Ротор електричної машини закритого виконання

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 236584 (5U4 Н 02 К А1 9/20 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ С 2 0 3802676/24-07 (22) 15.10.84 С46) 07.06.86. Бюл. № 21 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В,И. Ленина и Специальное конструкторское бюро Завода "Электромашина" (7 2 ) В. А. Яков енко, Л. В. Кузьменко, * Н.£. Осташевский, В.А. Желнин» П.П. Ковалев, А.Н. Пилюгин, Н.Т. Бондарев и Е.К. Берзин (53) 621.313.713(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Л" 584395, кл. Н 02 К 9/3 9, 1974, Авторское свидетельство СССР № 524279, кл. Н 02 К 9/20, 1974 (54) ?ОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ЗАКРЫТОГО ИСПОЛНЕНИЯ Г"/ / Г} / / s / ' ' ' ' > (57) Изобретение относится к системам охлаждения роторов электрических машин с наружным воздушным и внутренним жидкостным охлаждением. Согласно изобретению 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 и 8 с шагом между витками, соответствующим характеру перемещения охлаждающей жидкости, которое также происходит по винтовой, Это приводит к интенсификации теплообмена как за счет усиления турбулизации охлаждающей жидкости, так и за счет развития теплопередающей поверхности, 1 з,п,ф-лы, 2 ил. za 1 1236584 цевой канал. В канале жидкoqть закручивается по винтовой в противоположных направлениях так» что образуется два встречных потока, которые турбулизируюгея ребрами 7 и 8. При этом производится дополнительная турбулизация охлаждающей жидкости за счет взаимодействия этих встречных ее потоков . Вблизи стенки вала 2 в цинамиЦель изобретения - повышение эфt ческом пограничном слое жидкость соo фективности охлаждения. вершает одновременное поступательНа фиг»1 изображен предлагаемый ное (под действием напорного элеменротор, общий вид в разрезе; на та) и вращательное движения, т.е. ее фиг.2 - эпюра окружной и расходной частицы движутся по винтовой линии. скорости охлаждающей жидкости в коль15 Шаг винтовой пинии, определяемый из цевом канале, без оребрения. выражения ?ffWn Предлагаемый ротор содержит магнитопровод 1 и полый вал 2. Па валу 1 расположен вентилятор 3, полость коизменяется по толщине пограничного торого заполнена охлаждающей жидслоя оg , поскольку окружная скорость 20 костью, и в ней установпен напорный жидкости изменяется от СОR до О, элемент, выполненный в виде неподвижгде R - радиус полости вала 2 (фиг, 2), ных радиальных трубок 4, Б полости Б соответствии с этим указанный шаг вала 2 имеется коаксиальная ему немежду витками ребер 7 и 8 наилучшим подвижная і руба 5, которая одним конобразом обеспечивает турбулентное 25 цом сообщается с трубками 4, а на течение охлаждающей жидкости во всем другом ее конце имеется одно или диапазоне частот вращения ротора и несколько отверстий 6, посредством интенсивное перемешивание ее по всей которых она сообщается с полостью длине кольцевого канала. За счет вала 2. Труба 5 образует с внутренсдвига между витками ребер 7 и 8 30 ней поверхностью вала 2 кольцевой достигается равномерность интенсификанал для прохождения охлаждающей кации перемешивания потоков, что жидкости. Внутренняя поверхность васпособствует равномерности теплоотдала 2 и наружная поверхность трубы 5 чи па всех участках теплопередающей снабжены винтовыми ребрами 7 и 8 соповерхности ротора. Геило, уносимое ответственно, которые направлены жидкостью от сердечника 1 и вала 2 35 встречно один другому. Ребро 8 трубы ротора, отбирается воздухом при пос5 выполнено, например, заодно с ее туплении жидкости по кольцевому кананаружной поверхностью. Шаг Ь между лу вала 2 и в полость вентилятора 3, витками ореСрений 7 и 8 находится в откуда охіаждєнная жидкость вновь пределах граничных іпачеиий 40 через трубки 4 поступает и трубу 5, и цикл повторяется. 2?WP Конструкция предлагаемо!о ротора электрической машины закрытого исполгде Ь ~ ширина плоскости поперечного нения , согласно приведенному обосносечения витка, м; 45 ванию, позволяет повысить интенсивW. - расходная скорость охлаждаюность теплопередачи в попости его щей жидкости в кольцевом кавала на 12-15% и тем самым повысить нале, м/с; эффективность его охлаждения. При С - угловая скорость вращения О этом не ухудшаются другие показатели, ротора, рад/с. 50 в том числе надежности и технологиI чности электрические машины. Витки робер 7 tмощены от носит ельно Интенсификация теплообмена достивитков ребер 8, преимущественно, на гается как яа счет усиления турбулиполшага. зацин охлаждающей жидкости, так и за При вращении ротора трубки 4 напорного элемента наполняются жидкостью,ко- 55 счет значительного развития теплоїередающей поверхности. При этом созторая поступает в грубу 5 с одного дание в кольцевом канале вала двух ее конца и вытекает с противоположвстречных потоков жидкости за счет ного конца через отверстие 6 в коль Изобретение относится к системам охлаждения роторов электрических машин с наружным воздушным и внутренним жидкостным охлаждением и может быть использовано при их конструировании и изготовлении в закрытом исполнении преимущественно для шахт и рудников. 1236584 4 элемент и установленную в полости направленных встречно одно другому вала трубу, сообщающуюся одним конвинтовых оребрений внутренней поверхцом с полостью напорного элемента, а ности вала и трубы наилучшим образом другим - с полостью вала и обраэуюспособствует турбулизации охлаждающей жидкости при вращении ротора вне 5 щую с внутренней поверхностью вала кольцевой канал, о т л и ч а ю т л й зависимости от направления его врас я тем, что, с целью повышения эфщения. Винтовое оребрение с указанным шагом полностью соответствует фективности охлаждения, внутренняя характеру перемещения охлаждающей поверхность вала и наружная поверхжидкости, которое также происходит '0 цость трубы снабжены направленными по винтовой, В результате этого созвстречно винтовыми ребрами с шагом дается минимально возможное при намежду витками, соответствующим нераличии турбулизации гидравлическое венству сопротивление в кольцевом канале, что также способствует интенсификации теплообмена в полости вала ротора. Сдвиг оребрения вала на полшага отгде о — шаг между витками; носительно оребрения трубы способстh - ширина плоскости поперечновует обеспечению равномерности расго сечения витка, м; пределения интенсификации турбулиза- 20 расходная скорость охлажции жидкости по всему пути ее продающей жидкости в кольцевом хождения в полости вала, канале, м/с; W - угловая скорость вращения Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ротора, рад/с. 25 2. Ротор по пп.1 и 2, о т л и ч а1. Ротор электрической машины закю щ и й с я тем, что винтовое ребро рыт ого исполнения, содержащий магнивала смещено на полшага относительно топровод, полый вал, полый напорный винтового ребра трубы. V фиг. 2 Редактор Н. Бобкова Заказ 3096/Ь7 Составитель JI. Карцева. Техред Л.Олейник Корректор Е. Сирохман Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4