ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С ГАЗОВЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

МПКН02К9/00 Электрическая машина с газовым охлаждением
Полезная модель относится к области электромашиностроения, и может быть использована нри создании крупных электрических машин с газовым охлаждением, например, турбогенераторов.
Известна электрическая машина с газовым охлаждением, содержащая ротор с вентиляторами на его концах, щиты вентиляторов и щиты наружные - (Турбогенераторы. Расчет и конструкция. Под редакцией Н.П. Иванова и Р.А. Лютера. Энергия, Ленинградское отделение, 1967 г., стр. 134, рис.2-38)
Указанная машина обладает тем недостатком, что центробежные вентиляторы создают большие потери, часть газа закручивается лопатками вентилятора, снижается эффективность его работы, а щиты вентиляторов создают организованный поток охлаждающего газа только частично и значительная часть газа имеет вредные перетоки между щитом вентилятора, ступицей вентилятора и щитом наружным.
Наиболее близким к заявленному решению является техническое решение, которое предусматривает применение в аналогичной электрической машине осевых (пропеллерных) вентиляторов и щитов вентиляторов, создающих более организованный поток охлаждающего газа внутри генератора (Там же, стр.43 рис. 1-20, стр.56 рис. 1-25)
Недостатком такой конструкции является низкая эффективность работы вентилятора за счет того, что часть газа закручивается лопатками вентилятора, а торцевые щели между щитом вентилятора, вращающейся ступицей вентилятора и наружным щитом, образующиеся от аксиального перемещения ротора в эксплуатации, создают вредные неорганизованные перетоки охлаждающего газа.
Техническим результатом в заявляемой полезной модели является улучшение охлаждения электрической машины за счет нового конструктивного решения, нри котором, повышается эффективность работы вентиляторов и исключаются вредные перетоки охлаждающего газа.
Для решения этой задачи в электрретеской машине с газовым охлаждением, содержащей ротор с расположенными на концах его активной части двумя вентиляторами осевого типа, состоящими из ступицы и лопаток, щиты вентиляторов и наружные щиты, в щитах вентиляторов установлены направляющие аппараты в виде поперечных перегородок, параллельных или наклонных к оси вращения.
Поставленная задача может быть также решена при создании указанной конструкции электрической машины, в которой в ступицах вентиляторов выполнены выступы, направленные в зону внутренней расточки щитов вентиляторов и(или) щитах наружных, также направленных в зону внутренней расточки щитов вентиляторов. Наиболее оптимальным является одновременное выполнение выступов в ступицах вентиляторов и пщтах наружных.
Между щитами вентиляторов и ступицами вентиляторов и между щитами вентиляторов и щитами наружными образованы радиальные зазоры.
Технический результат - повышение эффективности работы вентилятора достигается за счет того, что каждая из его лопаток встречается за счет наличия перегородок в щитах вентилятора с заторможенным газом, а радиальные зазоры между шитами вентилятора, выступами щитов наружных и выступами щитов наружных конструктивно могут быть сведены до минимума, в результате чего предупреждается нежелательныйпереток побочных струй
I со г /(
Сущность предполагаемого технического решения поясняется примером конкретного выполнения, показанном на фиг. 1 и фиг.2, где
1-ротор
2-лопатки осевого вентилятора
3-ступица
4-направляющий щит вентилятора
5-наружный щит
6-поперечные пергородки (пластины)
7-кольцо
8-выступы ступицы вентилятора
9-выступы щита наружного
10-направление вращения ротора 11 - основной поток газа
12- побочные потоки газа
На фиг. 1 показан продольный разрез электрической машины (торцевая зона), на котором показаны ротор 1, лопатки осевого вентилятора 2, закрепленные на ступице 3. Перед вентилятором установлен направляющий щит 4 вентилятора, а за щитом вентилятора установлен наружный щит 5. Перед лопатками вентилятора установлен направляющий аппарат в виде поперечных перегородок 6, выполненных, например, в виде пластин, соединенных внутренним кольцом 7. Радиальные зазоры, образованные между цилиндрическими поверхностями кольца 7, выступами ступицы 8 вентилятора и у выступа 9 щита наружного, могут быть сведены до минимума.
На фиг. 2 показан разрез по лопаткам вентилятора 2 и поперечным 6 перегородкам направляющего аппарата, на котором видно их взаимное расположение.
При вращении ротора по направлению стрелки 10 лопатки вентилятора 2 встречаются с основным потоком газа 11 и стремятся его увлечь своим движением (закрутить). Поперечные перегородки
препятствуют закручиванию газа и эффективность работы вентилятора повышается. Радиальные зазоры между цилиндрическими поверхностями щита вентилятора, выступом ступицы вентилятора и выступом щита наружного остаются неизменными при всех аксиальных перемещениях ротора и щитов (от температурных перепадов и смещения вала) и препятствуют проникновению побочных потоков газа 12 в основной поток 11,
Технико-экономический эффект заключается в том, что за счет повышения эффективности работы вентиляторов улучщается охлаждение активных частей электрической машины и этим увеличивается долговечность работы изоляционных материалов, которые изнашиваются от повышенной температуры. Увеличенный поток газа и снижение температуры также дают возможность увеличить мощность электрической мащины.