ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ АММИАЧНОГО ХОЛОДИЛЬНОГО КОМПРЕССОРА ЗАКРЫТОГО ТИПА
ENGINE FOR CLOSED AMMONIAC REFRIGERATING COMPRESSOR

Область техники
Данное изобретение относится к области двигателей и более точно касается двигателя для аммиачного холодильного компрессора закрытого типа.
Предпосылки создания изобретения
За последние сто лет технологии в области холодильной техники значительно продвинулись вперед. Изначально в традиционной холодильной системе использовался компрессор открытого типа. При такой конфигурации компрессор и силовая установка (двигатель) разделены - один конец коленвала выведен наружу из корпуса компрессора и подключен к двигателю через муфту. Выведенная часть коленвала снабжена уплотнителем во избежание утечки хладагента.
В компрессоре закрытого типа кожух двигателя и оболочка самого компрессора отлиты в виде единого корпуса с общей внутренней камерой. Благодаря этому отпадает необходимость в использовании уплотнителя и решается проблема утечек. Кроме того, обмотка электродвигателя в данном случае охлаждается с помощью всасываемых низко температурных и находящихся при низком давлении паров хладагента, что значительно улучшает условия охлаждения двигателя.
В настоящее время компрессоры закрытого типа широко применяются в холодильном оборудовании и кондиционерах воздуха. Поскольку двигатель и компрессор в конструкциях закрытого типа работают в едином герметичном пространстве, хладагент контактирует с двигателем (рабочей средой здесь является не воздух, а хладагент). Таким образом, двигатель должен выдерживать воздействие на него хладагента.
На предшествующих этапах развития техники наиболее часто используемым хладагентом в компрессорах закрытого типа являлся фреон. Однако, фреон опасен для окружающей среды. По сравнению с другими хладагентами, аммиак является предпочтительным хладагентом, т.к. обладает достаточно высокой эффективностью охлаждения и к тому же более экологичен по сравнению с фреоном.
Однако, практически все электроматериалы (изоляционные и проводники), используемые во фреоноустойчивых системах изоляции двигателя, не являются устойчивыми по отношению к аммиаку. Кроме того, фреон принадлежит к группе галогеноуглеводородов и обладает высокими изоляционными свойствами. Благодаря этому, присутствие небольшого количества влаги в системе охлаждения с использованием фреона не оказывает влияния на работу двигателя. Однако, при соединении аммиака с влагой, может образовываться ионизированная проводящая среда. Поэтому, приоритетом для специалистов в данной отрасли является разработка аммиакоустойчивого двигателя, который мог бы надежно работать в сочетании с холодильным компрессором закрытого типа, использующего в качестве хладагента аммиак.
Краткое изложение сущности изобретения
Техническая задача, поставленная в основу данного изобретения, состоит в том, чтобы разработать конструкцию двигателя для аммиачного холодильного компрессора закрытого типа, которая позволила бы устранить недоработки предшествующего уровня техники и обеспечить надежную работу двигателя при воздействии на него рабочей среды - аммиачного хладагента.
Поставленная задача решается тем, двигатель для холодильного аммиачного компрессора закрытого типа, включающий статор и ротор, согласно изобретению выполнен с возможностью обеспечения работы компрессора при положении ротора и статора погруженными в аммиачный хладагент.
При этом двигатель содержит помимо статора и ротора вывод обмотки, фазовую изоляцию, ленту из фторопласта, укрепляющую трубку для ленты из фторопласта, вывод датчика температуры, пазовый клин, пазовую изоляцию, защелкивающийся зажим, монтажный конец вывода обмотки и межфазовую изоляцию.
Целесообразно, чтобы обмотка, пазовый клин и пазовая изоляция были охвачены защелкивающимся зажимом с обеспечением препятствия их смещению в пазе и при этом защелкивающийся зажим должен быть выполнен из фторопласта.
В одном предпочтительном варианте выполнения по меньшей мере один слой конечной части обмотки двигателя намотан с использованием фторопластовой ленты, внешний слой которой оснащен укрепляющей трубкой, выполненной из фторопласта, величина прочности на разрыв которого превышает аналогичную величину для материала ленты из фторопласта.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения на внешний торец, выступающий относительно железного сердечника и пазовой изоляции, в направлении по окружности намотана фторопластовая лента в количестве заданного числа витков, а выступающая часть фазовой изоляции в местах перекрещивания отогнута назад вниз под укрепляющую трубку.
Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в том, что двигатель, согласно изобретению, приспособлен для обеспечения надежной работы при погружении в рабочем режиме его статора и ротора в аммиачный хладагент.
Кроме того, настоящее изобретение решает техническую проблему, связанную с фиксацией пазового клина, пазовой изоляции и обмотки, так же, решает проблему механической фиксации и защиты концевой части обмотки двигателя и в дополнение позволяет обеспечить надежную фиксацию фазовой изоляции конечных частей обмотки в процессе производства.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных, но не ограничивающих вариантов его осуществления со ссылками на чертежи, на которых, согласно изобретению:
фиг. 1 изображает схематически, в общем виде, двигатель для холодильного аммиачного компрессора закрытого типа;
фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, частично;
фиг. 3 - то же, что и на фиг. 1, вид сбоку;
фиг. 4 - схематически защелкивающийся зажим, пазовый клин, пазовую изоляцию и обмотку.
Подробное описание сущности данного изобретения
Чертежи и подробные схемы осуществления в данном документе используются комбинированно, с целью конкретизации технических принципов настоящего изобретения. Чертежи приводятся только с целью иллюстрации, их не следует воспринимать как ограничения настоящего изобретения. Для лучшей конкретизации вариантов осуществления настоящего изобретения, некоторые компоненты опущены, увеличены или уменьшены по сравнению с действительными размерами. Подробное описание известных функций и структур также могут быть опущены во избежание усложнения описания примеров осуществления настоящего изобретения.
Двигатель, используемый для холодильного аммиачного компрессора закрытого типа, включает в себя вывод 1 обмотки, фазовую изоляцию 2, ленту 3 из фторопласта, укрепляющую трубку 4 фторопластовой ленты, вывод 5 датчика температуры, пазовый клин 6, пазовую изоляцию 7, защелкивающийся зажим 8, монтажный конец 9 обмотки и межслойную изоляцию 10.
В рабочем режиме статор и ротор двигателя погружены в аммиачный хладагент.
По сравнению с предшествующим уровнем техники, настоящее изобретение имеет следующие преимущества:
Во-первых, настоящее изобретение решает техническую проблему фиксации пазового клина, пазовой изоляции и обмотки.
Двигатель в соответствии с настоящим изобретением включает в себя изоляционные материалы, отличающиеся от изоляционных материалов, применяемых в традиционных двигателях. Следует отметить, что за счет отсутствия пропиточного лака в традиционном процессе производства двигателей, возможна потеря эффекта механического усиления, передаваемого конечному участку обмотки двигателя через изоляционную пропитку. При отсутствии фиксации с помощью изоляционной пропитки пазовый клин и пазовая изоляция могут легко сдвигаться в пазе, приводя к механическим повреждениям. Что еще хуже, во время установки двигателя, незафиксированный пазовый клин может выскользнуть из паза и нанести ущерб оператору при следующем запуске двигателя.
Более того, традиционные нейлоновые фиксаторы, продающиеся на данный момент на рынке, имеют низкие характеристики в плане температурной устойчивости, устойчивости по отношению к аммиачной среде и стойкости к износу. Все эти проблемы решаются в настоящем изобретении благодаря применению фторопластовых зажимов для закрепления пазовой изоляции, пазового клина и обмотки двигателя. Высокие показатели самосмазки при применении фторопластовой изоляции электромагнитного провода значительно уменьшают вероятность повреждений, происходящих от притяжения и отталкивания при электромагнитных колебаниях в катушке двигателя. Фторопластовые зажимы, применяемые в настоящем изобретении, способствуют эффективной фиксации обмотки, пазового клина и пазовой изоляции, препятствуя, таким образом, их смещению в пазе.
Во-вторых, настоящее изобретение решает техническую проблему механической фиксации, и защиты конечной части обмотки двигателя.
Связывающая лента 3, используемая в конечной части обмотки аммиакоустойчивого двигателя, изготавливается из фторопласта. Обвязка конечной части двигателя имеет следующие преимущества: во-первых, защищает обмотку двигателя от механических повреждений во время установки двигателя; во-вторых, защищает концевую часть обмотки двигателя от повреждения механическими загрязнителями (токопроводящими или непроводящими частицами), которые образуются в системе охлаждения во время работы компрессора; в-третьих, способствует увеличению механической прочности концевой части обмотки двигателя. Таким образом, при использовании обмотки двигателя в охладительном аммиачном компрессоре закрытого типа, ее конечная часть обматывается одним или множеством слоев фторопластовой ленты, что позволяет существенно повысить надежность работы компрессора.
В процессе работы компрессора, при повреждении фторопластовой ленты механическими загрязнителями в системе, другие движущиеся части могут обкрутиться разорванной лентой под воздействием потока воздуха от хладагента в канале компрессора, тем самым, вызывая другие поломки компрессора двигателя. Для решения вышеуказанной проблемы на наружный слой фторопластовой ленты 3 устанавливают укрепляющую трубку 4. Такие трубки изготавливают из фторопласта, имеющего высокий показатель стойкости к воздействию аммиака. Способ изготовления фторопластовой трубки предопределяет ее прочность на разрыв. Благодаря укрепляющей трубке 4 лента 3 защищена от разрыва даже при определенных повреждениях. Более того, предел прочности на разрыв у материала фторопластовой трубки значительно выше, чем у материала фторопластовой ленты. При воздействии внешних усилий на ленту, большая часть усилия поглощается трубкой, тем самым, защищая от повреждений концевую часть обмотки двигателя.
В-третьих, настоящее изобретение решает техническую проблему фиксации фазовой изоляции концевой части обмотки в процессе ее изготовления.
Следует отметить, что из-за разницы напряжений между двумя фазами обмотки, чрезмерно высокое напряжение может привести к межфазовому пробою. Поэтому, в двигателе, согласно изобретению, предусмотрен слой 10 межфазовой изоляции из материала соответствующего требованиям стандарта изоляции между двумя фазами.
Что касается фиксации фазовой изоляции, особенно при перекрестной фиксации фазовой изоляции в корневой части, в настоящем изобретении используется следующий способ фиксации фазовой изоляции в обмотке. Осуществляют непрерывную намотку фторопластовой ленты 3 по окружности по внешнему краю участка, выступающего относительно сердечника и пазовой изоляции (участок, где обмотка выступает из пазовой изоляции). Одновременно производят обратное отгибание выступающего участка фазовой изоляции в местах перекрещивания под укрепляющую трубку 4. После чего, производят закрепление конечного участка обмотки в осевом направлении.
Вышеприведенное описание примеров осуществления изобретения позволит профессионалам в данной области техники реализовать или использовать настоящее изобретение. Также специалисты могут комбинировать, изменять или модифицировать, не выходя за пределы объема данного изобретения. Несмотря на использование некоторых специфических терминов в описании, масштабы изобретения не обязательно ограничиваются данным описанием.