(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С rnyBOKPUV ОХЛАЖДЕНИЕМ Такое устройство вл етс наиболее бл ким предлагаемому. С целью повышени эффективности охла ни путем снижени тешгопритока к обмотк возбуждени по тепломеханическим мостам и заглушкам в предлагаемой машине наруж на оребренна поверхность тепломеханиче ких мостов охвачена разделительными цили драми, вакуумноплотно соединенными с поверхностью тепломеханических мосте® в местах присоединени электротеплового экрана и с фланцами вала и образующими кольцевую камеру, внутри которой размещены трубки подачи вспомогательного хладагента. Така конструкци электрической машины с глубоким охлаждением позвол ет охлаждать не только внутреннюю поверхность тепломеханических мостов, но и наружную, причем охлаждение наружной поверхности роводитс вспомогательным хладагентом. С целью устранени загр знени основного хладагента вспомогательным на несущем корпусе устройства дл подачи вспо могательного хладагента может быть уста новлено дополнительное уплотнение. В теплоизолирующих заглушках в плоскости , проход щей через место соединени алектротеплового экрана с поверхностью тепломеханических мостов, могут быть выполнены радиальные каналы, соединенные между собой и общим выходом из ротора основного хладагента. Наличие таких Каналов позвол ет часть основного хладагента с температурой, равной начальной температуре вспомогательного хладагента , использовать дл интенсификации охлаждени токоввода, уменьша тем самым вызываемый .; токовводом теплоприток к обмотке возбуждени , а также дл осушествлеюш рефрижераторного цикла охлаждени электрической машины. На фиг. 1 показаны концева часть ро тора и подшипниковые щиты электрической машины, продольный разрез; на фиг.2ротор электрической машины, продольный разрез. Ротор электрической машины содержит немагнитный цилиндр 1, соединенный оребренными тепломеханическими мостами 2 сфланцами вала 3. Обмотка возбуждени 4 пом щена внутри немагнитного цилиндра 1, по тордам которого установлены теплоизолирующие заглушки 5, образующие с внутренней поверхностью тепломеханических мостов 2 аксиальные каналы 6. В теплоизолирующих заглушках имеютс тепловые экра- ны 7, Наг гжный экран 8 охватывает Ш1линдр и тепломеханические мосты 2, образу вместе с ними вакуумную полость 13, внутри которой размещен электротепловой экран Ю, соединенный с тепломеханическими мостами 2. Устройство дл подачи вспомогательного хладагента состоит из дополнительного цилиндра 11с буртиками, несущего корпуса 12, уплотнени 13, трубок 14 подачи хладагента , установленных в щитах 15 электрической машины, и трубок 16 подачи хладагента , размещенных в кольцевых камерах 17. Стенками кольцевых камер 17 служат шаружна поверхность тепломеханических мостов 2, имеюща ребра 18, и разделительные цилиндры 19, вакуумноплотно соединенные с тепломеханическими мостами 2 в местах подсоединени электротеплового экрана Ю к фланцам вала 3. Кольцевые камеры 17 имеют выходные каналы 20, Трубка 21 устройства подачи основного хладагента расположена по оси вращени ротора. В щитах 15 электрической машины установлены уплотнени 22. Поверхность хвостовика вала 23 образует с несущим корпусом 12 устройства подачи вспомс)гательного хладагента кана|лы 24, соединенные с аксиальными каналами 6 отверсти ми 25, выполненными в хвостовиках вала 23, На несущем корпусе 12 установлено дополнительное уплотнение 26. В варианте электрической машины, представленном на фиг. 2, теплоизолирующие заглушки 5 имеют радиальные каналы 27, соединенные между собой ;и внугренним теплоизолированным каналом 28. Общим выходом из ротора основного хладагента вл етс канал с расположенным в нем токовводом 29. Вспомогательный хладагент по трубкам подачи 16 поступает в кольцевую камеру 17 к месту соединени электротеплового экрана Ю и тепломеханического моста 2. j Двига сь внутри кольцевой камеры 17 по каналам, образованным ребрами 18, вспомогательный хладагент забирает основную часть тепла, прсшикающую снаружи по тепломеханическим мостам 2, и выходит через каналы 20 во внутрь расточки статора электрической машины. Основной хладагент из внутреннего объема ротора с расположенной в нем обмоткой возбуждени 4 выходит по аксиальым каналам 6, так се отбира при этом часть тепла, проникающую снаружи по тепломеханическим мостам. Через отверстие 25 цапфе вала 23 основной хладагент по u каналам 24 выходит в газосборную каме -- ру, герметизированную дополнрггельным уплотнением 26, раэдел юишм охлаждающие тракты основного и вспомогательного хладагента , и уплотнением 22. При выполнении электрической машины согласно фиг. 2 отработанный основной хладагент с температурой, равной начальной температуре вспомогательного хладаген та, направл етс по радиальным каналам 27 и соединительному каналу 28 на охлаждение токоввода 29 и далее в рефрижерато ную установку. В предлагаемой машине уменьшен тепло приток к обмотке возбуждени . В результате этого значительно снижаетс расход основного хладагента и, соответственно, энер гетические затраты на охлаждение, что при водит к повышению к. п. д. электрической машины. Кроме того, за счет охлаждени вспомогательным хладагентом наружных поверхностей тепломеханических мостов по вл етс возможность увеличить предельную мощность электрической машины с глу боким охлаждением без ухудшени ее техни ко-экономических показателей. Фор м у ла изобретени 1, Электрическа машина с глубоким охлаждением, содержаща устройство подачи и отвода основного и вспомогательного хладагентов с уплотнени ми и ротор, включающий в себ обмотку возбуждени , немаг нитный цилиндр, соединенный оребренными тепломеханическими мостами с фланцами вала, электротепловой экран, охватыван г J7 18 188 9 , 0(54) ELECTRIC MACHINE WITH rnyBOKPUV COOLING Such a device is the most offered. In order to increase cooling efficiency by reducing the flow of excitation to the winding through thermal mechanical bridges and plugs in the proposed machine, outside the ribbed surface of thermal mechanical bridges is covered with separating cylinders vacuum-tightly connected to the surface of the thermal mechanical bridge® at the points of the electrothermal shield and with the shaft flanges and forming an annular chamber, inside of which the auxiliary refrigerant supply pipes are located. Such a design of an electric machine with deep cooling allows cooling not only the internal surface of the thermal mechanical bridges, but also the external one, and the cooling of the external surface is carried out by an auxiliary refrigerant. In order to eliminate contamination of the main refrigerant, an auxiliary seal can be installed on the main body of the auxiliary refrigerant supply unit. In the heat-insulating plugs in the plane passing through the junction of the electro-thermal screen with the surface of the thermal mechanical bridges, radial channels can be made connected with each other and with a common outlet from the rotor of the main refrigerant. The presence of such channels allows a part of the main refrigerant with a temperature equal to the initial temperature of the auxiliary refrigerant to be used to intensify the cooling of the current lead, thereby reducing the callee; current lead heat gain to the excitation winding, as well as for the refrigeration cycle of the electric machine. FIG. 1 shows the end part of the rotor and bearing shields of the electric machine, a longitudinal section; Fig.2rotor electric cars, longitudinal section. The rotor of the electric machine contains a non-magnetic cylinder 1 connected by finned heat-mechanical bridges 2 shaft spans 3. The excitation winding 4 is held inside the non-magnetic cylinder 1, according to the winds of which heat-insulating plugs 5 are installed that form axial channels 6 with the inner surface of the heat-mechanical bridges thermal shields 7, Nag hzhny shielding 8 covers the Sh1linder and heat mechanical bridges 2, forming together with them a vacuum cavity 13, inside of which is placed electroheat A second screen, Yu, is connected to the heat-mechanical bridges 2. The device for supplying the auxiliary refrigerant consists of an additional cylinder 11c flanges, a carrier housing 12, a seal 13, refrigerant supply pipes 14 installed in the electric machine’s shields 15, and refrigerant pipes 16 placed in the annular chambers 17. The walls of the annular chambers 17 are the outer surface of the thermal mechanical bridges 2, which have fins 18, and separation cylinders 19, which are vacuum-tightly connected to the thermal mechanical bridges 2 at the connection points an electrothermal shield Yu to the flanges of the shaft 3. The annular chambers 17 have output channels 20, the tube 21 of the main refrigerant supply device is located along the axis of rotation of the rotor. Seals 22 are installed in the shields 15 of the electric machine. The surface of the shank of the shaft 23 forms with the bearing housing 12 of the supply unit auxiliary refrigerant of the channel 24 connected to the axial channels 6 by holes 25 made in the shanks of the shaft 23 seal 26. In the embodiment of the electric machine shown in FIG. 2, the heat insulating plugs 5 have radial channels 27 interconnected; and an internal heat insulated channel 28. The common outlet from the main refrigerant rotor is a channel with a current lead 29 located therein. The auxiliary refrigerant flows into the annular chamber 17 to the connection point electrothermal screen Yu and thermal bridge 2. j Moving inside the annular chamber 17 through the channels formed by the fins 18, the auxiliary refrigerant takes the main part of the heat, which is outside on the heat mechanics skim bridges 2, and exits through the channel 20 inside the bore of the stator of the electric machine. The main refrigerant from the internal volume of the rotor with the excitation winding 4 located in it goes through the axial channels 6, so that a portion of the heat penetrates from the outside through the thermal-mechanical bridges. Through the opening 25 of the axle shaft 23, the main refrigerant through u channels 24 enters the gas collecting chamber sealed with an additional seal 26, section of the cooling paths of the main and auxiliary refrigerant, and seal 22. When the electric machine is manufactured according to FIG. 2, the spent primary refrigerant with a temperature equal to the initial temperature of the auxiliary refrigerant is directed through the radial channels 27 and the connecting channel 28 to cool the current lead 29 and then to the refrigeration unit. In the proposed machine, the heat flow to the field winding is reduced. As a result, the consumption of the main refrigerant and, accordingly, the energy consumption for cooling are significantly reduced, which leads to an increase in the efficiency of the electric machine. In addition, due to the cooling with the auxiliary refrigerant of the external surfaces of the thermal mechanical bridges, it is possible to increase the limiting power of an electric machine with deep cooling without degrading its technical and economic indicators. Formula of the invention 1, an electric machine with deep cooling, containing a device for supplying and discharging main and auxiliary refrigerants with seals and a rotor comprising an excitation winding, a non-magnetic cylinder connected by thermal-mechanical finned bridges with flanges of the shaft, an electrothermal screen is covered Mr. J7 18 188 9, 0
V ./ / /., if / / Q Y////////,. A;/ /Y/////A/://////V ./ / /., If / / Q Y //////// ,. A; // Y ///// A /: //// //
. /.Ч Л . /.HL
t/8.t - щий немагнитный цилиндр и соед шенный с j тепломеханическими мостами, теплоизолиn t rTnnifCiva-awor-Kvi iii КЛПГ ТЯМИ- ТепЛОИЗОПИ- рующие заглушки, установленные по торцам немагнитного цилиндра, о т л и ч а ю« щ а с тем, что, с целн-о повышени эффективности охлажде1ш путем снижени теплопритока к обмотке возбуждеш1Я по тепломеханическим мостам и заглушкам, наружна оребренна поверхность тепломеханических мостов охвачена.разделительными цилиндрами, вакуумноплотно соединенными с поверхностью тепломеханических мостов в местах присоединени электротеплового экрана и с фланцами вапа и образующими кольцевую камеру, внутри которой размещены трубки подачи вспомогательного хладагента. 2.Машина по п. .1, о т л и ч а loщ а с тем, что, с целью устранени загр знени основного хладагента вспомо гательным, на несущем корщсе устройства дл подачи вспомогагельного хладагента установлено дополнительное уплотнение. 3.Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а с тем, что в теплопоолируюшлх заглушках в плоскости, проход щей через место соединени электротеплового экранас поверхностью тепломеханических мос;тов , выполнены радиальные каналы, соед шён1ные между собой и общим выходом из ротора основного хладагента. ; Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:; 1.Патент Швейцарии № 516250, М.кл. Н О2 К 9/10, 1972. 2.Авт. св. СССР, № 262240, М. кл. Н 02 К 9/16, 1968. .IS Г7 Ю / f/t / 8.t is a non-magnetic cylinder and connected to j thermal-mechanical bridges, thermal insulations t rTnnifCiva-awor-Kvi iii KLPG TYAMI- Heat-insulating plugs installed at the ends of the non-magnetic cylinder, The fact that, with an increase in the efficiency of cooling by reducing the heat influx to the winding of the excitation through thermal mechanical bridges and plugs, the outer ribbed surface of the thermal mechanical bridges is covered by dividing cylinders vacuum-connected to the surface of the thermal mechanical bridges in places attached electrothermal screen and Wapa flanges and forming an annular chamber within which are arranged the auxiliary refrigerant supply tube. 2. The machine according to claim .1, which is designed so that, in order to eliminate the contamination of the main refrigerant subsidiary, an additional seal is installed on the carrier of the auxiliary refrigerant supply unit. 3. The machine as claimed in claim 1, in connection with the fact that, in heat-insulated plugs, in a plane passing through the junction of an electrothermal screen with a surface of heat-mechanical components; radial channels connected to each other and to a common outlet from the main refrigerant rotor. ; Sources of information taken into account during the examination :; 1.Patent of Switzerland No. 516250, M.cl. H O2 K 9/10, 1972. 2. Avt. St. USSR, № 262240, M. class. H 02 K 9/16, 1968. .IS D7 S / f /