SU705607A1 - Electric machine - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА(54) ELECTRIC MACHINE

II

Изобретение относитс  к электрическим машинам, в. частности, к электрическим машинам со сверхпровод щими обмотками возбуждени , расположенными в криостате ротора .The invention relates to electric machines, c. in particular, to electric machines with superconducting excitation windings located in a rotor cryostat.

Дл  защиты обмотки возбуждени , охлаждаемой до криогенных температур, от теплового и электромагнитного воздействи  со стороны статора обычно используетс  окружающий электротермический экран, устанавливаемый на роторе и охлаждаемый за счет теплопроводности. Такое выпаанеиие электротермоэкрана не обеспечивает равномерного распределени  температуры по его длине, что снижает эффективность его применени .To protect the field windings, cooled to cryogenic temperatures, from thermal and electromagnetic effects from the stator side, an ambient electrothermal screen mounted on the rotor and cooled due to thermal conductivity is usually used. Such a loss of the electrothermo screen does not ensure a uniform temperature distribution along its length, which reduces the efficiency of its application.

Цель изобретени  - повышение эффективности охлаждени  электротермоэкрана.The purpose of the invention is to increase the cooling efficiency of the electrothermo screen.

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в предлагаемой машине электротермоэкран выполнен в виде трех коаксиально установленных цилиндров, сопр гаемых друг с другом поверхности многозаходной резьбы с образованием каналов между ни ми дл  циркул ции хладагснта, С торцов промежутки между цилиндрами герметизи;This goal is achieved due to the fact that in the proposed machine, the electrothermal screen is made in the form of three coaxially mounted cylinders, mating with each other the surface of a multiple thread with the formation of channels between them for circulating the refrigerant, the hermetic seals between the cylinders;

рованы и соединены трубопроводами с гелиевым криостатом сверхпровод щей обмотки возбуждени  и каналами охлаждени  вала .The pipes are connected and connected with a helium cryostat of the superconducting field winding and shaft cooling channels.

На фиг. 1 приведен продольный разрез электрической машины; на фиг. 2- то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - продольный разрез электротермоэкрана по каналу 10; на фиг. 4 - продольный разрез электротермоэкрана по каналу 9; на фиг. 5- часть электротермоэкрана в укрупненном мас1пта .бе, где 1 - криостат ротора со сверхпровод щей обмоткой возбуждени ; 2 - статор с вакуумированным кожухом; 3-хвостовики вала ротора с каналами охлаждени  4; 5-устройства дл  отвода .хладагента; 6 - подшипниковые опоры; 7 - электротермоэк5 ран; 8 - опорные элементы электротермоэкрана; 9-- подвод щие и 10 отвод щие каналы дл  хладагента; 11 - наружный цилиндр; 12 - средний цилиндр; 13- внутренний цилиндр; 14 - поверхности многозаходной резь0 бы; 15 - каналы дл  циркул ции хладагента .FIG. 1 shows a longitudinal section of an electric machine; in fig. 2- the same cross section; in fig. 3 is a longitudinal section of an electrothermal screen along channel 10; in fig. 4 is a longitudinal section of an electrothermal screen along channel 9; in fig. 5 is a part of an electrothermal screen in an enlarged mass screen, where 1 is a rotor cryostat with a superconducting excitation winding; 2 - stator with vacuumized housing; 3-shafts of the rotor shaft with cooling channels 4; 5 devices for refrigerant removal; 6 - bearing supports; 7 - electrothermal 5 wounds; 8 - supporting elements of the electrothermo screen; 9-- supply and 10 discharge channels for refrigerant; 11 - the outer cylinder; 12 - the middle cylinder; 13- inner cylinder; 14 - surfaces of multiple threads; 15 — channels for refrigerant circulation.

Внутри статора 2 с вакуумированнЕ м кожухом (фиг 1) размещены криогтат ротораInside the stator 2 with an evacuated housing (Fig. 1) the cryogtate rotor is placed

705607705607

1 с хвостовиками вала 3. В хвостовиках вала 3 выполнены каналы 4 дл  циркул ции хладагента, заканчивающиес  устройствами дл  его отвода. Ротор опираетс  на подшипниковые опоры 6.1 with shaft shanks 3. The shaft shafts 3 are provided with channels 4 for the circulation of coolant, ending with devices for its removal. The rotor rests on the bearings 6.

Электротермоэкран 7, закрепленный посредством опорных элементов 8 на хвостовиках вала, состоит из трех коаксиально расположенных цилиндров II, 12 и 13, на сопр гаемых поверхност х которых выполнена многозаходна  резьба 14 так, что при сопр жении цилиндров 11, 12 и 13 образуютс  каналы 15 дл  циркул ции хладагента .-;- - - - . The electrothermal screen 7, fixed by means of supporting elements 8 on the shaft shanks, consists of three coaxially arranged cylinders II, 12 and 13, on whose mating surfaces there are made multiple thread 14 so that when conjugating cylinders 11, 12 and 13 channels 15 are formed refrigerant circulation .-; - - - -.

Дл  выполнени  функции электромагнитного экрана цилиндр 12 выполнен из материала с высокой электропроводностью, например меди..., ,Л ,To function as an electromagnetic shield, cylinder 12 is made of a material with high electrical conductivity, for example copper ...,, L,

По торцам места соединени  среднего цилиндра 12 с наружным 11 и внутренним 12 цилиндрами герм изирован1в1 вакуумнб- плотными швами. Дл  подвода хладагента из криостата ротора 1 с каналом 15 электротермоэкрана 7 каналы 15 соединены трубопроводами 10 и с каналами 4 хвостовиков вала 3. Дл  улучшени  условий циркул ции хладагента трубопроводы 9 и 10 размещаютс  по торцам термоэлектроэкрана равномерно по OKpyWHoctH, причем подвод щие 9 и отвод щие 10 трубопроводы рас положены веерообразно и чередуютс  мёж ду собой.The ends of the junction of the middle cylinder 12 with the outer 11 and the inner 12 cylinders of the germs are insulated by 1 in 1 vacuum seams. To supply refrigerant from the roost cryostat 1 with channel 15 of the electrothermal screen 7, channel 15 is connected by pipelines 10 and channels 4 of the shaft shaft 3. To improve refrigerant circulation conditions, pipe 9 and 10 are placed along the ends of the thermoelectric screen evenly on OKpyWHoctH, and supply 9 and outlet 10 pipelines are fan-shaped and alternate between each other.

.Т1оступившйй в криостат ротора 1 хладагент охлаждает сверхпровод щую обмотку возбуждени , проходит по трубопроводамThe refrigerant coolant that is fed into the cryostat of the rotor 1 cooling the superconducting field winding passes through pipelines

9к .каналам /3 термоэлектроэкрана 7, охлаждает его, отводитс  по трубопроводам9k. Channels / 3 thermoelectric screen 7, cools it, discharged through pipelines

10к каналам 4 хвостовиков ротора 3 и через устройства отвода 5 возвращаетс  к внешнему контуру системы охлаждени . Дл  более равномерного охлаждени  электротермоэкрана движение хладагента по каналам 15, расположенным на внешней поверхности среднего цилиндра 12, осуществл етс  встречно движению хладагента по каналам на внутренней поверхности цилиндра 12.10k to the channels 4 of the rotor shanks 3 and through the withdrawal devices 5 returns to the outer contour of the cooling system. For a more uniform cooling of the electrothermal screen, the movement of the refrigerant through the channels 15 located on the outer surface of the middle cylinder 12 is carried out opposite to the movement of the refrigerant through the channels on the inner surface of the cylinder 12.

Предложенна  конструкци  электрической машины позвол ет повысить эффективность охлаждени  термоэлектроэкрана, обеспечива  равномерное распределение температуры по его поверхности.The proposed design of the electric machine allows to increase the cooling efficiency of the thermoelectric screen, ensuring uniform temperature distribution over its surface.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Электрическа  машина, содержаща  ротор се сверхпровод щей обмоткой, расположенной в гелиевом криостате, цилиндрическим электротермоэкраном и валом с охлаждающими каналами, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности охлаждени , Электротермоэкран выполнен в виде трех коаксиально установленных н герметизированных с торцов цилийдрой, сопр женных друг с другом по поверхност м мнргозаходной резьбы с образованием каналов между ними дл  циркул ции хладагента , которые соединены трубопроводами с гелиевым криостатом сверхпровод щей обмотки и каналами охлаждени  вала.An electric machine containing a rotor with a superconducting winding located in a helium cryostat, a cylindrical electrothermal screen and a shaft with cooling channels, characterized in that, in order to increase the cooling efficiency, the Electrothermal screen is made in the form of three coaxially mounted and sealed at the ends with a cylinder. with each other along the surfaces of an internal starting thread with the formation of channels between them for the circulation of the coolant, which are connected by pipelines with a helium cryostat boiling water winding shaft and the cooling channels.