RU114566U1 - LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR - Google Patents
LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU114566U1 RU114566U1 RU2011144071/07U RU2011144071U RU114566U1 RU 114566 U1 RU114566 U1 RU 114566U1 RU 2011144071/07 U RU2011144071/07 U RU 2011144071/07U RU 2011144071 U RU2011144071 U RU 2011144071U RU 114566 U1 RU114566 U1 RU 114566U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coolant
- rotor
- electric machine
- axial eccentric
- holes
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title abstract description 12
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Ротор электрической машины с жидкостным охлаждением, содержащий вал ротора с отверстиями внутри и трубы для протекания охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что подвод и отвод охлаждающей жидкости осуществляется по замкнутой автономной системе, при этом внутри вала проходят два осевых эксцентричных отверстия, причем одно осевое эксцентричное отверстие и радиальные отверстия для подвода охлаждающей жидкости расположены под одним углом в плоскости, перпендикулярной оси электрической машины, а другое осевое эксцентричное отверстие и радиальные отверстия для отвода охлаждающей жидкости расположены под другим углом в плоскости, перпендикулярной оси электрической машины, при этом подвод и отвод охлаждающей жидкости осуществляется с одного и того же конца вала ротора. The rotor of an electric machine with liquid cooling, containing a rotor shaft with holes inside and pipes for the flow of coolant, characterized in that the supply and discharge of the coolant is carried out through a closed autonomous system, while two axial eccentric holes pass inside the shaft, and one axial eccentric hole and radial holes for supplying coolant are located at one angle in a plane perpendicular to the axis of the electric machine, and the other axial eccentric hole and radial holes for withdrawing coolant are located at a different angle in a plane perpendicular to the axis of the electric machine, while supply and discharge of coolant carried out from the same end of the rotor shaft.
Description
Полезная модель относится к области электромашиностроения, в частности, к электрическим машинам переменного и постоянного тока с жидкостным охлаждением ротора.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular, to electric machines of alternating and direct current with liquid cooling of the rotor.
Известна явнополюсная синхронная электрическая машина (авторское свидетельство SU 400249 A1, МПК: H02K 1/32, H02K 9/16, опубликовано 05.08.1976) [1], в которой для повышения эффективности охлаждения в сердечниках полюсов ротора в аксиальном направлении установлены трубки с циркулирующей в них охлаждающей жидкостью.Known explicit polar synchronous electric machine (copyright certificate SU 400249 A1, IPC: H02K 1/32, H02K 9/16, published 05.08.1976) [1], in which to increase the cooling efficiency in the cores of the rotor poles in the axial direction are installed tubes with circulating in them coolant.
Недостатком этих систем является высокая трудоемкость их изготовления из-за наличия большого количества деталей и сложной сборки. Так же недостатком является то, что если система охлаждения не является испарительной, то отвод охлаждающей жидкости осуществляется как самотечный слив в сливные емкости. Такой способ отвода жидкости из ротора электрической машины не применим в замкнутых автономных системах охлаждения, например, используемых на транспорте (автомобильные жидкостные системы охлаждения).The disadvantage of these systems is the high complexity of their manufacture due to the presence of a large number of parts and complex assembly. Also, the disadvantage is that if the cooling system is not evaporative, then the coolant is discharged as a gravity drain into drain tanks. This method of draining the liquid from the rotor of an electric machine is not applicable in closed autonomous cooling systems, for example, used in transport (automotive liquid cooling systems).
Наиболее близким аналогом (прототипом) является система жидкостного охлаждения ротора турбогенератора, (авторское свидетельство SU 152907 A1, МПК: H02K 9/16, H02K 1/32, H02K 13/02, опубликовано 01.01.1963) [2], в состав которого входит, ротор турбогенератора, содержащий трубу для прохода охлаждающей жидкости, расположенную в центральном аксиальном отверстии вала, и изолированные от вала соединительные токовые шины, размещенные между обмоткой и контактными кольцами, вынесенными за подпятник. Соединительные шины расположены концентрично по отношению к трубе, изолированы между собой и от металлического кожуха, защищающего соединительные токовые шины от проникновения жидкости и образующего с наружной поверхностью трубы канал для слива охлаждающей жидкости.The closest analogue (prototype) is the liquid cooling system of the turbogenerator rotor, (copyright certificate SU 152907 A1, IPC: H02K 9/16, H02K 1/32, H02K 13/02, published 01.01.1963) [2], which includes , a turbogenerator rotor comprising a coolant passage pipe located in a central axial hole of the shaft, and connecting current buses isolated from the shaft, located between the winding and contact rings placed outside the thrust bearing. The connecting busbars are arranged concentrically with respect to the pipe, isolated from each other and from the metal casing protecting the connecting current busbars from liquid penetration and forming a channel for draining the cooling liquid with the outer surface of the pipe.
Недостаток устройства - сложность в изготовлении, так как требует изготовления большого количества дополнительных сборочных единиц и деталей (токопроводы в виде медных полуколец, корпусы токопроводов, уплотнительные кольца, и т.д.), дополнительных видов работ (изолировка токопроводов, герметизация камеры токопроводов, регулировка зажатия уплотнительных колец и т.д.). Кроме того, слив охлаждающей жидкости осуществляется по каналу, образующемуся между металлическим кожухом, защищающим соединительные токовые шины, и наружной поверхностью трубы. В этом случае отвод охлаждающей жидкости возможен по кольцевидному каналу только самотеком в специализированную сливную емкость. Применить такое устройство охлаждения ротора в электрических машинах с автономной замкнутой системой охлаждения невозможно.The disadvantage of this device is the difficulty in manufacturing, since it requires the manufacture of a large number of additional assembly units and parts (current conductors in the form of copper half rings, current conducting housings, o-rings, etc.), additional types of work (insulation of current conductors, sealing of the current conducting chamber, adjustment clamping o-rings, etc.). In addition, the coolant is drained through the channel formed between the metal casing protecting the connecting current busbars and the outer surface of the pipe. In this case, the coolant can be discharged through the annular channel only by gravity into a specialized drain tank. It is not possible to use such a rotor cooling device in electric machines with an autonomous closed cooling system.
Технической задачей полезной модели является упрощение устройства жидкостного охлаждения ротора и применения предлагаемого технического решения в электрических машинах, использующих системы автономного замкнутого жидкостного охлаждения.The technical task of the utility model is to simplify the rotor liquid cooling device and to apply the proposed technical solution in electric machines using autonomous closed liquid cooling systems.
Техническим результатом полезной модели является - снижение трудоемкости ее изготовления, что способствует увеличению интенсивности охлаждения и повышению надежности.The technical result of the utility model is to reduce the complexity of its manufacture, which helps to increase the cooling rate and increase reliability.
Поставленная задача решается благодаря тому, что ротор электрической машины с жидкостным охлаждением, содержит вал ротора с отверстиями внутри и трубы для протекания охлаждающей жидкости. Отличием является то, что подвод и отвод охлаждающей жидкости осуществляется по замкнутой автономной системе. Внутри вала ротора проходят два осевых эксцентричных отверстия. Одно осевое эксцентричное отверстие и радиальные отверстия для подвода охлаждающей жидкости расположены под одним углом в плоскости, перпендикулярной оси электрической машины. Другое осевое эксцентричное отверстие и радиальные отверстия для отвода охлаждающей жидкости, расположены под другим углом в плоскости, перпендикулярной оси электрической машины. Подвод и отвод охлаждающей жидкости осуществляется с одного и того же конца вала ротора.The problem is solved due to the fact that the rotor of an electric liquid-cooled machine contains a rotor shaft with holes inside and pipes for the flow of coolant. The difference is that the supply and removal of coolant is carried out in a closed autonomous system. Two axial eccentric holes extend inside the rotor shaft. One axial eccentric hole and radial holes for supplying coolant are located at the same angle in a plane perpendicular to the axis of the electric machine. Another axial eccentric hole and radial holes for draining the coolant are located at a different angle in a plane perpendicular to the axis of the electric machine. Coolant is supplied and discharged from the same end of the rotor shaft.
Предлагаемое техническое решение поясняется иллюстрациями фиг.1, фиг.2 и фиг.3. На фиг.1 представлен ротор электрической машины с жидкостной системой охлаждения с продольным разрезом. На фиг.2 показан поперечный разрез вала ротора - сечение А-А. На фиг.3 изображен поперечный разрез вала ротора - сечение Б-Б.The proposed technical solution is illustrated by the illustrations of figure 1, figure 2 and figure 3. Figure 1 shows the rotor of an electric machine with a liquid cooling system with a longitudinal section. Figure 2 shows a cross section of the rotor shaft - section aa. Figure 3 shows a cross section of the rotor shaft - section BB.
В устройство ротора электрической машины с жидкостным охлаждением входит:The rotor device of a liquid-cooled electric machine includes:
1 - вал ротора;1 - rotor shaft;
2 - осевое эксцентричное отверстие для подвода охлаждающей жидкости;2 - axial eccentric hole for supplying coolant;
2' - осевое эксцентричное отверстие для отвода охлаждающей жидкости;2 '- axial eccentric hole for draining the coolant;
3 - магнитная система ротора;3 - magnetic system of the rotor;
4 - обмотка ротора;4 - rotor winding;
5 - радиальные отверстия для подвода охлаждающей жидкости;5 - radial holes for supplying coolant;
5' - радиальные отверстия для отвода охлаждающей жидкости;5 '- radial holes for draining the coolant;
6 - входные штуцеры;6 - input fittings;
6' - выходные штуцеры;6 '- output fittings;
7 - внешние входные трубки для подвода охлаждающей жидкости;7 - external inlet tubes for supplying coolant;
7' - внешние выходные трубки для отвода охлаждающей жидкости;7 '- external output tubes for draining the coolant;
8 - внутренние трубки для охлаждающей жидкости.8 - inner tubes for coolant.
Осевое эксцентричное отверстие для подвода охлаждающей жидкости 2 в валу ротора 1 соединено с радиальными отверстиями для подвода охлаждающей жидкости 5, которые соединены с входными штуцерами 6. Внешние входные трубки для подвода охлаждающей жидкости 7 соединены с внутренними трубками для охлаждающей жидкости 8, которые соединены с внешними выходными трубками для отвода охлаждающей жидкости 7'. Внешние выходные трубки для отвода охлаждающей жидкости 7' через выходные штуцеры 6' соединены с радиальными отверстиями для отвода охлаждающей жидкости 5', которые соединены с осевым эксцентричным отверстием для отвода охлаждающей жидкости 2'.An axial eccentric hole for supplying coolant 2 in the shaft of the rotor 1 is connected to radial holes for supplying coolant 5, which are connected to inlet fittings 6. External inlet pipes for supplying coolant 7 are connected to internal tubes for coolant 8, which are connected to external outlet tubes for draining the coolant 7 '. The external coolant exhaust tubes 7 'through the outlet fittings 6' are connected to radial coolant vents 5 ', which are connected to an axial eccentric coolant vent 2'.
Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:
Охлаждающая жидкость подается в осевое эксцентричное отверстие для подвода охлаждающей жидкости 2 (фиг.1) и попадает в радиальные отверстия 5, смещенные на угол α в плоскости, перпендикулярной оси электрической машины сечение А-А (фиг.2) для подвода охлаждающей жидкости к магнитной системе ротора 3, а затем через входные штуцеры 6 и внешние входные трубки для подвода охлаждающей жидкости 7 попадает во внутренние трубки 8, охлаждая магнитную систему ротора 3 и обмотку ротора 4. Подогретая выделяемым теплом ротора охлаждающая жидкость из магнитной системы ротора 3 через внешние выходные трубки для отвода охлаждающей жидкости 7' и выходные штуцеры 6' попадает в радиальные отверстия 5' смещенные на угол в плоскости, перпендикулярной оси электрической машины сечение Б-Б (фиг.3) для отвода нагретой охлаждающей жидкости из магнитной системы ротора 3. Затем через осевое эксцентричное отверстие 2' охлаждающая жидкость попадает в теплообменник (на рисунке не показано), после которого холодной возвращается в осевое эксцентричное отверстие для подвода охлаждающей жидкости 2 для следующего цикла охлаждения ротора электрической машины.The coolant is fed into the axial eccentric hole for supplying the coolant 2 (Fig. 1) and enters the radial holes 5, offset by an angle α in the plane perpendicular to the axis of the electric machine, section AA (Fig. 2) for supplying the coolant to the magnetic the rotor system 3, and then through the inlet fittings 6 and the external input tubes for supplying coolant 7 enters the inner tubes 8, cooling the magnetic system of the rotor 3 and the rotor winding 4. The cooling fluid from the magnet is heated by the heat of the rotor minutes rotor system 3 through the external output tube for coolant outlet 7 'and outlet fittings 6' enters the radial holes 5 'are offset by an angle in a plane perpendicular to the axis of the electric machine, section BB (Fig. 3) for draining the heated coolant from the rotor magnetic system 3. Then, through the axial eccentric hole 2 ', the coolant enters the heat exchanger (not shown), after which the cold returns into the axial eccentric hole for supplying coolant 2 for the next cooling cycle of the rotor of the electric machine.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает возможность использования ротора электрической машины с жидкостным охлаждением в электрических машинах с автономной замкнутой системой жидкостного охлаждения, например, в автомобилях, где исключен самотечный слив охлаждающей жидкости в отдельные емкости и устранена утечка охлаждающей жидкости, а также осуществлен подвод и отвод охлаждающей жидкости с одного и того же конца вала ротора.The proposed technical solution makes it possible to use the rotor of an electric liquid-cooled machine in electric machines with an autonomous closed-circuit liquid cooling system, for example, in cars where gravity drainage of coolant into separate containers is excluded and leakage of coolant is eliminated, and coolant is supplied and discharged from the same end of the rotor shaft.
В полезной модели достигнуто упрощение устройства охлаждения ротора элеэктрической машины, что способствует увеличению интенсивности охлаждения, повышению надежности и улучшению экологии, так как предлагаемое техническое решение обеспечивает его использование в электрических машинах с автономной замкнутой системой жидкостного охлаждения. Таким образом, поставленная техническая задача решена.In the utility model, a simplification of the rotor cooling device of an electric machine has been achieved, which contributes to an increase in cooling intensity, increased reliability and environmental improvement, since the proposed technical solution ensures its use in electric machines with an autonomous closed-circuit liquid cooling system. Thus, the technical task is solved.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:Sources of information taken into account when preparing the application:
[1]. Авторское свидетельство SU 400249 A1, МПК: H02K 1/32, H02K 9/16, опубликовано 05.08.1976.[one]. Copyright certificate SU 400249 A1, IPC: H02K 1/32, H02K 9/16, published 05.08.1976.
[2]. Авторское свидетельство SU 152907 A1, МПК: H02K 9/16, H02K 1/32, H02K 13/02, опубликовано 01.01.1963.[2]. Copyright certificate SU 152907 A1, IPC: H02K 9/16, H02K 1/32, H02K 13/02, published 01/01/1963.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011144071/07U RU114566U1 (en) | 2011-11-01 | 2011-11-01 | LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011144071/07U RU114566U1 (en) | 2011-11-01 | 2011-11-01 | LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU114566U1 true RU114566U1 (en) | 2012-03-27 |
Family
ID=46031219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011144071/07U RU114566U1 (en) | 2011-11-01 | 2011-11-01 | LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU114566U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2819815C1 (en) * | 2023-11-30 | 2024-05-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Liquid-cooled rotor for generator integrated into gas turbine engine |
-
2011
- 2011-11-01 RU RU2011144071/07U patent/RU114566U1/en active IP Right Revival
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2819815C1 (en) * | 2023-11-30 | 2024-05-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательно учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Liquid-cooled rotor for generator integrated into gas turbine engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106059121B (en) | Stator for an electric machine | |
| US7675209B2 (en) | Electric motor cooling jacket | |
| US10554091B2 (en) | Electric machine with rotor, stator and housing cooling passages | |
| CN113241880A (en) | Oil-cooled motor with built-in oil way structure | |
| CN110198112B (en) | Double-rotor yoke-free radial magnetic flux direct-cooling motor | |
| RU2706016C1 (en) | Electric machine stator with liquid cooling | |
| TW201421864A (en) | Stator module and magnetic generator thereof | |
| CN101673980A (en) | Assemblies for electrical machines | |
| CN108667228A (en) | Integrated motor and automobile with it | |
| CN106411052B (en) | A kind of motor stator cooling structure and the switched reluctance machines with the structure | |
| US11909262B2 (en) | Thermal management for generator/ motor stators | |
| EP3764524B1 (en) | Dynamo-electric machine | |
| CN101976904A (en) | Electrical connection of sealed electrical machine and method for cooling electrical connection of sealed electrical machine | |
| TW201926859A (en) | Cooling structure for electric motor with integrated controller | |
| RU2687560C1 (en) | Electric machine with liquid cooling of stator | |
| CN203482017U (en) | Direct cooling system for motor winding coil | |
| CN106451844A (en) | Motor and stator cooling structure thereof | |
| RU114566U1 (en) | LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR | |
| CN217849161U (en) | Oil-cooled motor cooling system | |
| CN105591499A (en) | Separated heat radiation type novel motor based on heat pipe | |
| RU113891U1 (en) | TURBOGENERATOR ROTOR | |
| CN205622419U (en) | Water cooled machine based on heat pipe cooling system | |
| CN211630024U (en) | A shielded motor cooling system | |
| CN108110954A (en) | A kind of cooling system of positive voltage type anti-explosion generator | |
| CN202926618U (en) | Motor pump unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20121102 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20141010 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161102 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20180326 |