора 5. Водяные охладители воздуха 6 установлены в статоре за вентиляторами 5. На внутренней поверхности изоляционного цилиндра 3 встроены охлаждающие трубки 7, в которые подается вода. Подвод воды в охлаждающие трубки 7 осуществляется от коллекторов 8, расположенных с разных сторон цилиндра 3. Слив подогретой воды из охлаждающих трубок 7 выполняется в коллекторы 9 соответственно на другой стороне цилиндра 3. Для циркуляции газа в валу ротора 2 выполнены подпазовые каналы 10, а в обмотке ротора и роторных клиньях выполнены вентиляционные отверстия 11. В лобовых частях обмотки ротора также имеются вентиляционные каналы 12.

Предлагаемая система охлаждения работает следующим образом. При охлаждении обмотки статора 1 жидкостью охлаждение ротора 2, вращающегося внутри цилиндра 3, осуществляется воздухом, циркулирующим по замкнутому контуру. При этом охлажденный воздух, прошедший под давлением вентиляторов 5 через водяные охладители 6, установленные в статоре, направляется под лобовые части обмотки ротора и подпазовые вентиляционные каналы 10. Далее подогретый в ротор 2 воздух выбрасывается в воздушный зазор машины 4 между цилиндром 3 и ротором 2 через вентиляционные отверстия 11 в обмотке ротора 2 и роторных клиньях, а также через вентиляционные каналы 12 в лобовой части обмотки.

Для охлаждения подогретого воздуха в воздушном зазоре 4 в охлаждающие трубки 7 в цилиндре поочередно подается вода от коллекторов подвода 8 с разных сторон цилиндра со сливом воды в сливные коллекторы 9 соответственно на другой стороне цилиндра.

Охлаждение воздуха выполняется последовательно при его прохождении через охлаждающие трубки 7 в цилиндре, а затем через водяные охладители 6, встроенные в торцевых частях статора.

Охлаждение подогретого в роторе воздуха в установленных в цилиндре охладителях вблизи места выделения потерь в роторе и встречная циркуляция охлаждающей жидкости по охлаждающим трубкам в цилиндре позволяет снизить температурные градиенты и выровнять тепловое поле области воздушного зазора машины и в совокупности с последующим охлаждением воздуха охладителями в статоре позволяет повысить надежность машины и эффективность ее охлаждения. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Система охлаждения электрической машины, содержащая статор с обмоткой, охлаждаемой изоляционной жидкостью, отделенный от ротора изоляционным цилиндром со встроенными на его внутренней поверхности охлаждающими трубками, и ротор, охлаждаемый воздухом, отличающаяся тем, что охлаждение воздуха выполняется последовательно охлаждающими трубками в цилиндре и водяными охладителями в статоре, а циркуляция воды по охлаждающим трубкам в цилиндре осуществляется встречно с поочередным подводом воды в трубки с разных сторон цилиндра.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru