Униполярная электрическая машина

(ii) 54I249

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских.

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.09.74 (21) 2057132/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 21.01.77 (51) М Кл г Н 02К 31!04

Государственный комитат

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.291 (088.8) (72) Автор изобретения

Ф. Р. Коренцвит (71) Заявитель (54) УНИПОЛЯРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к области электротехники, а более конкретно к униполярным электрическим машинам, предназначенным для работы в качестве источников постоянного тока большой величины в цветной металлургии, электрохимии и атомной энергетике.

В известных униполярных электрических машинах с жидкометаллическим токосъемом (1) из-за разницы в нагреве ротора и неподвижных частей машины вращающиеся контактные кольца токосъема, расположенные на роторе, перемещаются в осевом направлении относительно неподвижных, контактных колец токосъема. Это вызывает необходимость выполнять осевые зазоры в токосъеме относительно большими, что снижает надежность работы токосъема, приводит к протечкам и выплескам жидкого металла, который загрязняет машину, снижает уровень электрической изоляции и усложняет эксплуатацию.

Известна также униполярная электрическая машина, содержащая корпус, в,котором установлены магнитопроводы индуктора, жидкометаллические токосъемы, неподвижные контактные кольца которых закреплены на индукторе и снабжены лабиринтными уплотнениями, обхватывающими с торцов вращающиеся контактные кольца токосъемов, расположенные на цилиндрическом роторе, выводные шины, соединенные с неподвижными кольцами токосьемов, упорный подшипник и торцовые щиты. Осевые зазоры в лабиринтных уплотнениях делают при этом большими, чем величина тепловых деформаций ротора в осевом направлении, что снижает надежность уплотнений (2). Данное устройство является наиболее близким к изобретению по решаемой задаче и технической сущности. Однако оно сложно в эксплуатации и имеет недоста10 точно высокую надежность.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение эксплуатации.

Это достигается тем, что магнитопроводы индуктора установлены в корпусе с возможно15 стью осевого перемещения и соединены между собой и торцовым щитом со стороны упорного подшипника трубками с размещенными в них электрическими нагревателями. Электрические нагреватели можно соединять с вывод20 ными шинами, трубки выполнять из двух частей, соединенных резьбовой муфтой, с отверстиями, закрываемыми пробками, а выводные шины соединять с неподвижными контактными кольцами токосъемов с помощью гибких

25 проводников.

На фиг. 1 изображен общий вид униполярной машины в разрезе; на фпг. 2 — трубка с электрическим нагревателем.

Униполярная машина имеет герметичный

Зо корпус 1, закрытый с боков торцовыми щита541249

10 мп 2 и 3. Со стороны привода установлен упорный подшипник 4. В корпусе 1 размещены с возможностью осевого перемещения магнитопроводы индуктора 5 и 6 с катушками возбуждения 7 и 8. Неподвижные контактные кольца 9 и 10 жидкометаллического токосъема закреплены на магнитопроводах индуктора. Внутренние полюса 11 и 12 магнитопроводов индуктора электрически изолированы от остальной части магнитопроводов индуктора.

Выводные шины 13 и 14 с гибкими проводниками 15 электрически соединены с неподвижными контактными кольцами 9 и 10 через полюса 11 и 12. Неподвижные контактные кольца обхватывают вращающиеся контактные кольца 16 и 17 токосъема, расположенные на цилиндрическом роторе 18. На неподвижных контактных кольцах 9 и 10 выполнены лабиринтные уплотнения 19, обхватывающие с торцов кольца 16 и 17 и образующие с ними осевые зазоры 20. Величина зазора 20 незначительно превышает величину осевого зазора в упорном подшипнике 4.

Магнитопроводы индуктора 5 и 6 и торцовый щит 2, расположенный со стороны упорного подшипника 4, соответственно соединены трубками 21 и 22, в них находятся электрические нагреватели 23. Нагреватели соединены с выводными шинами 13 и 14 через блок-,контакты 24 выключателя машины (на фиг. 1 и

2 не показан).

Материал трубок 21 и 22, их диаметр, толщина стенок и параметры электрического нагревателя 23 выбраны так, что постоянная времени нагрева трубок близка к постоянной времени нагрева ротора 18, а осевые деформации трубок близки,к осевым деформациям параллельно расположенных соответствующих участков ротора 18. Для регулировки трубки 21 и 22 выполнены из двух частей, соединенных резьбовой муфтой 25, обеспечивающей изменение длины трубки. В трубках сделаны отверстия 26, закрываемые пробками 27, которые позволяют регулировать нагрев трубок.

При работе униполярной машины ток, протекающий в роторе 18, нагревает его, в результате чего ротор удлиняется в осевом направлении и вращающиеся контактные, кольца

16 и 17 перемещаются относительно корпуса

1 в сторону от упорного подшипника 4. Одновременно происходит нагрев трубок 21 и 22 нагревателями 23, по которым протекает ток, пропорциональный току ротора. Трубки 21 и

22 удлиняются и перемещают в осевом направлении в сторону от упорного подшипника

4 магнитопроводы индуктора 5 и 6 с неподвижными контактными кольцами 9 и 10. Тепловые параметры трубок и нагревателей обеспечивают синхронное перемещение в осевом направлении неподвижных контактных колец

9 и 10 с вращающимися контактными кольцами 16 и 17 с практическим сохранением величины осевых зазоров 20 в лабиринтных уплотнениях. При этом повышается надежность уплотнений и электрической машины в целом и упрощается ее эксплуатация.

Формула изобретения

1. Униполярная электрическая машина, содержащая корпус, в котором установлены магнитопроводы индуктора, жидкометаллические токосъемы, неподвижные контактные кольца которых закреплены на индукторе и снабжены лабиринтными уплотнениями, обхватывающими с торцов вращающиеся контактные .кольца токосъемов, расположенные на цилиндрическом роторе, выводные шины, соединенные с неподвижными кольцами токосъемов, упорный подшипник и торцовые щиты, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения эксплуатации, магнитопроводы индуктора установлены в корпусе с возможностью осевого перемещения и соединены между собой и торцовым щитом со стороны упорного подшипника трубками с размещенными в них электрическими нагревателямп.

2. Машина по и. 1, отл и ч а ю ща я с я тем, что электрические нагревате ли соединены с выводными шинами.

3. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что трубки выполнены из двух частей, соединенных резьбовой муфтой.

4. Машина по п. 1, о т л и ч а ю гц а я с я тем, что в трубках выполнены отверстия, закрываемые пробками.

5. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что выводные шины соединены с неподвижными контактными кольцами токосъемов с помощью гибких проводников.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бертинов А, Б. и др. Униполярные электрические машины с жидкометаллическим токосъемом. М.— Л., «Энергия», 1966, с. 114, 2. Патент США Ме 3211936, кл. 310 — 178, 1965.

;41249

Фиг. /

Фиг. 2

Подписное

Тираж 882

Изд. № 1899

Заказ 2927/20 редактор И. Грузова

Составитель В. Никаноров

Техред Е. Петрова

Типография, пр. Сапунова, 2

Корректор Л. Брахннна