Электрическая микромашина ветохина в.и.

 

Использование изобретения: в наружных электрических машинах. Цель изобретения - повышение надежности и удлинение срока службы за счет исключения контактной коррозии активных частей микромашины при одновременном упрощении ее конструкции и снижении массогабаритных характеристик. В корпус (1) / М -Вт 10 запрессован пакет статора (2) из листов нержавеющей магнитной стали, в котором размещена трехфазная обмотка (3). Ротор

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 К 5/12

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К ПАТЕНТУ (21) 4930812/07 (22) 23.04.91 (46) 07.07.93. БюлЛФ 25 (76) В.И.Ветохин ф6) Техника молодежи.- 1988, М 5, с.30.

Могильников а.Ñ., Олейников.А,М;/ и

Стрельников А.Н, Асинхронные электродви-. гатели с двухслойным ротором и их применение. М.: Энергоатоиздат, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N. 288381, кл. Н 02 К 9/24, 1987. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МИКРОМАШИНА

ВЕТОХИНА В.И. (57) Использование изобретения: в наружных электрических машинах. Цель изобретения — повышение надежности и удлинение срока службы за счет исключения контактной коррозии активных частей микромашины при одновременном упрощении ве конструкции и снижении массогабаритных характеристик. В корпус (1)

1 М

„„5U 1827046 А3 запрессован пакет статора (2) из листов нержавеющей магнитной стали, в котором размещена трехфазная обмотка (3). Ротор (4) с валом(5) представляет единую монолитную конструкцию из высокопрочной антикоррозионной магнитной стали, Нь .активную часть ротора (4) насажена внатяг гильза (6) из магнитоэлектропроводящей металлокерамики. Подшипниковые щиты (7) из нейтральной металлокерамики с отверстиями (8) для входа воды и отверстиями (9) для выхода воды вмонтированы в замки корпуса (1) и прижаты с внешней стороны кольцами (10) из нержавеющей стали. Вал (5) и подшипниковый щит (7) имеют опорные поверхности (12) и ynopwe поверхности (13), которые адекватны опорно-упорным подшипникам. Между расточкой статора (2) и гильзой (6) из магнитоэлектропроводящей металлокерамики имеется немагнитный рабочий зазор (14). 2 ил.

1827046

Изобретение относится к области электротехники, в частности. к погружным электрическим машинам открытого исполнения малой мощности, которые применяются для приводов различных механизмов заборных систем автоматики и робототехники научноисследовательских глубоководных обитаемых и необитаемых аппаратов (ГПА), например типа МИР-1 и МИР-2; а также в системах автоматики в добычных морских установках (ДМУ); Например, эти микромавины открытого исполнения можно применять в качестве приводов для вращения теле- и радиоантенн ГПА при выполнении соответствующих работ на любой глубине мирового океана, можно использовать в качестве движителей гидронавтов при выполнении подводных работ (осмотр добычных установок, корпусов судов, нефтедобывающих морских установок и т.д.), а также в качестве лагоа для измерений скоростей движения ГПА или подводных течений и для приводов различных манипуляторов (механических рук).роботов или других управляемых аппаратов для морской геологоразведки при исследовании морского дна.

Целью изобретения является повышение надежности и удлинение срока службы конструкции за счет исключения контактной коррозии активных частей микромашины при упрощении ее конструкции и снижении массогабаритных. характеристик при помощи использования антикоррозионных высокопрочных сталей, химически нейтральных металлокерамики и углепластиков, а также упрощение технологии изготовления указанных машин сверхмалых мощностей.

На фиг.1 представлена микромашина, продольный разрез; на фиг.2 — крепление подшипниковых щитов в корпусе статора.

Согласно изобретению фиг.1 электрическая микромашина в конкретном примере исполнения содержит корпус 1 из углепластика на основе углеткани или углеволокна марки УГЗТ-Т, в котором в качестве пропитки и связующего используется эпоксидная смола, или марки ФУТ, в. котором в качестве пропитки и связующего используются фенольные смолы, эти углепластики по прочности приближаются к стали, химически нейтральны и не набухают в морской воде.

В корпус 1 запрессован пакет статора 2 из листов нержавеющей магнитной стали марки Х0013, в котором размещена трехфазная (в общем случае многбфазная) протяжная обмотка 3 из обмоточного провода с полимерной изоляцией (например из облученного сшитого полиэтилена к меди и верхнего слоя фторпласта). Ротор 4 с валом

5 представляет единую монолитную конструкцию из высокопрочной антикоррозионной магнитной стали, например из сплава

36КНМ или из стали марки ДИ48 — ВД, Которая после закалки на воздухе при температуре 900 С и отпуске в течение 5 часов при температуре 650ОС обладает магнитными свойствами, равными роторной стали, и высокими механическими характеристиками, 10 на активную часть ротора 4 насажена внатяг гильза 6 из магнитоэлектропроводящей металлокерамики, которая изготавливается методом горячей прессовки из смеси порошков железа (Fe), меди (Cu), кобальта (Co}, 15 с добавлением различных композитов (графита, магнетида, различных дисульфидоввольфрама или молибдена, и т.п.), которая обладает достаточно высокой электропроводностью и относительно малым магнит20 ным сопротивлением, которые обеспечивают заданные параметры электродвигателя.

flopøèïHèêoâûå щиты 7 из нейтральной металлокерамики с отверстиями 8 для входа

25 охлаждающей заборной воды и отверстиями 9 для выхода воды вмонтированы в замки корпуса 1 статора по скользящей посадке и прижаты с внешней стороны кольцами 10 из . нержавеющей стали, которые закрепляются

30 винтами 11 к корпусу 1 со стороны внешней цилиндрической поверхности (фиг.2). Непосредственно крепить щиты винтами не рекомендуется, так как метаплокерамика обладает повышенной хрупкостью. Щиты

35 выполняют функцию неподвижныхдкользящих пар, в которых вращается ротор 4 с валом 5, шейки которого являются подвижной скользящей парой.

Таким образом, вал 5 и подшипниковый

40 щит 7 имеют опорные поверхности 12 и упорные поверхности 13, которые адекватны опорно.-упорным подшипникам, между расточкой статора 2 и гильзой 6 из магнитоэлектропроводящей металлокерамики име45 ется немагнитный рабочий зазор 14.

Сборка конструкции производится следующим образом.

В отштампованный корпус статора 1 запрессовывается пакет статора 2, укладыва50 ется протяжная обмотка 3 в пазы пакета статора, изготавливается ротор с валом из поковки стали ДИ48-ВД или сплава 36КНМ, после его термообработки протачивается активная часть ротора. После этого разогре55 вают гильзу до 300 — 350 С и напрессовывают на его активную часть гильзу из магнитоэлектропроводящей металлокерамики, затем окончательно обрабатывается поверхность гильзы и шлифуются опорные

12 и упорные 13 поверхности шеек вала.

1827046

Составитель В.бетохин

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М,Андрюшенко

Редактор С.Кулаклва

Заказ 2333 Тираж ГЬдписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

После этого монтируются и центрируются подшипниковые щиты 7 из металлокерамики относительно оси машины, в соответствии с размерами ротора, затем производится окончательная шлифовка опорных 12 и упорных 13 поверхНостей щитов 7 до 5-7 класса чистоты и производится окончательная сборка и комплектование микромашины.

Работа ЭММВ осуществляется следующим образом.

При вращении ротора 4 в среде охладителя (электролите) последний тоже приходит в движение, в связи с тем, что ротор 4 и статор 2 оказываются в среде движущегося электролита. Так как корпус 1 статора 2 выполнен из углепластика, который нейтрален к морской воде, то гальванических пар между пакетом статора 2, подшипниковыми щитами 7 и ротором 4 не будет, следовательно, электрохимическая контактная коррозия 20 (основная) будет отсутствовать.

При работе двигателя гильза 6 ротора 4 иэ магнитоэлектроводящей металлокерамики обеспечивает замыкание и прохождение токов ротора 4 и одновременно выполняет 25 функцию магнитапровода, которая не оказывает существенного влияния на увеличения немагнитного зазора 14.

Формула изобретения

Электрическая микромашина, содержа- 30 щая статор, ротор с валом, заключенными в корпус, заполненный морской водой, поступающей в корпус через отверстия в подшипниковых щитах, между валом ротора и подшипниковыми щитами имеются зазоры. отличающаяся тем, что, с целью обеспечения воэможности применения в подводной автоматике и робототехнике, повышения надежности и удлинения срока службы за счет исключения контактной коррозии активных частей микромашины при одновременном упрощении ее конструкции и снижении массогабаритных характеристик, корпус выполнен их углепластика на основе углеткани или углеволокна, пропитанного эпоксидными или фенольными смолами, в котором запрессован пакет статора из листов нержавеющей магнитной стали, ротор с валом представляют собой монолитный узел из высокопрочной антикоррозионной магнитной стали с насаженной на активную часть ротора гильзой иэ магнитоэлектропроводящей металлокерамики, а шейки вала ротора и подшипниковые щиты, выполненные из химически нейтральной металлокерамики, имеют упорные и опорные скользящие контактирующие поверхности, при этом подшипниковые щиты вмонтированы с обоих торцов в замки корпуса по скользящей посадке и закреплены с внешней стороны кольцами из нержавеющей антикаррозионной стали.