Модель для исследования гидродинамическихпроцессов b электрических машинах, заполненных жидким диэлектриком

ОЛ ИСАНИЕИЗОЬЕтЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1819891 Союз Советски кСоциалисти 1 вескикРеспублик 61) Дополнительное к авт. свид-ву -(22) Заявлено 07.05.79 (21 с присоединением заявки(23) Приоритет -2782613/24-07 Гасударственный кемите СССР ас делам изееретенийеверо-Западный заочный политехнический инс тутрстф т(71) Заявительа54) МОДЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕ(КЙПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ,ЗАПОЛНЕННЫХ ЖИДКИМ ДИЭЛЕКТРИКОМ Изобретение относится к измерительной и экспериментальной технике и может быть использовано в электротехнической, химической, турбомашиностроительной и других областях промышленности.Известна экспериментальная модель, состоящая из корпуса с размещенным в нем ротором, предназначенная для моделирования движения жидкости в зазоре между ротором и статором 1 . К недостаткам модели можно отнести то, что она предназначена для моделирования движения жидкости лишь в одном элементе охлади- тельного тракта, в то время как реальный охладительный тракт представляет совокупность различных элементов.Известна также модель для исследования гидродинамических процессов в электрических машинах, заполненных жидким диэлектриком, содержащая цилиндрический корпус с торцовыми крышками, макет размещенного на валу ротора, узлы для подвода и отвода жидкости и гидродинамические датчики 2. Недостатком устройства является приближенный характер моделирования потоке, так как не учитываются реальные условия движения жидкости на начальном и конечном участках изучаемого элемента, что снижает точность определения гидродинамических характеристик потока.Конструкцией, наиболее близкой к изобретению, является модель 2 .Цель изобретения - повышение точности определения гидродинамических характеристик и расширение функциональных возможностей модели.Указанная цель достигается тем, что мо- О дель снабжена макетом статора, выполненным из набора насаженных на гильзу дисков с кольцевыми проточками в крайних дисках, в которых размещены макеты лобовых частей обмотки с осевыми отверстиями в дисках, в которые вставлены трубки, имитирующие аксиальные охлаждающие каналы и предназначенные для изменения их внутренних диаметров, а в цилиндрической части корпуса, крышках и трубках статора выполнены отверстия со штуцерами.2 р Внутри корпуса соосно с ним и роторомна разных его концах размещены дополнительные крышки, установленные с возможностью перемещения в осевом направлении.51015 формула изобретения На фиг. 1 показан продольный разрез модели; на фиг. 2 - ее поперечный разрез.Модель состоит из неподвижного цилиндрического корпуса 1, макета статора 2, установленного на ребрах 3 и выполненного из дисков 4, позволяющих изменять длину макета статора и собранных на гильзе 5; макет статора имеет продольные отверстия, имитирующие аксиальные охлаждающие каналы, внутренний диаметр которых изменяется при помощи трубок 6, крайние диски макета статора имеют кольцевые проточки, в которые установлены макеты лобовых частей обмотки 7, на спинке макета статора размещены кольцевые вставки 8, предназначенные для изменения высоты зазора 9; внутри гильзы 5 концентрично с ней и с зазором 10 установлен макет ротора 11, состоящий из полого вала 12, боковых стенок 13, гильзы 14 и трубок 15, имитирующих аксиальные охлаждающие каналы и предназначенных для изменения внутреннего диаметра канала. Величина зазора 10 изменяется путем замены гильз 5 и 14; на валу 12 находятся втулки 16, предназначенные для изменения наружного диаметра и рабочей длины вала; вал 12 вращается в подшипниках 17, установленных в торцовых крышках 18; внутри корпуса 1 размещены крышки 19, имитирующие подшипниковые щиты и установленные в корпус по ходовой посадке, допускающей перемещение крышек вдоль оси корпуса, с целью, изменения объема камер 20. Фиксация крышек 19 осуществляется при помощи колец 21. Для наблюдения за потоком в корпусе 1 выполнены окна 22, закрытые гильзами 23 из оргстекла. В боковой поверхности корпуса 1 выполнены отверстия со штуцерами 24, связанные с манометрами для определения гидродинамических характеристик в зазоре 9 и камерах 20; в торцовых поверхностях крышек 19 выполнены отверстия, которые через капилляры 25 связаны с манометрами для определения гидро- динамических характеристик в области подшипниковых щитов; гидродинамические характеристики в зазоре 10 определяются при помощи отверстий 26, выполненных в гильзе 5, которые через проточки 27, отверстия 28 и штуцеры 29 связаны с манометрами; гидродинамические характеристики в каналах макета ротора определяются при помощи отверстий, выполненных в одной из трубок 15, которые при помощи капилляров 30 связаны с коллектором и манометром; гидродинамические характеристики в каналах макета статора определяются при помощи отверстий 31, выполненных в одной из трубок 6, которые .через отверстия 32 и штуцеры 33 связаны с манометрами; подача жидкости в устройство осуществляется через штуцер 34, коллектор 35 и ряд отверстий 36, что исключает закрутку жид 20 25 30 35 40 45 50 55 кости на входе; слив жидкости осуществляется через ряд отверстий 37, коллектор 38 и штуцер 39.Модель работает следующим образом.Объемные насосы забирают жидкость из приемного резервуара и подают через штуцер 34, коллектор 35 и отверстия 36 в модель. Пройдя через зазор 9, каналы в макете статора, зазор 10 и каналы в макете ротора, жидкость через отверстия 37, коллектор 38 и штуцер 39 идет на слив и поступает на золотниковый распределитель, который направляет жидкость либо в приемный резервуар, либо на мерный бак для измерения расхода, величина которого изменяется вентилем, поставленным в сливной магистрали. Одновременно определяются гидродинамические характеристики потока во всех каналах и камерах с отводом давления на пьезометрический щит. При этом имеется возможность проводить испытания либо при неподвижном макете ротора, либо при его вращении с плавным регулированием числа оборотов от 0 до 3000 об/мин. Конструкция модели допускает преобразование проточной части путем переборки макета статора и макета ротора с целью исследования различных схем циркуляции жидкости.Использование предлагаемого технического решения позволяет исследовать полную картину течения жидкости в электрической машине, в том числе и визуально, с учетом реальных условий движения жидкости на начальном и конечном участке изучаемого элемента, а также позволяет вывести закономерность для электрических машин, имеющих различные схемы циркуляции жидкости.Применение модели позволяет упростить и удешевить проектирование новых электрических машин с жидкостным охлаждением. 1. Модель для исследования гидродинамических процессов в электрических машинах, заполненных жидким диэлектриком, содержащая цилиндрический корпус с торцовыми крышками, макет размещенного на валу ротора, узлы для подвода и отвода жидкости и гидродинамические датчики, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности определения гидродинамических характеристик и расширения функциональных возможностей, она снабжена макетом статора, выполненным из набора насаженных на гильзу дисков с кольцевыми проточками в крайних дисках, в которых размещены макеты лобовых частей обмотки, с осевыми отверстиями в дисках, в которые вставлены трубки, имитирующие аксиальные охлаждающие каналы и предназначенные дЛя изменения их внутреннихдиаметров, причем в цилиндрической части корпуса, крышках и трубках статора выполнены отверстия со штуцерами.2. Модель по п. 1, отличающаяся тем, что внутри корпуса соосно с ним и ротором на разных его концах размещены дополнительные крышки, установленные с возможностью перемещения в осевом направлении. 819891 б Источники информации,принятые во внимание при экспертизес Техр Тира Государс лам изо сква, Ж Патент, ьска ВНИИПИ по д 13035, Мо филиал ПППРедактор Г. Заказ 1185/3 оставител ед А. Бо ж 730 твенного ретений- 35, Рау г. Ужго ь А. Воиновкас Корректор ЕПодписноекомитета СССР и открытийшская наб д. 4/5од, ул. Проектная, 4 ошк