Patent RU-2258295-C2 (RU)
Inventor: KADI-OGLY I A
IPC: H02K9/16
Filed: 2003-05-05
Granted: 2005-08-10
Abstract: Заявляемое изобретение относится к области электротехники и к электромашиностроению, а именно к системам газового охлаждения электрической машины, преимущественно турбогенератора, с замкнутым циклом вентиляции, при котором в качестве напорных элементов используют вентиляторы. Технической задачей изобретения является повышение КПД электрической машины с газовым охлаждением за счет снижения вентиляционных потерь, увеличение интенсивности охлаждения обмотки и сердечника статора путем организации движения газовых потоков в системе вентиляции электрической машины, а также снижение материалоемкости электрической машины. Указанная задача решается за счет того, что в заявляемом способе газового охлаждения электрической машины с замкнутым циклом вытяжной вентиляции охлаждающий газ от охладителей статора и от охладителей ротора направляют посредством вентиляторов, размещенных с обеих сторон бочки ротора, и каналов ротора с входами и выходами, расположенными на разных радиусах вращения ротора, тремя параллельными путями в каналы ротора и каналы сердечника статора, а подогретый в этих каналах газ направляют на охладители статора и ротора через камеру сбора подогретого газа, организованную в зонах расположения лобовых частей обмотки статора. При этом газ, подогретый в каналах ротора, и часть газа, подогретого в каналах статора, направляют посредством вентиляторов на охладители статора, а оставшуюся часть газа, подогретого в каналах статора, направляют непосредственно на охладители ротора. В электрической машине для осуществления данного способа в основной зоне сердечника статора выполнены вентиляционные каналы, равномерно распределенные по длине и окружности сердечника. Каждый канал начинается и заканчивается на наружной поверхности сердечника, не сообщаясь с зазором между статором и ротором, что позволяет исключить взаимную связь систем охлаждения статора и ротора и получить равномерное распределение температур обмотки и активной стали по длине и окружности сердечника статора. В каналы статора не поступает подогретый газ из зазора между статором и ротором, что повышает эффективность охлаждения обмотки и активной стали статора. Предлагаемая система вентиляции электрической машины позволяет уменьшить высоту паза и наружный диаметр сердечника статора, что приводит к снижению материалоемкости электрической машины за счет уменьшения расхода электротехнической стали, меди обмотки статора и высоковольтной изоляции. Охлаждение торцевой зоны сердечника статора, согласно изобретению, организовано по одноструйной схеме, при которой движение газовых потоков по радиальным вентиляционным каналам между пакетами активной стали происходит от периферии сердечника статора к расточке и далее в зону расположения лобовых частей обмотки статора, что ведет к повышению эффективности охлаждения торцевых пакетов сердечника статора и обеспечению работы электрической машины в режимах с потреблением реактивной мощности. В охлаждении лобовых частей обмотки статора и конструктивных элементов торцевой зоны статора участвует суммарный газовый поток, циркулирующий в электрической машине, при этом не требуется затрат мощности на дополнительные источники давления для охлаждения этих элементов. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.