Система охлаждения электрической машины энергетической установки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ БОРЕСПУБЛИК (19) ПЗ(5 Н 02 К А 02; Р 04 2 29 5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 156850, кл. Г 04 Э 29/58, 1961,2. Авторское свидетельство. СССР762334, кл. В 64 Х) 41/00,1979. (54)(57) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАНИНЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ, содержащая каналы для впрыска охлаждающей жидкости,. выполненные в роторе машины и сообщенные с нагнетательным патрубком насоса, полость всасывания которого сообщена с полостью в корпусе электрической машины, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью повышения эффективности охлаждения, она снабжена насосом-сепаратором и эжектором, при этом первый установлен на роторе, выполнен в виде центробежного колеса с осевым подводом, сообщенным с полостью корпуса, и периферийным отводом, подключенным к полости всасывания, а зжектор установлен в корпусе и его активное сопло сообщено с нагнетательным патрубком, пассивное - с полостью в корпусе, а выход - с подводом насоса-сепаратора. еИзобретение относится к энергети=ческому машиностроению, а именно ксистемам охлаждения электрическихмашиН энергетических установок.Известна система охлаждения электрической машины, содержащая насос,нагнетательный и.всасывающий патрубки которого сообщены с полостями вкорпусе электрической машины 1 .Наиболее близкой по техническойсущности к предлагаемой является сисОтема охлаждения электрической машины энергетической установки, содержащая каналы для впрыска охлаждающейжидкости, выполненные в роторе маши-,ны и сообщенные с нагнетательнымпатрубком насоса, полость всасывания которого сообщена с полостьюв корпусе электрической машины 2 .Недостатком известных систем является невысокая эффективность охлаждения.Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения.Указанная цель достигается тем,что система охлаждения электрической 25машины энергетической. установки, содержащая каналы для впрыска охлаждающей жидкости, выполненные в роторе машины и сообщенные с нагнетательным патрубком насоса., полость 30всасывания которого сообщена с полостью в корпусе электрической машины, снабжена насосом-сепаратором и эжектором, при этом первый установлен на роторе, выполнен в виде центробежного колеса с осевым подводом, сообщенным с полостями корпуса, и периФерийным отводом, подключенным к полости всасывания, а эжектор установлен в корпусе и его активное сопло 4 О сообщено с нагнетательным патрубком, пассивное - с полостью в корпусе, а выход - с подводом насоса-сепаратора.На чертеже схематически изображена предлагаемая система охлаждения/ продольный разрез.Система охлаждения электричесКой машины энергетической установки содержит каналы 1, выполненные в полом роторе 2 и сообщенные с нагнетательным патрубком 3 насоса 4, полость 5 всасывания которого сообщена с полостью 6 в корпусе 7 электрической машины 8.Система охлаждения снабжена насосом-сепаратором 9 и эжектором 10, при этом насос-сепаратор установлен на роторе 2, выполнен в виде центробежного колеса 11 с осевым подводом 12, сообщенным с полостью б корпу са 7, и периферийным отводом 13, подключенным к полости 5 всасывания, и имеет расположенное на периферии осевого подвода 12 шнековое колесо 14., а эжектор 10 установлен в кор пусе 7, его активное сопло 15 сообщено с нагнетательным,патрубком 3,пассивное 16 - с полостями б в корпусе 7, а выход 17 - с подводом 12насоса-сепаратора 9.Подвод 12 сообщенс полостями б осевым каналом 18.Электрической машиной 8 может бытьгенератор или электродвигатель. Вслучае использования энергетическойустановки в летательном аппаратегенератор можетприводиться во вращения от авиационного двигателя 19 .через коробку 20 приводов и регулируемую гидродинамическую передачу 21.В энергетической установке летательного аппарата полость 5 всасываниянасоса 4 сообщена с подкачивающимнасосом 22, установленным в баке 23,На выходе подкачивающего насоса 22установлен аккумулятор 24, обеспечивающий подачу топлива при нулевыхи отрицательных перегрузках летательного аппарата.Система охлаждения электрическоймашины энергетической установки работает следующим образом.От коробки 20 приводов приводится во вращение гидродинамическаяпередача 21, обеспечивающая постоянство частоты вращения электрическоймашины 8. Топлива из . нагнетательного патрубка 3 насоса 4 подается вполый ротор 2 и через каналы 1 распыляется на обмотки ротора и статораэлектрической. машины. В процессевзаимодействия с обмотками топливочастично испаряется, при этом образуется смесь с низким удельным весом,состоящая из паров топлива, воздухаи жидкости.При высокоскоростном обтекании теплонапряженных частей обмоток, а также при испарении топлива происходитинтенсивное охлаждение обмоток с незначительным потребным количествомохлаждающей жидкости,В первоначальный момент временидо запуска двигателя 19 полость б вкорпусе 7 электрической машины 8 заполнена топливом. Затем при запускедвигателя и наборе оборотов насосом4 и электрической машины 8 топливо,поступающее в полость 6 через каналы 1 и полый ротор 2, начинает откачиваться зжектором 10 и насосом-сепаратором 9. Ротор 2 электромашины 8начинает вращаться в смеси топлива,его паров и воздуха. Сопротивлениевращению ротора падает, снижаетсянагрев обмоток электрической машиныи увеличивается интенсивность охлаждения. Смесь поступает в пассивноесопло 16 эжектора 10 за счет разрежения, создаваемого струей жидкости,выходящей из его активного сопла 15.Через выход 17 эжектора 10 смесьпоступает, в осевой подвод 12 насосасепаратора 9.Заказ 139/48 Тираж 667Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытиЯ113035, Москва, Ж.-35, Раушская.наб., д. 4/5 филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 В результате закрутки смеси шнековым колесом 14, установленным на периферии осевого подвода 12, жидкость под действием центробежной силы как имеющая большую плотность отбрасывается к периферии осевого 5 подвода 12, а газообразная Фаза (воздух и пары топлива) собирается в центральной части подвода. Далее жидкость с периферии осевого подвода 12 поступает в центробежное колесо 11 насосасепаратора 9 и перекачивается им в полость,5 всасынания насоса 4. Паро" воздушная смесь по каналу 18 воэвращается в полость 6 корпуса 7 электрической машины 8. Таким образом, ротор2 вращается в среде, имеющей небольшую плотность, и потери энергии натрение значительно меньше, чем привращении в жидкости. За счет испарительного охлаждения и интенсивнойциркуляции охладителя значительноповьааается интенсивность охлаждения. Благодаря применению предлагаемоЯ системы повышаются эффективностьохлаждения электрической машины иее надежность.