Система охолодження електричної машини

 

Винахід відноситься до електромашинобудування та може бути використано для охолодження електрогенераторів і електродвигунів.

Найбільш близькою системою того ж призначення до заявленого винаходу за сукупністю ознак є система охолодження електричної машини, що включає джерело стисненого повітря з напірним трубопроводом, яка ділить вихрову трубу, що має в результаті енергетичного розділення дві порожнини - гарячу і холодну, порожнистий вал електричної машини, по осі якого виконаний трубчастий канал для проходу холодного потоку від ділить вихрової труби, а простір, утворене зовнішньою поверхнею трубчастого каналу і внутрішньою поверхнею порожнього вала, є тепловою трубою, конденсаційна область якій - зовнішня поверхня трубчастого каналу, а випарна область - внутрішня поверхня полого валу (див. Пат. РФ №2279172 / Жуховицкий Д. Л., Цинаева А. А., бюлл. №18 від 27.06.2006).

До причин, що перешкоджають досягненню зазначеного нижче технічного результату при використанні відомої системи, прийнятої за прототип, відноситься те, що охолодження електричної машини здійснюється не досить ефективно.

Сутність винаходу заключаетс�аждение електричної машини за рахунок використання ефекту газодинамічної температурної стратифікації.

Зазначений технічний результат при здійсненні винаходу досягається тим, що в пропонованій системі охолодження електричної машини, що містить джерело стисненого повітря з напірним трубопроводом, порожнистий вал, по осі якого виконаний трубчастий канал, простір, утворене внутрішньою поверхнею полого валу і зовнішньою поверхнею трубчастого каналу, є тепловою трубою, випаровувальна область якій - внутрішня поверхня полого валу, а конденсаційна область - зовнішня поверхня трубчастого каналу, особливість полягає в тому, що трубчастий канал виконаний у вигляді сопла Лаваля.

Суть винаходу пояснюється кресленням.

На фігурі пропонована система охолодження електричної машини, де показано:

джерело стисненого повітря 1, напірний трубопровід 2, порожнистий вал 3, трубчастий канал 4, простір 5, внутрішня поверхня полого валу 6, зовнішня поверхня трубчастого каналу 7.

Відомості, що підтверджують можливість здійснення винаходу з отриманням вищевказаного технічного результату, полягають у наступному.

Робота системи охолодження електричної машини здійснюється наступним чином.

Стиснене повітря від джерела сжате. Ротор електричної машини охолоджується за рахунок того, що вал виконаний порожнистим, а всередині порожнього вала 3 є трубчастий канал 4. Простір 5 між внутрішньою поверхнею порожнього вала 6 і зовнішньою поверхнею трубчастого каналу 7 є тепловою трубою.

При роботі електричної машини її елементи нагріваються (ротор, статор). За рахунок тепла, що виділяється рідина на внутрішній поверхні порожнього вала 6 кипить, утворюючи пар в просторі 5. Під дією відцентрових сил пар відкидається до зовнішньої поверхні трубчастого каналу 7. Трубчастий канал 4 виконаний у вигляді сопла Лаваля. У трубчастому каналі 4, виконаному у вигляді сопла Лаваля, здійснюється прискорення повітря, що надходить від джерела стиснутого повітря 1. Швидкість повітря стає більше швидкості звуку. При цьому у внутрішньому просторі 5 рідина (пара, конденсат) рухається з дозвуковой швидкістю. Відомо, що момент імпульсу біля стінки в надзвуковому потоці газу за рахунок роботи сил тертя переходить у тепло, яке відводиться за рахунок механізмів теплопровідності. Якщо кількість тепла, що відводиться від стінки за рахунок теплопровідності, стає більше підведеного тепла за рахунок сил тертя (критерій Pr<1), відбувається перераспртока охолоджувача (повітря, газу) в трубчастому каналі 4 призводить до зниження температури відновлення і до передачі тепла від потоку в просторі 5 до надзвуковому потоку в трубчастому каналі 4 (за критичним перетином сопла Лаваля). При цьому пара, що утворюється в просторі 5, відкинутий до зовнішньої поверхні трубчастого каналу 7 (конденсаційної області теплової труби), конденсується на зовнішній поверхні трубчастого каналу 7. Це відбувається при відведенні тепла до надзвуковому потоку охолоджувача (повітря, газу і т. д.) через перерозподіл температури газу в надзвуковому потоці охолоджувача (процес газодинамічної температурної стратифікації). Тобто інтенсифікується відведення тепла від зовнішньої поверхні трубчастого каналу 7. Отриманий конденсат під дією відцентрових сил переміщається від зовнішньої поверхні трубчастого каналу 7 до внутрішньої поверхні порожнистого вала 6 (випарної області теплової труби). Так, за рахунок використання ефекту газодинамічної температурної стратифікації охолоджувача здійснюється інтенсивний і рівномірний охолодження електричної машини, що веде до підвищення ресурсу її роботи.

Система охолодження електричної машини, що містить джерело стисненого повітря з напоей поверхнею полого валу і зовнішньою поверхнею трубчастого каналу, є тепловою трубою, випаровувальна область якій - внутрішня поверхня полого валу, а конденсаційна область - зовнішня поверхня трубчастого каналу, що відрізняється тим, що трубчастий канал виконаний у вигляді сопла Лаваля.



 

Схожі патенти:

Охолодження надпровідних машин

Винахід стосується пристрої для охолодження надпровідних машин, що включає в себе закриту термосифонную систему, яка може наповнюватися рідким охолодним засобом та яка забезпечена випарником для випаровування рідкого охолоджуючого засобу. Технічний результат полягає в поліпшенні охолоджуючих здібностей пристрою. Пристрій для охолодження надпровідних машин включає в себе закриту термосифонную систему, яка може наповнюватися рідким охолодним засобом та яка забезпечена випарником для випаровування рідкого охолоджуючого засобу. При цьому передбачені кошти, призначені для збільшення зрошуваної рідким охолодним засобом поверхні випарника, які виконані у вигляді щонайменше яка витісняє одного елемента для витиснення рідкого охолоджуючого засобу. 6 з.п. ф-ли, 5 іл.

Статор електричної машини з рідинним охолодженням проточним холодоагентом

Винахід відноситься до області електротехніки та електромашинобудування, зокрема, до охолодження електричних машин. Статор електричної машини містить корпус, сорочку з каналами для проточного охолодження, магнітопровід з робочою обмоткою, охолодження лобових частин якої здійснюється за допомогою розташованих між шарами або над шарами лобових частин обмотки тепловідвідних елементів у вигляді циліндрів з ребрами на зовнішній поверхні, що відходять в радіальному напрямку і контактуючими з сорочкою. Кожен з циліндрів тепловідвідних елементів виконаний з порожниною між його внутрішньою та зовнішньою стінками, а в якості ребер використані приєднані торцевими кінцями до зовнішніх стінок циліндрів теплові труби, щільно примикають своїми торцевими конденсаційними кінцями до сорочці з каналами для проточного хладагента. Порожнина між внутрішньою та зовнішньою стінками циліндрів і порожнину теплових труб повідомляються між собою і становлять герметичну систему, заповнений робочою рідиною теплових труб. Технічним результатом є підвищення надійності. 3 іл.

Перетворювач електричної потужності, що охолоджується за допомогою статичної технології

Винахід відноситься до електротехніки. Технічний результат полягає в зменшенні габаритів і спрощення обслуговування. Перетворювач містить силовий електричний компонент (22), виконаний з можливістю участі в перетворенні електричного струму, і замкнутий контур (14) охолодження, що містить двофазну середу-теплоносій, перший теплообмінник (30А, 30В, 30С, 30D), прилеглий до зазначеного силового електричного компоненту (12), другий теплообмінник (38), виконаний з можливістю видалення тепла середовища-теплоносія за межі контуру охолодження, і засоби приведення в рух циркуляції середовища-теплоносія в контурі (14) охолодження. Перший теплообмінник містить капілярний випарник, що містить капілярний канал, виконаний з можливістю забезпечення повного випаровування середовища-теплоносія, що надходить у рідкому стані на рівні меніска, встановленого в каналі і розділяє рідку і парову фази середовища-теплоносія, і з можливістю повернення середовища-теплоносія повністю в газоподібному стані. Середа-теплоносій циркулює з контурі (14) охолодження під дією тиску, створюваного на рівні межі розділу рідина/пар в капілярному випарнику, для зр

Динамоэлектрическая машина

Винахід відноситься до електротехніки, до динамоэлектрическим машин з системою охолодження. Технічний результат полягає в поліпшенні відводу тепла без ускладнення конструкції. Динамоэлектрическая машина (1) містить статор (2) і ротор (3). В пазах, щонайменше, статора (2) розташована обмоточная система (4). За допомогою теплових трубок (5) відбувається, в основному, радіальний перенесення тепла до торцевих сторонах (6) статора (2). Кожна теплова трубка має зону випаровування (19) і зону конденсації (7). Зона випаровування (19) розташована всередині замкнутого охолоджуючого контуру динамоэлектрической машини. Теплові трубки мають плетену структуру (8) на одному кінцевій ділянці зони випаровування та/або зони конденсації для збільшення поверхні зони випаровування та/або зони конденсації. Плетені структура (8) є теплопроводящей і виконана з можливістю забезпечення завихрення потоку повітря в зоні випаровування та/або зоні конденсації. 2 н. і 12 з.п. ф-ли, 5 іл.

Електрична машина з радіальними металевими перегородками для направлення охолоджуючого повітря

Винахід відноситься до області електротехніки, зокрема до електричних машин. Пропонується електрична машина з радіально-щілинним охолодженням в листовому пакеті (12) статора і листовому пакеті (7) ротора, причому основний потік охолоджувального повітря з двох сторін по осі направляється до листової пакет (7) ротора і радіально через щілини листового пакета (7) ротора і листового пакета (12) статора. Частковий повітряний потік протікає також через головки (15) обмотки. Корпус (1) електричної машини має випускний отвір (18), там нагріте відпрацьована повітря може випускатися. На закритих сторонах корпуса (1) електричної машини відпрацьована повітря повинен протікати тільки в осьовому напрямку між осьовими ребрами (11) до кінця листового пакета (12) статора, щоб мати можливість випускатися в напрямку відкритої сторони корпуса (1). Щоб при цьому уникнути взаємних перешкод з боку відпрацьованого повітря і часткового потоку охолоджуючого повітря, передбачені металеві перегородки (10, 20). Технічний результат, що досягається при використанні цього винаходу полягає в забезпеченні найбільш ефективного напряму охолоджуючого повітря в електричній машині з повітря

Насос

Насос // 2479754
Винахід відноситься до насоса, зокрема до циркуляційного насосу, що включає в себе розташоване в корпусі 1а, 3 насоса лопатеве колесо 2, з допомогою якого рідина може переміщатися від вхідного отвору 1с до вихідного отвору 1d

Електрична машина з рідинним охолодженням обмотки статора

Винахід відноситься до області електротехніки та електромашинобудування, зокрема до великих електричних машин, наприклад до турбогенераторам

Електрична машина, заповнена рідиною

Винахід відноситься до області електротехніки і стосується виконання електричних машин, заповнених рідиною, переважно асинхронних двигунів, і може бути використана в електроприводі систем з великою тривалістю пускових навантажень при роботі на низьких оборотах, наприклад в тренажерної техніки

Втулка водоподвода ротора електричної машини з рідинним охолодженням обмотки

Винахід відноситься до галузі важкого електромашинобудування
Up!