Электрическая машина

 

Изобретение относится к электрическим машинам малошумного исполнения Цель - повышение эффективности снижения вибраций Электрическая машина содержит корпус 1, магнитные подшипники 2 и систему управления магнитным подвесом ротора 5, включающую формирователь компенсирующего сигнала 6. Благодаря тому что магнитные подшипники размещены в корпусе симметрично относительно поперечной оси машины 7 на определенном расстоянии, повышается эффективность снижения вибраций магнитным подвесом за счет исключения искажения компенсирующего сигнала при проявлении в корпусе машины отраженной волны 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДА P СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ --5 (21) 4747499/07 (22) 06.09.89 (23) 26.10.87 (46) 23.10.92. Бюл. N 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (72) Г,А.Жемчугов, Э.Б,Иртышский, П,В,Кочановский, Б,М.Рыженская и Н.П.Трифонова (56) Авторское свидетельство СССР

N 179710, кл. Н 02 К 5/24, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 1700691, кл, Н 02 К 5/24, 1981, „„БЦ „„1771041 А1 (я)5 Н 02 К 5/24, F 16 С 32/04 (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к электрическим машинам малошумного исполнения.

Цель — повышение эффективности снижения вибраций. Электрическая машина содержит корпус 1, магнитные подшипники 2 и систему управления магнитным подвесом ротора 5, включающую формирователь компенсирующего сигнала 6. Благодаря тому что магнитные подшипники размещены в корпусе симметрично относительно поперечной оси машины 7 на определенном расстоянии, повышается эффективность снижения вибраций магнитным подвесом за счет исключения искажения компенсирующего сигнала при проявлении в корпусе машины отраженной волны. 1 ил.

177104 1

И б е ие относится к области алек- венных колебаний корпуса fk должна соотзо ретени и f >141f, трических машин малошумного исполне- ветствовать условию fk>

Действительно, расположение магнитДля снижения вибраций при проектиро- ных подшипников на расстоянии меньшем вании электрических машин применяются 5 1/4длины волны компенсирующего сигнала различные методы, в частности снижение позволяетизбежать искажения сигналадатчастоты вращения, изменение электромаг- чиков ускорения за счет того, что в местах их нитных нагрузок, введение управляемой установки на корпусе (над магнитными оповнутренней амортизации, виброизоляция с рами) практически будут исключены колебапомощью, спецй4льных амортизаторов и 10 ния корпусасчастотами, меньшими частоты .- ЪФ4.у к м о пенсирующего сигнала. Симметричное

Известна электрйческая машина (1), ис- расположение магнитных подшипников отпользуемая для снижения вибраций иобес- носительно поперечной оси машины спопечения ударостойкости. Машина собствует исключению различных форм выполнена с промежуточным элементом в 15 колебаний, связанных с несовпадением виде двух колец, охватывающих по краям центра масс с центром жесткости. корпус машины и снабженных лапами, име- Кроме того, выполнение корпуса с часет две группы упругих элеменотов, первая тотой собственных колебаний 1 >1,41f поиз которых размещена между корпусом и зволяет исключить возможность работы промежуточным элементом, а вторая — меж- 20 магнитного подвеса в районе резонанса, что ду фундаментом и промежуточным элемен- . обеспечивает точное формирование компенсирующего сигнала по фазе.

В качестве прототипа принята электри- На чертеже представлена конструктивческая машина, содержащая магнитные ная схема предлагаемой электрической маподшипники, закрепленные в корпусе, сис- 25 шины, где 1 — корпус, 2 — магнитные тему управления магнитным подвесом рото- подшипники, 3 — датчики ускорения корпура, включающую формирователь са, 4 — датчики контроля вибраций, 5 — сискомпенсирующего сигнала и датчики уско- тема управления магнитным подвесом рения корпуса, расположенные на корпусе ротора, 6 — формирователь компенсируюв плоскости магнитных опор (2). 30 щего сигнала, 7 — поперечная ось машины.

В такой электрической машине эффек- Вибровозмущения, возбуждаемые в тивность компенсации вибровозмущений широкомдиапазонечастотприработеэлекмагнитным подвесом снижается из-за иска- трической машины, передаются на коопус 1, жения сигнала датчиков ускорения корпуса Формирователь компенсирующего сигнала за счет проявления отраженных волн в кор- 35 б по сигналу датчиков ускорения корпуса 3 пусе машины, а также из-за недостаточной формирует компенсирующий сигнал, вводижесткости корпуса, которая при несовпаде- мый в систему управления магнитным поднии мест контроля виброакустических ха- весом 5. Таким образом, корпус 1 является рактеристик с плоскостью магнитных опор звеном в цепи обратной связи и жесткость не обеспечивает соответствия виброускоре- 40 его, равно как и длина, является функцией, н,.й датчиков управления и датчиков конт- характеризующей на определенном участке спектра эффект гашения вибраций.

Целью изобретения является повыше- Вибровозмущения создают колебания ние эффективности снижения вибраций различного вида, при этом волны могут расэлектрической машины магнитным подве- 45 пространяться по оболочке конструкции, а также в поперечном и продольном направПоставленная цель достигается тем, что лениях. Следовательно, в конструкции мов известной электрической машине, содер- гут иметь место отраженные продольные жащей корпус, магнитные подшипники, си- волны, заметные перемещения от которых стему управления магнитным подвесом 50 достигаются уже на 1/4 длине волны, Поэротора, включающую формирователь ком- тому длина корпуса, т,е. расстояние! между пенсирующего сигнала, магнитные подшип- магнитными подшипниками 2 должно быть ники размещены в корпусе симметрично менее 1/4 длины волны при распространеотносительно поперечной оси машины на нии ее вдоль корпуса машины 1. Это позвоV 55 ляет избежать искажения сигнала датчиков

4 f дРУ РУ ускорения 3. Расстояние между магнитныскорость распространения звуковой волны ми подшипниками практически определяетв материале корпуса; 1 — частота компенси- ся частотой вибровозмущения, которые рующего сигнала, при этом частота собст- должны быть погашены магнитным подвесом, т.е. в каждом конкретном случае I onpe1771041

Формула изобретения

50

Составитель Л. Карцева

Редактор М. Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор 3. Салко

Заказ 3747 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ :ССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 деляется часто-.ой компенсирующего сигнала f, а значит ч-." îòîé вращения и кратной.

Изложенное позволяет регламентировать расстояние между магнитными подшипниV ками 2 соотношением < 4 т, Расположение магнитных подшипников симметрично относительно поперечной оси 7 машины обеспечивает приближение центра жесткости к центру масс машинь„и следовательно, снижает колебания, возбуждаемые небалансом.

При определенных условиях в машине могут возбуждаться резонансы элементов конструкции, приводящие к возрастанию амплитуды колебаний, Для исключения резонансов, частоты собственных колебаний элементов конструкции, в частности корпуса 1, должны быть выше частот вибровоэмущающей силы, а значит, частоты компенсирующего сигнала (м > в).

Поскольку амплитуда колебаний возрастает при условии

2 — — 1>1, йР г то >2 т,е. оа< >1,41щ или fg>1,41f, где ю — частота вибровозмущающей силы; а — частота собственных колебаний корпуса.

Следовательно, частота собственных колебаний корпуса fk должна быть выше частот f вибровозмущающей силы в соотношении

fg>1,41 f.

Использование предлагаемой электри5 ческой машины позволяет эа счет исключения искажения компенсирующего сигнала при проявлении отраженной волны в корпусе машины и увеличения его жесткости повысить по сравнению с прототипом

10 эффективность гашения вибраций магнитным подвесом и снизить уровень вибраций корпуса машины, обеспечив при этом выполнение требований, в частности, уровень вибраций электрической машины на частоте

15 вращения и двойной снижается на 8-12 о.е.

Электрическая машина, содержащая

20 корпус, магнитные подшипники, систему управления магнитными подшипниками, включающую формирователь компенсирующего сигнала и ротор, установленный в подшипниках, отличающаяся тем, что, с

25 целью повышения эффективности снижения вибраций, магнитные подшипники размещены симметрично относительно поперечной оси машины на расстоянии I <

< Ч)4т друг от друга, где V — скорость

30 распространения звуковой волны в материале корпуса, f — частота компенсирующего сигнала, при этом частота собственных колебаний корпуса fp выбрана из условий

1 >1,41f.