Асинхронная машина с согласной аксиально-радиальной системой вентиляции

Использование: электромашиностроение. Асинхронная машина с согласной аксиально-радиальной системой вентиляции, состоящая из статора 1 с радиальными каналами 3 и обмоткой, ротора 4 с аксиальными 8 и радиальными каналами 6, 7 и обмоткой, торцевой пакет 5 ротора со стороны входа охлаждающего хладоагента в его аксиальные каналы 8 разделен на две части дополнительным радиальным каналом 6, расположенным под торцевым пакетом 2 статора. Технический результат - увеличение расхода охлаждающего хладоагента и улучшение теплового состояния машины. 1 илл.

Полезная модель относится к области электромашиностроения, а именно, к конструкции асинхронной машины с согласной аксиально-радиальной системой вентиляции.

Известна конструкция асинхронной машины с согласной аксиально-радиальной системой вентиляции (см. «Электрические машины переменного тока. Сборник трудов по электрическим машинам переменного тока мощностью от 100 до 1000 кВт и свыше 1000 кВт. Выпуск 1», Л., Энергия, 1973, с.8, рис.1а), состоящая из статора с радиальными каналами и обмоткой, ротора с аксиальными и радиальными каналами и обмоткой.

Недостатком такой конструкции является повышенный местный нагрев пазовой части обмотки статора в области торцевого и следующего за ним пакета статора со стороны входа охлаждающего хладоагента в аксиальные каналы ротора вследствие низкой интенсивности охлаждения этих пакетов, вызванной малым расходом охлаждающего хладоагента в первом и следующих за ним радиальных каналах ротора со стороны входа охлаждающего хладоагента в его аксиальные каналы, обусловленное двумя причинами:

- эффектом Бернулли (см. Филипов И.Ф.«Основы теплообмена в электрических машинах», Л., Энергия, 1974. с.69-72), когда в первом и следующем за ним радиальных каналах ротора, со стороны входа охлаждающего хладоагента в его аксиальные (раздающие) каналы, расход охлаждающего хладоагента минимальный вследствие минимального статического давления на входе в радиальный канал ротора;

- наличием «паразитного» аксиального потока охлаждающего хладоагента из воздушного зазора в торцевую зону ротора со стороны входа охлаждающего хладоагента в его аксиальные каналы, вследствие разницы статических давлений.

Задачей устройства является увеличение расхода охлаждающего хладоагента как через радиальный канал статора, вдоль его торцевого пакета со стороны входа охлаждающего хладоагента в аксиальные каналы ротора, так и увеличение расхода охлаждающего хладоагента через асинхронную машину с согласной аксиально-радиальной системой вентиляции, снижение максимальной и средней температуры обмотки статора.

Технический результат достигается тем, что асинхронная машина с согласной аксиально-радиальной системой вентиляции, состоящая из статора с радиальными каналами и обмоткой, ротора с аксиальными и радиальными каналами и обмоткой, торцевой пакет ротора со стороны входа охлаждающего хладоагента в его аксиальные каналы разделен на две части дополнительным радиальным каналом, расположенным под торцевым пакетом статора.

Полезная модель поясняется фигурой, где изображено поперечное сечение асинхронной машины с согласной аксиально-радиальной системой вентиляции.

Асинхронная машины с согласной аксиально-радиальной системой вентиляции содержит статор 1 с обмоткой, состоящий из шихтованных пакетов 2, разделенных радиальными каналами 3, и ротор 4, состоящий из шихтованных пакетов 5, разделенных радиальными каналами 6 и 7. В роторе 4 имеются аксиальные (раздающие) каналы 8.

Работа осуществляется следующим образом.

Поток охлаждающего хладоагента (струя А) входит во вращающиеся аксиальные (раздающие) каналы 8 ротора 4 и по длине распределяется по радиальным каналам 6 и 7, согласно эффекта Бернулли. Поток охлаждающего хладоагента (струя Б), проходящий по дополнительному радиальному каналу 6, расположенному под торцевым пакетом 2 статора 1, попадает в воздушный зазор и делится на два потока (струя В и струя Д). Одна часть потока охлаждающего хладоагента (струя В), проходя в аксиальном направлении по воздушному зазору, выходит в торцевую зону ротора 4 и охлаждает торцевой шихтованный пакет 2 статора с поверхности, расположенной со стороны воздушного зазора, вылеты обмотки ротора 4 и статора 1, сливается с основным потоком охлаждающего хладоагента (струя Г), образуя поток охлаждающего хладоагента на входе в аксиальные каналы ротора (струя А). Вторая часть потока охлаждающего хладоагента (струя Д), проходя в аксиальном направлении по воздушному зазору, охлаждает торцевой шихтованный пакет 2 статора с поверхности, расположенной со стороны воздушного зазора, сливается с потоком охлаждающего хладоагента (струя Е) из второго радиального канала 7 ротора и входит в первый радиальный канал 3 статора, тем самым увеличивается расход охлаждающего хладоагента вдоль торцевого шихтованного пакета 2 статора. Поток охлаждающего хладоагента (струя Е), проходя через радиальные каналы 3, охлаждает обмотку статора, торцевой и следующий за ним шихтованные пакеты 2 с поверхности, обращенной к радиальному каналу 3, и попадает далее в теплообменник или окружающую двигатель среду.

Наличие дополнительного радиального канала 6 ротора увеличивает расход охлаждающего хладоагента в следующих за ним радиальных каналах 7, действует эффект Бернулли, позволяет уменьшить «паразитный» аксиальный поток хладоагента из воздушного зазора, что увеличивает расход охлаждающего воздуха в первом радиальном канале 3 статора со стороны входа охлаждающего хладоагента в аксиальные каналы 8 ротора и в каждом следующем за ним радиальном канале статора.

За счет увеличения расхода охлаждающего хладоагента больше тепла снимается с обмотки статора в районе торцевого и следующего за ним шихтованного пакета 2 статора со стороны входа охлаждающего хладоагента в аксиальные каналы 8 ротора, в результате всего этого максимальная и средняя температуры обмотки снижаются.

Полезная модель позволяет обеспечить увеличение расхода охлаждающего хладоагента как через радиальный канал статора вдоль его торцевого пакета со стороны входа охлаждающего хладоагента в аксиальные каналы ротора, так и увеличение расхода охлаждающего хладоагента через асинхронную машину с согласной аксиально-радиальной системой вентиляции, и снизить температуры обмотки статора.

Такая конструкция ротора реализована в асинхронных двигателях типа 5АЗМВ и 5АЗМВ1 мощностью 3150÷5500 кВт.

Асинхронная машина с согласной аксиально-радиальной системой вентиляции, состоящая из статора с радиальными каналами и обмоткой, ротора с аксиальными и радиальными каналами и обмоткой, отличающаяся тем, что торцевой пакет ротора со стороны входа охлаждающего хладоагента в его аксиальные каналы разделен на две части дополнительным радиальным каналом, расположенным под торцевым пакетом статора.