Электрическая машина

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - повышение КПД. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА СОДЕРЖИТ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ РОТОР 7 С ВЕНТИЛЯТОРОМ 6 НЕЗАВИСИМОГО ВРАЩЕНИЯ В ЗОНЕ ЛОБОВЫХ ЧАСТЕЙ ОБМОТКИ СТАТОРА. БЛАГОДАРЯ ТОМУ, ЧТО ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ РОТОР ЗАКРЕПЛЕН НА ПЕРЕМЕЩАЮЩЕЙСЯ ВТУЛКЕ 9, СОЕДИНЕННОЙ С ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ РЕГУЛИРОВОЧНЫМ БЛОКОМ, ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ ДОСТИЖЕНИЕ ПОСТАВЛЕННОЙ ЦЕЛИ. 3 З.П.Ф-ЛЫ. 2 ИЛ.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 К 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4469829/24-07 (22) 29.07.88 (46) 23.12.90. Бюл. ¹ 47 (71) Фрунзенский политехнический институт (72) И,В.Бочкарев (53) 621.313.713(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 222504, кл. Н 02 К 9/04, 1968.

Авторское свидетельство СССР

N 1166222, кл. Н 02 К 9/04, 1984.

„„ iЦ„„1615844 А1 (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к злектромашьностроению. Цель изобретения — повышение КПД. Электрическая машина содержит дополнительный ротор 7 с вентилятором 6 независимого вращения в зоне лобовых частей обмотки статора. Благодаря тому, что дополнительный ротор закреплен на перемещающейся втулке 9, соединенной с термочувствительным регулировочным блоком, обеспечивается достижение поставленной цели. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относитсг! K электромаши !Ост()бени!о и может быть испОльзовано в сигТемах вентиляции электрических машин псременного ТОка, например в индукционн!Ых ре! уляторах наг!ряжения или в фазорегуляторах, Цель изобретения — повышение КПД.

На фиг,1 изображена электрическая машина с термочувствительным регулировочнь!и устройством в виде исполнительного электродвигателя с датчиками температурь, обгций вид; на фиг.2 — ro же, с термочувствительным регулировочным блоком в

10 виде упругих пластин из материала, облада-! г ще!.о эффектом памяти формы.

Электрическая машина содержит корг!ус 1, стэтор 2 с обмоткой 3, заторможенный ротор 4 с фазной обмоткой 5 и вентилятор б, закрепленный на дополнительном ми обмоток 3 и 5, наружная и внутренняя поверхности которого повторя!От канфигурацию Ооращенных к нему поверхностей лобовых частей этих обмоток. Ротор 7 расположен с воэможностью независимого вращения нэ втулке 9, которая установлена на валу 10 с возможностью Осевого перемещения, Втулка 9 соединена с термочувствительным регулировачным блоком, выполненным в виде исполнительного. электро30 дви э-еля 11, в цепь 12 управления которого включены датчики 13 температуры, установленнь!е в активных частях регулятора (фиг.1), Вал исполнительного электродвигатеPя 1 1 кинемэтически связ

40 и 7 выполнены аксиэльные вентиляционные канэг!и 18 — 20.

Термочувгь-»и гельный регулировочный блок может быть aûïîëíaí в виде приг!егающих к внутре:.4ней ЛовеpxHocTM лобовых частей 06tvl0 Ки 5 РО, ора 4 упругих пластин 21

55 изготовлен!!Ых из матери;!ла, обладающего эффектом памяти формь „например волнообразной (фиг,2), f3 качестве такого материaria может быгь исгюльзован, например, сплав. При этом втулка 9 подпружинена упругим элементом 22» сторону, противоположную Ротору 4, Электрическая i!aIIIина работает следую гци м образом.

P1è включени первичной обмотки в г ь -..оз дается вращэ!с щийся магн итный роторе 7. Последний имеет выступ 8, распо- 20 ложенный в зазоре между лобовыми частяпоток, который индуцирует в обмотках 3 и 5 статора 2 и ротора 4 ЗДС, При повороте ротора 4 относительно статора 2 плавно изменяется фаза ЗДС ротора 4. за счет чего изменяется величина напряжения на выходе электрической машины, поскольку она равна геометрической сумме напряжения сети и ЭДС ротора. При этом в зоне лобовых частей обмоток 3 и 5 существует магнитный поток рассеяния„который вращается с синхронной частотой вращения в направлении основного магнитного потока. Этот поток проходит вокруг лобовых частей обмоток 3 и 5 и замыкается частично по воздуху, частично по выступающей ферромагнитной части 8 дополнительного ротора 7 и наводит в этой части вихревые токи. Взаимодействие этих вихревых токов с потоком рассеяния лобовых частей создает вращающий момент, который приводит дополнительный ротор 7 и закрепленный на нем вентилятор 6 во вращение. Тем самым обеспечивается принудительная самовентиляция электрической машины (направление движения охлаждающего воздуха показано на фиг.1 стрелками).

При работе электрической машины ее активные части нагреваются и их температура увеличивается. При этом термочувствительный регулировочкый блок в зависимости от величины нагрева смещает втулку 9 с дополнительным ротором 7 в осевом направлении к лобовым частям обмоток 3 и 5.

При этом величина магнитного потока рассеяния, пронизываю цего выступ 8дополнительного ротора 7, увеличивается, чтО приводит к увеличению частоты вращения дополнительного ротора 7. Соответственно электрическая машина начинает охлаждаться более интенсивно.

При уменьшении нагрева активных частей термочувствительный регулировочный блок отодвигает дополнительный ротор 7 от лобовых частей обмоток 3 и 5 и за счет уменьшения магнитного потока, пронизывающего выступ 8, частота вращения дополнительного ротора 7 уменьшается, Соответственно снижается его потребляемая мощность, что приводит к увеличению КПД индукционного Регулятора. Одновременно за счет уменьшения частоты вращения вентилятора б уменьшается аэродинамический шум, При выполнении термочувствительного блока в виде упругих пластин 21 из материала, обладающего эффектом памяти формы (фиг.2), дополнительный ротор 7 может за-нимать в зависимости от температуры обмотки 5 два устойчивых положения. При нагреве пластин 21 до температуры конца

1615844

Составитель Н.Мотин

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Тупица

Заказ 3994 Тираж 442 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.. агарина, 101 восстановления формы они становятся волнообразными и их аксиальная длина уменьшается, Это приводит к смещению втулки 9 с дополнительным ротором 7 к лобовым частям обмоток 3 и 5, При этом обеспечивается максимальный расход охлаждающего воздуха через машину. При охлаждении пластин 21 они выравниваются под действием упругих элементов 22, действующих на втулку 9, и дополнительный ротор 7 отодвигается от лобовых частей обмоток. При этом расход ох",àæäàþùåãî воздуха снижается до минимума.

При выполнении термочувствительного регулировочного блока в виде исполнительного электродвигателя 11, имеющего в цепи 12 управления датчики 13 температуры, последние могут быть установлены практически в любом месте активных частей и, соответственно, контролировать величину локальной темперагуры всех этих мест. В зависимости от величины этой температуры цепь 12 управления формирует управляющий сигнал и исполнительный электродвигатель 11 с помощью винтовой передачи 14 и подшипника 15 отодвинет или придвинет втулку 9 с дополнительным ротором 7 в.осевом направлении относительно лобовых частей обмоток 3 и 5. плавно изменяя тем самым интенсивность вентиляции машины, Предлагаемая электрическая машина имеет лучшие массогабаритные показатели за счет того, что отпадает необходимость в установке дополнительного приводного электродвигателя для вращения вентилятора. Кроме того, электрическая машина имеет более высокий КПД, поскольку интенсивность вентиляции, следовательно, и расходуемая на нее мощность, регулируется в зависимости от величины нагрева активных частей.

Формула изобретения

5 1. Электрическая машина, содержащая статор с обмоткой, имеющей лобовр е части, рабочий ротор, жестко закрепленный на валу, и по меньшей мере один дополнительный ротор с вентилятором, расположенный

10 в зоне лобовых частей обмотки статора и установленный с воэможностью независимого вращения, от л и ч à ю ща я с я тем, что, с целью повышения КПД, она снабжена термочувствительным регулировочным бло15 ком, а дополнительный ротор закреплен на втулке, установленной на валу с возможностью осевого перемещения и соединенной с термочувсте 1тельным регулировочным блоком.

20 2.Машинапоп.1,отличающаяся тем, что регулкравочный блок выполнен в виде исполнительного электродвигателя, вал которого кинематически.связан со втулкой, а в цепь управления которого включены

25 датчики температуры активных частей машины, 3. Машина по п.1 ° отл ич а ю ща я с я тем, что регулировочный блок выполнен в виде упругих пластин из материала, облада30 ющего эффектом памяти формы, например волнообразной, закрепленных одним концом к ротору, а другим — к втулке, подпружиненной упругим элементом е сторону, противоположную ротору.

35 4. Машина по пп. 1 — 3, о тл и ч а ю ща яс я тем, что дополнительный ротор имеет ферромагнитный выступ, расположенный в зазоре между лобовыми частями обмоток.