Ротор электрической машины закрытого исполнения

СОЮЗ СОВЕТ СОЦИАЛИСТ РЕСПУБЛИН А 1ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В,И, Ленини Специальное конструкторское бюроЗавода"Электромашина"(56) Авторское свидетельство СССР584395, кл. Н 02 К 9/19, 1974.Авторское свидетельство СССР524279, кл, Н 02 К 9/20, 1974 ОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ЗАСПОЛНЕНИЯ(57) Изобретение относится к системам охлаждения роторов электрическихмашин с наружным воздушным и внутренним жидкостным охлаждением. Согласноизобретению в роторе машины закрытого исполнения с полым валом 2, внутри которого имеется труба 5, внутренняя поверхность вала и наружная поверхность трубы снабжены направленными встречно винтовыми ребрами 7 и8 с шагом между витками, соответствующим характеру перемещения охлаждающей жидкости, которое также происходит по винтовой, Это приводит к интенсификации теплообмена как за счетусиления турбулизации охлаждающейжидкости, так и за счет развития теплопередающей поверхности. 1 з.п.ф-лы,2 ил,2 ТВрс 1(Ы Изобретение относится к системам охлаждения роторов электрических машин с наружным воздушным и внутренним жидкостнымохлаждением и может быть использовано при их конструировании и изготовлении в закрытом исполнении преимущественно для шахт и рудников,Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения.На фиг,1 изображен предлагаемый ротор, общий вид в разрезе; на фиг.2 - эпюра окружной и расходной скорости охлаждающей жидкости в коль. цевом канале, без оребренияПредлагаемый ротор содержит магии. топровод 1 и полый вял 2. На валу 1 расположен вентилятор 3, полость которого зацолцеця охлаждающей жидкостью, и в цей установлен напорный элемент, выполненный в виде неподвижных радиальных трубок 4, В полости вала 2 имеется коаксиальная ему неподвижная труба 5, которая одним концом сообщается с трубками 4, а на другом ее конце имеется одно или несколько отверстий 6, посредством которых оца сообщается с полостью вала 2. Труба 5 образует с внутренней поверхностью вала 2 кольцевой канал для прохождения охлаждающей жидкости, Внутренняя поверхность вала 2 и наружная поверхность трубы 5 снабжены винтовыми ребрами 7 и 8 соответственно, которые направлены встречно один другому Ребро 8 трубы 5 выполнено, например, заодно с ее наружной поверхностью. Шяг о между витками оребрений 7 и 8 находится в пределах граничных значений где о - цприця плоскости поперечногосечения витка, м;В - расходная скорость охлаждающей жидкости в кольцевом канале, м/с;(д - угловая скорость вращенияротора, рад/с.Витки робер 7 смещены относительно витков ребер 8, преимущественно, ца полшага,При вращении ротаря трубки 4 напорного элемента наполняются жидкостью,ко - торая поступает в трубу 5 с одного ее конца и вытекает с противоположного конца через отверстие 6 в коль 5 10 20 2.) ЗОЯ ю, 0 55 цевой канал, В канале жидкость закручивается по винтовой в противоположных направлениях так, что образуется два встречных потокакоторые турбулизируются ребрами 7 и 8. При этом производится дополнительная турбулизяция охлаждающей жидкости за счет взаимодействия этих встречных ее потоков. Вблизи стенки вала 2 в динамическом пограничном слое жидкость совершает одновременное поступательное ( под действием напорного элемента 1 и вращательное движения, т.е. ее частицы движутся по винтовой линии, 1 Ияг винтовой линии, определяемый из выражения , 2 уизмецяетсл по толщине пограничного слоя 1, , поскольку окружная скорость жидкости изменяется от (д Д до О, где 1 - радиус полости вала 2фиг,2), В соответствии с этим указанный шаг между витками ребер 7 и 8 наилучшим образом обеспечивает турбулентное течение охлаждающей жидкости во всем диапазоне частот вращения ротора и интенсивное перемешивяние ее по всей длине кольцевого канала. Зя счет сдвига между витками ребер 7 и 8 достигается равномерность интенсификации перемешивянил потоков, что способствует равномерности теплоотдачи ця всех участках теплопередающей поверхности ротора. Тепло, уносимое жидкостью от сердечника 1 и вала 2 ротора, отбирается воздухом при поступлнии жидкости по кольцевому каналу вяла 2 и в полость вентилятора 3, откуда охлаждеццяя жидкость вновь через трубки 4 поступает в трубу 5, и цикл повторяется.Еоцструкция предлагаемого ротора электрической машины закрытого испол - ценил, согласно приведенному обоснованию, позволяет повысить ицтецсивность теплопередачц в полости его вяла ця 12-15 и тем самым повысить эффективность его охлаждения, 11 ри этом це ухудшаются другие показатели, в том числе надежности и технологичцос.ти элктрические машины.Интенсификация тецлообмеця достигяетсл как за счет усиления турбулизяции охлаждающей жидкости, так и за счет значительного развития теплоцередяющей поверхности, Прц этом создяци в кольцевом канале вала двух встрчных потоков жидкости зя счет236584 ЙЬ=Ь - р Составитель ЛКарцевва Техред Л,Олейник Боб орректор Е. Сирохма акт аказ 3096/57 Тир ВНИИПИ Госуд по делам из 113035, МоскПодписноо комитета СССР рственно бретений а, Ж,ткрытииушская наб д,4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 направленных встречно одно другомувинтовых оребрений внутренней поверхности вала и трубы наилучшим образомспособствует турбулизации охлаждающей жидкости при вращении ротора вне 5зависимости от направления его вращения, Винтовое оребрение с указанным шагом полностью соответствуетхарактеру перемещения охлаждающейжидкости, которое также происходит 10по винтовой, В результате этого создается минимально возможное при наличии турбулизации гидравлическоесопротивление в кольцевом канале, чтотакже способствует интенсификации 15теплообмена в полости вала ротораСдвиг оребрения вала на полшага относительно оребрения трубы способствует обеспечению равномерности распределения интенсификации турбулизации жидкости по всему пути ее прохождения в полости вала,Формула изобретения25. Ротор электрической машины закрытого исполнения, содержащий магнитопровод, полый вал, полый напорный элемент и установленную в полостивала трубу, сообщающуюся одним концом с полостью напорного элемента, адругим - с полостью вала и образующую с внутренней поверхностью валакольцевой канал, о т л н ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, внутренняяповерхность вала и наружная поверхность трубы снабжены направленнымивстречно винтовыми ребрами с шагоммежду витками, соответствующим неравенству где о - шаг между витками;- ширина плоскости поперечного сечения витка, м;Ъ - расходная скорость охлаждающей жидкости в кольцевомканале, м/с;У - угловая скорость вращенияротора, рад/с,2. Ротор по пп.1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что винтовое ребро вала смещено на полшага относительно винтового ребра трубы.