172139. lajstromszámú szabadalom • Forgó dinamóvillamos gép sűrített levegő hűtéssel
172139 MAGYAR népköztársaság SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1975. IV. 28. (HA—985) Közzététel napja : 1977. XII. 28. Nemzetközi osztályozás: H 02 k 9/10 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1979. IV. 30. Feltaláló: Tulajdonos: Halmai Géza oki. villamosmérnök, Budapest Villamosipari Kutató Intézet, Budapest Forgo dinamóvillamos gép sürített levegő hűtéssel 1 A találmány tárgya forgó dinamóvillamos gép sűrített levegő hűtéssel, például járműveken történő alkalmazásra. Évtizedek óta megfigyelhető a forgó dinamóvillamos gépek súlyának és méreteinek állandó és folyamatos 5 csökkenése. Ehhez igen nagy érdekek fűződnek, mert a forgó dinamóvillamos gép árát döntő módon a beépített aktív anyagok — általában vas és réz — mennyisége és ára határozza meg. Az egyéb anyagok, így a szigetelőanyagok mennyisége és ára, továbbá a gyártási költségek 10 viszonylag kicsik. Különösen fontos a súly és méretek csökkentése a járművekben használt forgó villamos gépek, elsősorban a villamos vontatómotorok esetében, mert a motor súlya a jármű önsúlyát növeli és hasznos terhelését csökkenti, a vontatómotor beépítésére rendel- 15 kezésre álló hely pedig szinte minden esetben szűkös. A súly és méretek csökkentésének jól bevált eszközei: az átgondoltabb, jobb méretezés, szerkesztés és gyártástechnológia, az egyre jobb minőségű, kisebb veszteségű 20 aktív anyagok, az ugyancsak egyre javuló minőségű, egyre magasabb üzemi hőmérsékletre alkalmas szigetelőanyagok és végül a hatékonyabb hűtés. Mindezek természetesen egymással is kölcsönhatásban vannak, hiszen pl. egy új, a korábbinál magasabb hőmérsékletre 25 alkalmas szigetelőanyag fölhasználása az egyébként változatlan gépben korántsem eredményez olyan mértékű teljesítménynövekedést, vagy ami ezzel egyenértékű, a fajlagos súly csökkenését, mintha a gép méretezésében, szerkezetében, gyártási technológiájában, sőt hűtési rend- 30 172139 2 szerében az új szigetelőanyag nyújtotta lehetőségeket maximálisan kihasználják. A találmány célja olyan hűtési rendszer kialakítása, amely a hűtőközeg paramétereinek és a hűtött forgó dinamóvillamos gép szerkezetének lehetőleg optimális öszszehangolásával a gép egységnyi teljesítményre jutó súlyának és méreteinek radikális csökkenését eredményezi. A találmány alapja az a fölismerés, hogy a hűtő gáz, a legegyszerűbb esetben a hűtő levegő nyomásának növelésével növekedő felületi hőátadási tényező és az adott átáramló hűtőgáz térfogat nagyobb hőkapacitása önmagában viszonylag csekély javulást eredményez, mert a gép szilárd felületei és a növelt nyomású hűtőlevegő között lecsökkenő hőlépcső helyett igen gyorsan dominálóvá válnak egyéb hőlépcsők, pl. a szigetelőanyagok vagy a vastest belsejében föllépő hőesés. Ez utóbbiak azonban határosán csökkenthetők, ha a gép szerkezetét úgy alakítjuk ki, hogy a növelt nyomású hűtőlevegő mindenütt a lehető legközelebb kerüljön a veszteségek keletkezési helyéhez. Ennek megfelelően a találmány forgó dinamóvillamos gép, amelynek vasmagja, ennek hornyaiban elhelyezett tekercselése, a vasmag részét alkotó és mágneses fluxust vezető koszorúja van, a tekercselésnek kétréteges tekercsfejei vannak, és a két réteg között első hűtőcsatornák vannak kialakítva. A találmány abban van, hogy a vasmagban a hornyok és a koszorú között axiális második hűtőcsatornák vannak, amelyek nyomólégforrással, szellőzővel, hőcserélővel és az első hűtőcsatornákkal zárt hűtőrendszert alkotnak. 1
