SU629599A1 - Электрическа машина с криогенным охлаждением - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области электромашиностроени  и может быть использовано в мощных электрических машинах - электродвигател х и генераторах с криогенным охлаждением. Известна электрическа  машина, в которой охлаждение вала осуществл етс  хладагенте, циркулирующим по спиральной трубе внутри , что обеспечивает лучший тепловой контакт между валом и хладагентом l. Однако и в этом случае задача охлаждени  вала машины решаетс  недостаточно эффективно. Хладагент цир кулирует не непосредственно в теле вала, а в специальной трубе, отделенной от вала значительным тепловым сопротивлением, Б результате теплоприток к ротору по валу, хот  и уменьшаетс , но все же остаетс  значительным , Известна электрическа  машина с криогенным охлаждением, в которой вал вьтолнен из нескольких механически св занных коаксиальных элементов , сопр женных между собой многозаходной резьбой, В зоне резьбового соединени  частей вала образуютс  полости, по КОТОрЬМ в противоток OCHOBHCHxiy тепловому потоку циркулиру-. Гет хладагент, иМегощий в данном случае непосредственный тепловой контакт с телом вала на значительной поверхности теплообмена, образованной сопр гающимис  поверхност ми многозаходной резьбы 2 . Однако дл  такой машины характерна недостаточна  интенсивность охлаждени  концов вала, обусловленна  трудност ми переметцени  газа по каналам дл  циркул ции хладагента. Каналы , образованные резьбовьм соединением , имейт малую площадь проходного сечени , что приводит к потер м энергии хладагента при прохождении каналов, Целью изобретени   вл етс  повышение интенсивности охлаждени  электрической машины путем снижени  теплопритока по валу и токоподвод щим шинам. Это достигаетс  тем, что указанные элементы выполнены с расположенными в зубцах резьбы со стороны упом нутых полостей пазами, в которых размещены токоподвод щие шины, причем многозаходна  резьба с обоих концов вала имеет противоположное направление и упом нутые полости с обоих концов вала расположены по противоположно направленным поверхност м профил  резьбы.

На фиг. 1 схематически изображена электрическа  машина с криогенным «охлаждением, обший вид; на фиг. 2 и 3 - участки вала с полост ми дл  циркул ции хладагента с различными вариантами расположени  токоподвод щих шин.

Электрическа  машина содержит полый ротор 1 со сверхпровод щей обмоткой, вал 2 которого опирае.тс  на подшипники 3, размещенные в торцовых щитах 4 герметичного корпуса 5, на внутренней поверхности которого закреплена статорна  обмотка 6, В пространстве между ротором 1 и корпусом 5 поддерживаетс  вакуум Который  вл етс  теплоизол цией ротора 1. Дл  поддержани  вакуума в торцовых щитах 4 расположены вращающиес  ваку -мные уплотнени  7. Полый ротор состоит из немагнитного цилиндра 8, внутри которого закреплена обмотка 9 возбуждени . Обмотка 9 охлаждаетс  до сверхпровод щего состо ни  с помощью хладагента 10. Хладагент 10 к обмотке 9 возбуждени  подводитс  по вакуумноизолированному трубопроводу 11. который проходит по осевому каналу 12 вала 2, Дл  отвода хладагента 10 от обмотки 9 в роторе 1 имеютс  две камеры 13. Конуы вала 2 ротора 1 выполнены в виде двух коаксиальных труб 14, 15, соединенных с помощью резьбы, зазоры которой  вл отс  полост ми 16 дл  отвода хладагента 10, сообгцающимис  с камерами 13, Отработанный хладагент собираегс  в газосборнике 17, откуда выводитс  из машины. Резьба на различных концах вала 2 имеет противополоч ное направление нарезки, направление нарезки за исит от напра лени  движени  таза направление движени  хладагента должно совпадать с направлением нарезки. Дл  питани  обмотки 9 возбуждени  служат токоподвод щие шины 18, Дл  сн ти  теплпритоков они расположены в полост х 16 дл  отвода хладагента 10, дл  этого в профиле резьбы выполнены пазы 19,

При работе электрической машины хладагент 10 подводитс  к сверхпровод щей обмотке 9 возбуждени  по трубопроводу 11, Тепло, проникающее в псутость 1, испар ет хладагент, образовавшиес  пары попадают в камеру 13, затем по полост м 16 дл  отвода хладагента 10 отвод тс  из полости ротора 1, одновременно охлаждают оба конца вала 2 ротора 1 и токоподвод щие шины 18, расположенные в пазах 19,

и выход т в газосборники 17,

Рлагодар  расположению токоподвод щих шин в полост х вала дл  циркул ции хладагента, образованных многозаходной резьбой, выполнению

многозаходной резьбы на разных концах вала с противоположный направлением нарезки и расположению полостей вала дл  циркул ции хладагента с обоих концав вала по противоположно

направленным боковым поверхност м профил  резьбы снижаютс  внешние теплопритоки к электрической машине по валу и токоподвод щим шинам, что в итоге снижает расход дорогосто щего хладагента - жидкого гели .

Claims (2)

1. 01. Патент США № 3722940, кл. 31052 , 1973.
2. 2. За вка 1972944/24-07, кл. Н 02 К 9/16, 1973, по к рторой прин то решение о вьщаче авторского

   1 свидетельства.

   $

   t.g

   I t 18 9 16

   Фиг.З