Электродвигатель

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Цель изобретения состоит в повышении эксплуатационной надежности. Электродвигатель содержит статор 1с пазами, в которых расположены клинья 10, и торцовыми шайбами и герметично отдепякяцую статор от ротора гильзу 2. Благодаря тому, что клинья 10 выполнены полыми, а шайбы - с кольцевыми каналами, в которых расположены тела 14 качения, обеспечивается улучшение теплоотвода, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН 5114 Н 02 K 9/19

ЬНЗЛИ ОТИ. А

43 .2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4089724/24-07 (22) 22.07.86 (46) 07.01.88. Бюп, К- 1 (71) Институт ядерной энергетики

АН БССР (72) С.С.Герасименко, В.К.Ковалев, А.В.Наганов и В.П.Герасимов (53) 621.313.713 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 534833„ кл. Н 02 К 9/197, 1975.

Черноусов Н.П. и др. Герметические химико-технологические машины и аппараты. M., 1965, с. 66, 124.

„„Я0„„1365256 А1 (54) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57} Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения состоит в повышении эксплуатационной надежности. Электродвигатель содержит статор 1 .с пазами, в которых расположены клинья 10, и торцовыми шайбами и герметично отделяющую статор от ротора гильзу 2 ° Благодаря тому, что клинья 10 выполнены полыми, а шайбы — с кольцевыми каналами, в которых расположены тела 14 качения, обеспечивается улучшение теплоотвода. 2 ил.

1365256

Изобретение относится к области герметичных электрических машин, приI меняемых в качестве привода механизмов в ядерной энергетике, химической и нефтяной промышленности для работы с различными опасными для окружающей среды и активными веществами, и касается усовершенствования системы охлаждения электродвигателя.

Цель изобретения- повышение экс— плуатационной надежности путем улуч шения теплоотвода.

На фиг.1 представлен электродвигатель (стрелками обозначено движение жидкости в статоре); на фиг.2— то же,с наложенными условно роликами, занимающими мгновенное положение при вращении электромагнитного поля статора с угловой скоростью ы,поперечное сечение по статору (Π— ось, электродвигателя, 0 — ось кольцевого канала в передней торцовой шайбе, Π— ось кольцевого канала в задней торцовой шайбе).

Электродвигатель содержит статор

1, герметизированный защитной гильзой 2 и заполненный диэлектрической жидкостью. В корпусе статора на подшипниках установлен ротор 3. Пакет 4 статорного железа набран из штампованных профилей (фиг.2) и скреплен передней 5 и задней 6 торцовыми шайбами. Статорная,обмотка 7 уложена в пазах железа статора и через каналы (не показаны) в торцовых шайбах выведена в лобовые полости 8 и 9 статора. В пазах статорного железа (фиг.2) установлены трапецеидальные клинья 10, выполненные полыми, гнутыми из листового материала с образованием осевых каналов 11 (фиг.1, пунктир). В торцовых шайбах 5 и 6 выполнены кольцевые каналы 12 и 13, в которых установлены тела качения ролики 14, Кольцевые каналы соединены отверстиями 15 и 16 с полостями клиньев 10 и отверстиями 17 и 18— с лобовыми полостями статора. Оси кольцевых каналов смещены относительно оси статора и относительно друг друга с образованием угла в 90с (фиг.2).

На фигуре 2 условно показано мгновенное положение роликов, движущихся при вращении электромагнитного поля статора в кольцевом. канале с осью 0

При этом за счет изменения расстояния между роликами при их движении в кольцевом канале с угловой скоро5

55 стью м слева от плоскости 00„, образуется полость нагнетания кольцевого канала, а справа от плоскости 00,— полость всасывания. Аналогично образуются полости для другого кольцевого канала с осью О, только повернутые на 90 . Так как изменение расстояний между роликами описывается синусоидой, сдвиг на 90 полостей нагнетания и всасывания кольцевых каналов 12 и 13 позволяет получить в осевых каналах 11 клиньев 10 направленное движение жидкости: в половине каналов от лобовой полости 8 к полости 9, а в другой половине каналовнаоборот от полости 9 к полости 8.

Перегородки 19 и 20 в лобовых полостях позволяют организовать это движение в контур циркуляции с использованием каналов, в которых уложена обмотка статора (фиг. 1).

Электродвигатель работает следующим образом.

При включении в сеть переменного тока обмотки 7 статора 1 в нем образуется вращающееся магнитное поле.

Магнитный поток замыкается через воздушный зазор между пакетом 4 железа статора и ротором 3, пересекая защитную гильзу 2, индуцирует в обмотке ротора 3 (не показана) электродвижущую силу. Под действием вращающегося электромагнитного поля ротор 3 приводится во вращение, преобразуя электрическую энергию в механическую.

При этом потери электрической энергии приводят к разогреву деталей электродвигателя. Пересекающее защитную гильзу 2 вращающееся магнитное поле индуцирует в ней электрический ток, потери из-за которого достигают

10-20Х полезной мощности электродвигателя, что приводит к увеличенному разогреву гильзы.

Вращающееся магнитное поле приводит в движение ролики 14, которые,, вращаясь вокруг своих осей., катятся по кольцевым каналам 12 и 13 в торцовых шайбах 5 и 6. Синхро ная скорость вращения осей роликов 12 вокруг оси

0 электродвигателя равна ы - скорости вращения магнитного поля. В результате того, что оси кольцевых каналов

12 и 13 (О„ и О, фиг.2) смещены относительно оси О вращения магнитного поля, линейная скорость движения роликов в кольцевых каналах зависит от радиуса от оси 0 и изменяется от мак1365256 симума до минимума. В результате ролики 14 при движении в каналах 12 и

13 то сдвигаются на минимальных радиусах относительно оси 0 то разЭ 5 двигаются(фиг. 2) . Изменяющийся объем полости кольцевого канала 12 или 13 между роликами 14 приводит к всасыванию и (в соответствующей зоне) нагнетанию диэлектрической жидкости, заполняющей полость статора 1. Под действием описанного насосного эффекта роликов 14 жидкость из лобовой полости 8 через отверстия 17 поступает в зону всаеывания кольцевого канала

13, затем в зоне нагнетания этого канала через отверстия 15 жидкость поступает в осевые каналы 11 клиньев

10. При этом за счет смещения на угол

90 оси кольцевого канала 12 осевые каналы 11 выходят через отверстия 16 в зону его всасывания, перемещаемая роликами 14 по кольцевому каналу 12 жидкость выталкивается через отверс- тия 18 в лобовую полость 9 в зоне на- 2Б гнетания кольцевого канала 12.

Перегородки 19 и 20 разделяют лобовые полости 8 и 9 нг зоны повышенного и пониженного давления, сост- 30 ветствующие зонам нагнетания и всасывания кольцевых каналов 12 и 13. Под действием созданных перепадов давления заполняющая статор 1 диэлектрическая жидкость усиленно циркулирует, З5 снимая тепло с защитной гильзы 2 и обмотки статора 7. Отвод тепла от жидкости осуществляют известным способом, например охлаждением наружного корпуса статора 1. 40

Таким образом, за счет усиленной циркуляции жидкости в полости статора, прокачки ее через наиболее нагретые поверхности улучшается теплоотвод от наиболее теплонапряженных деталей, причем наличие укрепляющих защитную гильзу 2 клиньев 10 улучшает теплоотвод благодаря прокачке через каналы 11 жидкости, что повышает

1 надежность охлаждения гильзы и надежность работы электродвигателя.

Использование изобретения позволяет значительно снизить теплонапряженность защитной гильзы статора герметичного электродвигателя без увеличения его габаритов или создания систем принудительной циркуляции.жидкости через полости статора.

Формула и э обретения

Электродвигатель, содержащий статор с пакетом, стянутым торцовыми, шайбами и отделенным от ротора скрепленной пакетом защитной гильзой, образующей заполненные диэлектрической жидкостью герметичные полости лобовых частей обмотки статора, в пазах которого установлены трапецеидальные клинья, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем улучшения теплоотвода, трапецеидальные клинья выполнены полыми, преимущественно гнутыми из листового материала, а торцовые шайбы выполнены с кольцевыми каналами, оси которых смещены относительно оси статора и относительно друг друга с образованием угла в 90, и которые соединены отверстиями с полостями клиньев и с полостями лобовых частей обмотки, и в указанных каналах размещены тела качения, а в полостях лобовых частей установлены продольные перегородки, образующие контур циркуляции диэлектрической жидкости.

1365256

Составитель В.Константинов

Техред И.Верес Корректор М.Демчик

Редактор Л.Зайцева

Заказ 6651/51

Тираж 665 Подписное

ВНИ4ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул.Проектная, 4