Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

SU752632A1 - Protective shield for electric-machine rotor superconductive exciting winding - Google Patents

Protective shield for electric-machine rotor superconductive exciting winding Download PDF

Info

Publication number
SU752632A1
SU752632A1 SU782625366A SU2625366A SU752632A1 SU 752632 A1 SU752632 A1 SU 752632A1 SU 782625366 A SU782625366 A SU 782625366A SU 2625366 A SU2625366 A SU 2625366A SU 752632 A1 SU752632 A1 SU 752632A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
screen
pipe
tubular
cooling channels
conductive material
Prior art date
Application number
SU782625366A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валентинович Жуковский
Александр Иванович Кузьмин
Юрий Николаевич Введенский
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7676
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7676 filed Critical Предприятие П/Я А-7676
Priority to SU782625366A priority Critical patent/SU752632A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU752632A1 publication Critical patent/SU752632A1/en

Links

Landscapes

  • Superconductive Dynamoelectric Machines (AREA)

Description

Изобретение относшс  к электромашк ностроению Н может быть использовано в роторах электрическ х машик переменного тока со свердспровод щей обмоткой возбуж дени . Дл  эашить сверхпровод щей обмотки возбуждени  ротора от nepeMetmbix состав . л ющих магнитного пол , создаваемо го током  кор , и от радиальных теплопритоков, щэоникающкх через зазор мелсду ротором и статором, вокруг сверхпроводащей обмотки возбуждени  размещают эпекгромагн1 гный и электротермический экраны различных конструкций. Известна конструкци  ротора электрической машины со сверхпровод аюй обмоткой возбуждени  с защитным экраном, имею шим либо одчослойную конструкцию, в которой труба экрана вьиолнека из электропроводного материала, либо многослоШ1ую .конструкцию, в которой тонкостенные трубы экрана из электропровод щего материала , чередуютс -с коаксиальными тонкостенным трубами VH3 немагнитного материала, либо KCHcapyiciiHio 9кл)ака, предста ж ющую собой MOHonifT дбм йврной обмоткк из немагнит него матерг ла, либо экран установлен на Балу па (ИПНиках с возможностью поворота BOKpjT обк-ютки возбужде 1)ш у. . Недостатком юонструкций экрана  в  етс  вьюока  стонмос1 ь и сложность изготошгена , так как иэ х товление экрана требует примеиеки  иоковок тш вьюокопрочно1Х ) Н высокоэлектропроводного материала или схэздание тонкостен 1ых труб тбчных раамеров с обеспечением чередующихс  посадок коаксиально расположенных труб. ИвБесте  также защитный экран сверхпровод щей обмотки возбуждени  ротора электрической , содержаидайтрубчатый каркас из немагаитного материача и трубу из высокоэлоктропроводного материала , раслоложенкую внутри каркаса с плот- ным сопр жением поверхностей и имеющу-ю каналы . ох,паждени  2. Недостатком указанной конструкции  вл етс  сложность, а следовательно к вы- .сска  стоимость изготоапени  надг жногю высокопрочного sKjaana дл  машины большой мощности. При коротком замыкании обмотки  кор  на экран poTop i действует большой переменный крут щий момент в четыре-дес ть раз, превьплающий номинальный крутшций момент машины. Поэтому конструкци  экра на должна предусматривать надежное соедннение труб между собой( противосто щее усили м скручивани  слоев экртна относительно друг друга. Изгото.вление труб экрана сварными или из поковок требуют последующей обработки и обеспечени  необ ходимьцс посадок, что затруднительно при относительно больших диаметрах и малых толщинах стенок. Цель даобретени  - упрощение технологии и повышение надежности защитного экрана . Поставленна  цепь достигаетс  тем, что труба из высокозлекгропроводг ого материала вьшолнека в вйде плотно сжатых витков цилшадрическкх , в которых расположены армирующие элементы из немагнитного пружин щего, например, трубчатого материала, и каналы охлаждени , а цилиндрическа  поверхность каркаса, сопр женна  .с поверхностью трубы, выпол нена ватой. При этом каналы.охлаждени  расположе ны в армирующих элементах. Кроме того, боковые поверхности витков пружиньг выполнены с развитыми пове ХНОС1-ЯМИ, наирймер, в виде пазов и высту пов, расположеннь1Х в пазах. На фиг. i схек1атически изображена конструкци  экрана, Продольное сечение; на фиг. 2 на симное устройство с акси альной .пружшюй; на фиг. 3 - вариант экра на с развитыми боковыми поверхност ми витков, продольное сечение; ра фиг. 4 экран с армирующими элементами, продол ное сечение; на фиг. 5 - экран с охлаждающими каналами, продольное сечение; на фиг. 6 - экран с каналами аркшрующрх элементах продольное сечение. Защитный экран сверхпровод щей обмот ки возбут сдени  ротора электрической машины содержит трубчатый icapifac i из не-магшатного высокопрочного материала, внутри которого помещаетс  труба 2 из высокоэлектропроводно1то материала, выпо ненна  в виде jraoTHO сж;атых витков цили дрической пружины из полосы пр моуххэль го сечшиа, коаюра  армщюванв) пружин щим немагнитным материалом 3, наприме трубчаты.м и имеет каналы 4 дл  охлажде защитного экрана. Наличие развитых повер .хиостей боковых сторон витков (не по- кдааны), образующих трубу 2, способствует улу пиению TeriJiOBOiX) и электрического контакта . Дл  компенсации изменени  длины электронровод щей трубы 2, обусловленного захопаживанием и отогревом ротора, в конструкци х , с охлажденном при помощи хладагента , проход щего в каналах 4 экрана, предусмотрено аксиальное нажимное устройство 5. Кроме того, дл  удержани  трубы 2 в каркасе 1, в частности при взаимодействии вихревых токов с магнитным полем от воздействи  сил, стрем атихс  пррвернутьиразрушить тсааанк ютрубу 2, . поверхность каркаса, соприкасающа с  с поверхностью трубы 2, имеет щероховатость. При работе электрической мащины, в обмотке статора (не показан) возникают переменные магнитные пол , которые нарушают сверхпроводимость в обмотке возбуждени . В предлагаемой конструкции} при нагрузке , возникающие в трубе 2 защитного электротермического экрана вихревые токи экранируют переменные пол , преп тству  им достичь сверхпровод щую обмотку. Сановреме1шо, охлаждаемый хладагентом , циркулирующим по винтовым каналам 4, элекгроа-ермический экран защищает сверхпровод щую обмотку возбуждени  ротора электрической машины от радиальных теп-  опригоков (не показаны), возникающихпри электрической машины и идуш .их от обмотки статора череэ зазор к ро- тору Бри коротком замыкании обмотки  кор  на экран роторе действуст большой крут щий момент, в четыре-дес ть раз превышающий номинальный крут щий момент машины, стрем щийс  раерушкгь трубу 2 из высокоэлектропроводного материала и повернуть ее относительно каркаса 1, поэтому цилиндрическа  поверхность каркаса i, соприка- с иоща с  с трубой 2 выполнена шероховатой , дл  лучшего сцеплени  между каркасом 1 и трубой 2, вьшолненной в виде цилиндрической плотно сжатой в осевом направлении , пружины (трубы 2), .диаметр которой при сжаткш увеличиваетс , чем обеспечиваетс  необходима  .посадка и надежное сдегшение с каркасом .1. Кроме того, продольное армирование полос пр моствольного сечени  немагнитным пружин щим материалом также способствует упрочнв1ию соединени  между трубой каркаса 1 и высокоэлектропроводной трубой 2. Развитые боковые поверхности витков трубы 2 приThe invention concerning the electromachine construction H can be used in rotors of electric alternating-current machines with superconducting winding of excitation. To erase the superconducting excitation winding of the rotor from the nepeMetmbix composition. The magnetic fields created by the current of the core and from the radial heat sources flowing through the gap with the rotor and the stator, across the superconducting excitation winding, place the electromagnetic and electrothermal screens of various designs. A rotor of an electrical machine with a superconductor ayu excitation winding with a protective screen is known, having either a single-layer structure in which a screen tube of a conductor of electrically conductive material or a multi-layered structure in which thin-walled tubes of a screen of electrically conductive material alternate with coaxial thin-walled tubes VH3 of a non-magnetic material, or KCHcapyiciiHio 9kl) aka, representing MOHonifT dbm of the non-magnetic winding of a non-magnetic material, or the screen is set to Balu Pa ( BOKpjT turns turning gears 1) w y. . The disadvantage of screen erections is on the view of the wall and the complexity of izgotoshgena, since screening requires the insertion of a small screen for 1) H of highly conductive material or the thinning of thin walls of the first tube diameters with the provision of alternating landings of coaxially arranged pipes. IvBeste is also a protective shield of the superconducting excitation winding of the electric rotor, containing a tubular frame made of nonmagite material and a pipe made of highly electrically conductive material, which is located inside the frame with a dense junction of surfaces and having channels. oh, a fall. 2. The disadvantage of this design is the complexity and, therefore, the high cost of production of high-strength sKjaana for a high-powered machine. In case of a short circuit of the winding of the core, the poTop i screen has a large variable torque of four to ten times, exceeding the rated torque of the machine. Therefore, the screen should be designed to ensure reliable connection of the pipes to each other (the opposing forces of twisting the layers are eccentric relative to each other. The shrinkage of screen welded or forged pipes requires further processing and planting, which is difficult for relatively large diameters and small thicknesses The purpose of the acquisition is to simplify the technology and increase the reliability of the protective screen. The delivered chain is achieved by the fact that the pipe is made of highly conductive material There are tightly compressed turns of cylinders, in which reinforcing elements of a nonmagnetic spring, for example, a tubular material, and cooling channels are located, and the cylindrical surface of the frame, which is conjugated to the surface of the pipe, is made of cotton. elements. In addition, the lateral surfaces of the coils of the spring are made with well developed HNOS1-YAMI, nairimer, in the form of grooves and openings, located in the slots. FIG. i schematically shows the design of the screen, longitudinal section; in fig. 2 on the axial device with axial. in fig. 3 - a variant of the screen with developed lateral surfaces of the coils, a longitudinal section; pa fig. 4 screen with reinforcing elements, continuous section; in fig. 5 - screen with cooling channels, longitudinal section; in fig. 6 - a screen with channels arching elements with a longitudinal section. The protective screen of the superconducting winding of the rotor of the electric machine contains a tubular icapifac i of non-high-strength high-strength material, inside which is placed a pipe 2 of high-electrical conductivity of the material, made in the form of a jraoTHO shrinkable coil of a cylindrical spring from a strip of muhhelel The coyer’s armor is a spring-loaded, non-magnetic material 3, for example tubular m and has channels 4 for cooling the protective screen. The presence of a developed surface of the lateral sides of the coils (not shown) forming pipe 2 contributes to the enhancement of TeriJiOBOiX) and electrical contact. To compensate for the change in the length of the electrically conductive pipe 2, caused by the rotor being heated and warmed, in structures cooled with refrigerant passing through the channels 4 of the screen, an axial pressure device 5 is provided. In addition, to hold the pipe 2 in the frame 1, In particular, in the interaction of eddy currents with a magnetic field from the action of forces, the pressure rises to destroy and degrade the tsa-aank yutrub 2,. the surface of the frame in contact with the surface of the pipe 2 has a roughness. When the electric machine is in operation, alternating magnetic fields arise in the stator winding (not shown), which violate superconductivity in the excitation winding. In the proposed construction, with a load, the eddy currents arising in the pipe 2 of the protective electrothermal screen shield alternating fields, preventing them from reaching the superconducting winding. Sanitary screened by a coolant circulating through screw channels 4, the electro-electric screen protects the superconducting field winding of the electric machine from radial heat mirrors (not shown) arising from the electric machine and released from the stator winding through the gap to the Bree rotor short-circuit of the winding of the core on the rotor screen acts a large torque, four to ten times the nominal torque of the machine, tends to reach pipe 2 of highly electrically conductive material and Turning it relative to the frame 1, therefore the cylindrical surface of the frame i, in contact with the pipe 2, is made rough, for better adhesion between the frame 1 and the pipe 2, executed in the form of a cylindrical axially tightly compressed in the axial direction, springs (pipes 2),. the diameter of which increases when compressed, which provides the necessary fit and reliable fit with the frame .1. In addition, the longitudinal reinforcement of spontaneous cross-section strips by a nonmagnetic spring material also contributes to the strengthening of the joint between the tube of the frame 1 and the high-conducting pipe 2. The developed side surfaces of the turns of the tube 2 when

плотном сжатии обеспечи вают улучшение элекггрическогхэ и теплового контакта между витками в аксиальном направлении, чтс способствует лучшему-экранированию электромагнитных и тепловых потоков, а такж увеличивает мед;аническую прочность трубы 2 из высокоэлектропроводного материалtight compression provides improved electric and thermal contact between the coils in the axial direction, which contributes to a better shielding of electromagnetic and heat fluxes, and also increases the honey; anic strength of pipe 2 of highly conductive material

Выполнение сзаиштного экрана дл  сверхпровод щей обмотки возбуждени  poi-opa электрической в ввде трубы иа ружного каркаса и закрепленной на внутреннем его диаметре трубы из высокоэлектропроводного материала, в виде сжатой цилиндрической nppJCHHMs знач1 гельно упрощает технологию изготовле ш  экрана за счет того, что данна  труба выполнена из армированных полос пр моугольного сечени , а необходима  посадка в каркасе с шероховатой цилиндрической поверхностью осуществл етс  сжатием , так как диаметр пружины при сжатии увеличиваетс , ча-о не требует обработки посадочньи. цилиндрическ1(Х. поверсностей и обеспечивает наделшое npoijHoe соединение каркаса с трубой на высокоэлектропроводного материала.The construction of a custom shield for the superconducting excitation winding of a poi-opa electric tube in a tube of an outer framework and a tube fixed on its inner diameter from a highly electrically conductive material, in the form of a compressed cylindrical nppJCHHMs, significantly simplifies the technology for producing the shield due to the fact that this tube is made of reinforced strips of rectangular cross section, and the necessary fit in the frame with a rough cylindrical surface is compressed, since the diameter of the spring increases in compression, some- does not require planting treatment. cylindrical1 (H. of the appearance and provides a perfect npoijHoe connection of the frame with the pipe on a highly electrically conductive material.

Армированием полосы витков трубы трубчатым немагнитным пружин щим материалом обеспечивает прочность трубы из вьюокоэлекгропроводного материала и осуществл етс  охлаждение экрана хладагентом , цщзкулируюишм по вгахтовылтрубчатым каналам.Reinforcing the strip of turns of the pipe with a tubular non-magnetic spring material provides the strength of a tube made of a view-electrophoretic material and cooling the screen with a coolant that is built in along the spiral ducts.

Предлагаема  конструкдк  экрана может быть использована и дин двойного экрана сверхпровод щей обмотки возбуждени , т, е. как дл  наружного электромагнитного , так и дл  внутре1шего элестро термического.The proposed screen construction can be used both in a dual screen of a superconducting field winding, i.e., for both external electromagnetic and internal elestro thermal.

/ S/ S

Г R

формула изобретени invention formula

1с Защитный экран сверхпровод щей обмотки возбужде{1и  роахэра электрической машины, содержащий трубчатый Kapica из немагнитного материала и трубу из зь сокоэпектропроводного материала, распело внутри каргсаса с плотным сопр ж нием поверхностей и 1 1еющую каналы ох-лаждени , отличающийс  те м, что, с целью упрощени  технологии н повышени  наде шости, труба из высокоэлек тро11роводиого материала выпаинёна в виде плбтно сжатых витков цилга гфических. пру« жин, в которых расположены армирующие элементы из немагЕитнохх пружингоцего, , например, трубчатого матер1шла, и каналы охлаждени , а цщцшщэическа  поверхность каркас.а, coпpiJi; eннa  с поверхностью трубы , выполнена шероховатой1c The protective screen of the superconducting winding {1 and the roacher of an electric machine, containing a tubular Kapica from a non-magnetic material and a pipe made from a juice-conducting material, has been cracked inside a karsas with tight junction of the surfaces and has 1 cooling channels, different from In order to simplify technology and increase reliability, a pipe made of highly electrically conductive material is drawn out in the form of plt compressed turns of cylinders. pens, in which reinforcing elements of nonmagneto spring, for example, a tubular material, and cooling channels, are located, and the structural surface of the framework, copiJi; enna with the surface of the pipe, made rough

2.Защет-ный экран по п. i, о т л и чающийс  тем, что каналы охлаждени  расположены в армирующих элементах ,2. The protective screen according to claim i, which is based on the fact that the cooling channels are located in the reinforcing elements,

3,За1йитный экран по Ш1. 1и2, о т-i л и ч а ю щ к и с   тем, что боковые гюверхностк витков пружины вьшо нены с разокты-чп поверхност ми, напргплер,3, Zeruyitny screen for W1. 1 and 2, about t-i l and h and y and with the fact that lateral hyper-turns of the spring coil are outfitted with razokty-pe surface, naprpler,

в ваде пазов if выступов, расположенных 3 цазах.in the wada of the slots if protrusions located 3 tsaz.

Источники информации, прккатые во вниГДание при экспертизе 1. Патент США № 3956648 кл. 3iO.40, 1970.Sources of information, taken into consideration in the examination 1. US patent number 3956648 Cl. 3iO.40, 1970.

. 2. ABTOpciioe свидетельство СССР по за вке й 1972945, кл. Н О2 К 9/197, 1973.. 2. ABTOpciioe certificate of the USSR in accordance with the application No. 1972945, cl. H O2 K 9/197, 1973.

5five

Claims (3)

Формула изобретенияClaim 1. Защитный экран сверхпроводящей обмотки возбуждения ротора электрической машины, содержащий трубчатый каркас из немагнитного материала и трубу из аысокоэпектропроводного материала, расположенную внутри каркаса с плотным сопряжением поверхностей и имеющую каналы ох—' '-лаждения, отличающийся те м, что, с целью упрощения технологии и повышения надежности, труба из высокоэлек— тропроводного материала выполнена в виде плбтно сжатых витков цилиндрических пружин, в которых расположены армирующие элементы из немагнигногю пружинящего,, например, трубчатого материала, и каналы охлаждения, а цилиндрическая поверхность каркаса, сопряженная с поверхностью трубы , выполнена шероховатой1. The protective screen of the superconducting excitation winding of the rotor of an electric machine, containing a tubular frame made of non-magnetic material and a pipe made of a high-conductive material located inside the frame with a tight interface and having cooling channels, which are different in order to simplify the technology and to increase reliability, a pipe made of highly electrically conductive material is made in the form of plbt-compressed turns of cylindrical springs, in which reinforcing elements are made of non-magnetized spring, on example, tubular material, and cooling channels, and the cylindrical surface of the carcass mating with the surface of the pipe is made rough 2. Защитный экран по п, 1, о т д и чающийся тем, что каналы охлаждения расположены в армирующих элементах.2. The protective screen according to claim 1, characterized in that the cooling channels are located in the reinforcing elements. 3. Защитный экран по пп. 1и2, о тлича ю щ и й с я тем, что боковые поверхности витков пружины выполнены с развитыми поверхностями, например, в вице пазов и выступов, расположенных В ЯйЗЗХ, дагентом, циркулирующим по винтовым трубчатым каналам.3. The protective screen for PP. 1 and 2, due to the fact that the lateral surfaces of the coil of the spring are made with developed surfaces, for example, in the vice grooves and protrusions located in YaZZKh, with a dagent circulating through screw tubular channels. Предлагаемая конструкция экрана может быть использована и дая двойного экрана сверхпроводящей обмотки возбуждения, т. е. как для наружного электро35The proposed screen design can also be used to give a double screen to a superconducting field coil, i.e., as for an external electro35
SU782625366A 1978-06-07 1978-06-07 Protective shield for electric-machine rotor superconductive exciting winding SU752632A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782625366A SU752632A1 (en) 1978-06-07 1978-06-07 Protective shield for electric-machine rotor superconductive exciting winding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782625366A SU752632A1 (en) 1978-06-07 1978-06-07 Protective shield for electric-machine rotor superconductive exciting winding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU752632A1 true SU752632A1 (en) 1980-07-30

Family

ID=20768784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782625366A SU752632A1 (en) 1978-06-07 1978-06-07 Protective shield for electric-machine rotor superconductive exciting winding

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU752632A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4429244A (en) Stator of generator
DE69512183T2 (en) Thermal management with spiral / helical winding for inductive charger
DE2117192A1 (en) Dynamo-electric machine
US4087711A (en) Rotating electric machine having a toroidal-winding armature
US4933657A (en) Eddy current type multilayered coil for generating intense AC magnetic field
US3943391A (en) Electromagnetic coupler having an electromagnetic winding
CA1268929A (en) Rotating roller of three phase circumferential laminated leg core type
EP0626109B1 (en) Ferromagnetic wire electromagnetic actuator
SU752632A1 (en) Protective shield for electric-machine rotor superconductive exciting winding
US20030169142A1 (en) Magnetic-flux conduits
US3195088A (en) High current winding for electrical inductive apparatus
JP2002542579A (en) Device with rechargeable battery
US7187096B2 (en) Multi-layer composite rings for machine rotors
US4339681A (en) Superconducting field winding for the rotor of an electric machine
US4581555A (en) Homopolar dynamoelectric machine with a shielded stator excitation coil
CA2347690A1 (en) Transformer winding
GB1296657A (en)
US4093817A (en) Superconductor
US3385983A (en) Magnetohydrodynamic energy converter
US3567978A (en) Axial airgap motors with reduced iron losses
KR102319716B1 (en) A pole transformer
US2905089A (en) Dynamo-electric machines
RU2273906C1 (en) Composite superconductor
JP2003507994A (en) Water-cooled stator winding of electric motor
JPS5830115A (en) Power transformer