Ротор электрической машины

.11 о;1 поКали Изото тво СССР 1976,кл, 340-52, 1978.,(57) ОЙ МАШИ ОТОР ЗЛЕКТРИЧЕСзобретение отностроению. Цель ирасширении обл ится к электрозобретения сосма то сти применени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ(71) Ленинградский ордена Ленилитехнический институт им. М.Инина(56) Авторское свидетельсВ 618821, кл. Н 02 К 9/20Патент США У 3801843,ЯО 12575 непосредственного испарительного охлаждения. Ротор электрической машины с испарительным охлаждением содержит обмотку и выполненные в виде обмоткодержателей коаксиальные тепловые трубы (ТТ). Корпус ТТ выполнен из двух частей. Наружная часть 9 имеет П-образную форму в поперечном сечении и радиальные теплопроводящие изолированные между собой пластины 1 О. Внутреняя часть 16 выполнена с оребрением 22 и обеспечивает конденсацию хладагента, а наружная обеспечивает испарение хладагента, нагревающегося от источников тепловыделения. Такое выполнение ТТ обеспечивает их применение для различной формы проводников обмотки. 6 ил.С:Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано для охлаждения роторов электрических машин (ЭМ),Цель изобретения - расширение области применения непосредственногоиспарительного охлаждения.На фиг, 1 представлен предлагаемый ротор коллекторной ЭВМ; на фиг.2то же, сечение; на фиг. 3 - сечение 10А-А на фиг. 2; нафиг,4 - сечение Б-Бна фиг. 1; на фиг, 5 - узел Е нафиг. 1; на фиг. 6 - узел ЕЕ на фиг.1.Ротор коллекторной ЭМ состоит изобмотки 1 якоря, сердечника 2 якоря, 15вала 3, коллектора 4,переднего 5 изаднего 6 обмоткодержателей кольцевых ТТ 7 и 8, установленных со сторо"ны передних и задних лобовых частейобмотки якоря. Корпус ТТ выполнен 20составным из двух частей, Наружнаячасть 9 этих ТТ, представляющая собойполые цилиндры П-образной формы, выполнена из диэлектрического материала, например алундовой керамики. Для 25обеспечения теплоотвода в части 9 ТТустановлены Т- или Г-образные пластины 10 из теплопроводящего материала, например меди, Пластины 10 расположены равномерно по радиусу в осевом З 0направлении и имеют наружную короткуювыступающую 11 и внутреннюю удлиненную 12 части. В наружной части 11 дляподсоединения пластин к проводникамобмотки якоря имеются пазы 13. Подсоединение пластин 10 ТТ к коллектору4 осуществляется с помощью перемычек14, а соединение ТТ 8 с проводникамиобмотки якоря производится скобами15. Все соединения осуществляютсяс помощью пайки. Внутренние иасти 1640ТТ 7 и 8, представляющие собой полыецилиндры П-образной формы, выполненыиз теплопроводящего материала, например меди. Использование конкретныхматериалов для пластин 10 и части 16зависит от типа используемого хладагента. Для подвода хладагента к тепловой трубе 8 в части 16 имеется отверстие 17 с резьбой, в котором сцелью обеспечения герметичности внут-ренней полости ТТ установлен винт 18,Введение хладагента во внутреннююполость ТТ 7 осуществляется черезотверстие 19 с помощью трубки 20.Для обеспечения герметичности внутренней полости служит винт 21. Таккак корпусы ТТ выполнены составными,герметизация внутренней полости ТТ обеспечивается путем пайки мест сты" ка выступающей части 11 пластин 10 со стенкой 9, внутренней 16 и внешней 9 частей. Для этого на материал, из которого выполняется часть 9, в местах вышеуказанных стыков наносится слой серебра, Внутренняя поверхность части 9 и пластин 10 образуют испарительную зону ТТ. При работе ЭМ под нагрузкой введенный в ТТ через отверстие 17 хладагент распределяется тонким слоем на испарительной зоне. Образующиеся от источников тепловыделения, лобовых частей обмотки якоря, тепловые потоки, проходящие через. обмоткодержатели, наружные стенки ТТ, соединительные скобы и пластины 10, вызывают нагрев хлад- агента и его испарение, Пары хлад- агента конденсируются на внутренней поверхности стенки 16 (конденсаторная зона), а образовавшаяся жидкость под действием центробежных сил возвращается на внутреннюю поверхность стенки 9, Теплоотвод от конденсаторной зоны ТТ осуществляется аксиальным потоком воздуха с помощью ребер 22 и элементов крепления (обмоткодержателей, втулки, сердечника якоря), соприкасающихся с внутренней частью 16. Наиболее удобно устанавливать коаксиальные ТТ в области лобовых частей обмотки ротора, но такие же ТТ можно устанавливать между отдельными частями сердечника ротора при распределении его на участки, Крепление ТТ на втулке сердечника якоря осуществляется с помощью кольцевых выступов 23 на внутренних частях 16 ТТ.Процесс сборки ротора коллекторной ЭМ осуществляется слецующим образом. Сначала собирается коллектор на втулке и сердечник якоря с обмоткодержателями и коаксиальными ТТ на втулке сердечника. После запрессовки сердечника якоря и установки упорного кольца втулка якоря устанавливается на вал якоря. В ТТ со стороны пе-. реднего обмоткодержателя вводится трубка для подвода хладагента и в выступающую часть 11 пластин 10 впаиваются пластины для соединения с петушками коллектора. Затем на валу якоря устанавливается коллектор на втулке, укладывается обмотка якоря, устанавливаются скобы 15 со стороныз 3257 задних лобовых частей и производится пайка всех соединений.Применение коаксиальных ТТ, введение в их корпусе участка из диэлектрического материала, установка в этом участке пластин из теплопроводящего материала, изолированных между собой и соединенных с токоведущими частями ротора, дает возможность расширить область применения непосредст-О венного испарительного охлаждения, так как предложенная конструкция может быть применена, для различной формы проводников обмотки ротора, в том числе и для подразделенных проводников, а также для улучшения охлаждения, в частности, коллектора для коллекторной ЭМ. В результате использования предложенной конструкции ротора может быть снижена температура токоведущих частей ротора, и повышены электромагнитные нагрузки ЗМ. В первом случае повышается срок службы ЗМ, а также КПД ЭМ вследствие снижения температуры обмотки ротора, д а следовательно, и величины потерь в ней, Во втором случае улучшаются массогабаритные показатели ЭМ, так как может быть повышена можность ЗМв результате повышения плотности тока в проводниках обмотки якоря при сохранении расхода активных материалов,Таким образом, использование предложенной конструкции ротора с ТТ позволяет улучшить технико-эксплуатаци 757 4онные свойства ЭМ как общепромьппленного, так и специального назначения.1Все детали и элементы, из которых состоит предложенная конструкция ротора, освоены отечественной промьппленностью, поэтому не требуется дополнительных затрат и значительного изменения технологии при изготовлении ЭМ, Предлагаемая конструкция ротора может быть использована для машин как постоянного, так и переменного тока,Формула и з о б р е т е н и яРотор электрической машины с испарительным охлаждением,содержащий сердечник, токоведущие части, вал и тепловые трубы, о т л и ч а ю щ и Й - с я тем, что, с целью расширения области применения, тепловые трубы выполнены в виде обмоткодержателей и имеют форму полых колец, состоящих из двух частей, наружная из которых выполнена из диэлектрического материала, преимущественно алундовой керамики, имеет П-образную форму в поперечном сечении и установленные радиально на наружной поверхности в осевом направлении пластины из теплопроводящего материала, преимущественно меди, изолированные между собой и соединенные с токоведущими частями, а внутренняя выполнена с оребрением, б1257757 Б-Я Фи 2. У Составитель Л. Карцеваелинская ТехредЛ.Сердокова Корректор Л. Патай Редактор Л аказ 5035/5 одпис роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 3 Тираж 631ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений13035, Москва, Ж, Рауш комитета СССР открытий ская наб., д. 4/