Электрическая машина

Авторы патента:

H02K9/04 - снабженные устройствами для создания потока охлаждающей среды, например вентилятором

H02K5/18 - с ребрами или пластинами для улучшения теплопередачи

Владельцы патента RU 2688918:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к конструкциям электрических машин с наружным обдувом оребренного корпуса и может применятся, например, в асинхронных двигателях общего назначения. Техническим результатом является повышение интенсивности охлаждения электрической машины. Электрическая машина содержит подшипниковый щит, вал, имеющий с торца осевое отверстие на глубину посадки вентилятора и отверстия в радиальном направлении через втулку вентилятора и стенку полой части вала электрической машины между диском и подшипниковым щитом, кожух закрывающий вентилятор и часть корпуса электрической машины. В цилиндрической части кожуха выполнена кольцевая выпуклость обращенная к оси вращения электрической машины. Кольцевая выпуклость расположена напротив зазора между подшипниковым щитом и диском вентилятора. Она выполнена в виде части дуги окружности и радиус дуги окружности находится в пределах от 0,1 до 0,5 от высоты ребра охлаждения корпуса электрической машины. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкциям электрических машин с наружным обдувом оребренного корпуса, и может применятся, например, в асинхронных двигателях общего назначения.

Известны электрические машины с воздушным охлаждением. К ним относятся серийные асинхронные двигатели закрытого исполнения (RU 2068610 С1, опубл. 27.10.1996; RU 2040846 С1, опубл. 25.07.1995; 666611, опубл. 05.06.79). Недостатком этих электрических машин является то, что часть вала под вентилятором и подшипниковый щит не обдуваются при работе центробежного вентилятора. Воздух засасывается центробежным вентилятором через отверстия в кожухе и направляется кожухом в межреберное пространство. При этом воздух не обдувает подшипниковый щит, так как он прикрыт направляющим диском. В пространстве между диском, подшипниковым щитом и втулкой вентилятора возникает область пониженного давления, тогда притока охлаждающего воздуха в эту область не происходит. Поэтому снижается эффективность наружного обдува, температура подшипникового щита повышена.

Известна также электрическая машина с воздушным охлаждением содержащая подшипниковый щит, вал, вентилятор состоящий из втулки, лопаток, диска служащего в качестве ребра жесткости, направляющей для потока воздуха и основания для вентиляционных лопаток, в которой с торца вала в осевом направлении выполнено отверстие на глубину посадки вентилятора, и отверстия в радиальном направлении через втулку вентилятора и стенку полой части вала электрической машины между диском и подшипниковым щитом (RU 2619595 С1, опубл. 17.05.2017). Недостатком данной электрической машины является то что лишь небольшая часть потока воздуха будет проходить между диском и подшипниковым щитом. Небольшой воздушный поток соответственно будет недостаточно хорошо охлаждать подшипниковый щит и электрическую машину.

Техническим результатом является повышение интенсивности охлаждения электрической машины.

Задача решается тем, что электрическая машина содержащая подшипниковый щит, вал имеющий с торца осевое отверстия на глубину посадки вентилятора и отверстия в радиальном направлении через втулку вентилятора и стенку полой части вала электрической машины между диском и подшипниковым щитом, кожух закрывающий вентилятор и часть корпуса электрической машины, в цилиндрической части кожуха выполнена кольцевая выпуклость обращенная к оси вращения электрической машины, кольцевая выпуклость расположена напротив зазора между подшипниковым щитом и диском вентилятора, кольцевая выпуклость выполнена в виде части дуги окружности и радиус дуги окружности находится в пределах от 0,1 до 0,5 от высоты ребра охлаждения корпуса электрической машины.

На чертеже показаны продольный, поперечный разрез (фиг. 1) и изометрия вентилятора с валом (фиг. 2) электрической машины.

Электрическая машина содержит корпус 1, ребра 2,выпуклость на радиальной части кожуха 3, кожух вентилятора 4, подшипниковый щит 5, центробежный вентилятор состоящий из лопаток 6, диска вентилятора 7, втулки вентилятора 8, выполняющего роль основания для лопаток, ребра жесткости, направляющей для потока воздуха, вал 9.

Электрическая машина работает следующим образом.

При вращении центробежного вентилятора воздух поступает через отверстия в кожухе 4, далее движется в радиальном направлении, ударяясь о стенки кожуха вентилятора 4, поток воздуха меняет направление и движется в осевом направлении вдоль кожуха вентилятора 4, корпуса 1 и ребер 2. При этом воздух, протекая вдоль кожуха вентилятора 4, доходит до выпуклости на радиальной части кожуха 3 расположенной напротив зазора между подшипниковым щитом 5 и диском вентилятора 7 состоящий из лопаток 6. В это месте за счет сужения сечения воздуховода происходит увеличение скорости движения потока воздуха. Увеличение скорости движения потока воздуха в этом месте приводит к созданию области пониженного давления. Имеет место явление из области аэродинамики, аналогичное крылу самолета в потоке воздуха. За счет этой области пониженного давления увеличивается приток воздуха по следующему пути: отверстия в кожухе вентилятора 4, осевое отверстие на валу 9 под втулкой вентилятора 8 и радиальные сквозные отверстия во втулке вентилятора 8 и стенке вала 9 электрической машины. Далее этот поток воздуха соединяется с основным потоком воздуха. При этом увеличивается объем воздуха проходящего по осевому отверстию вала 9, по радиальным отверстиям через стенки вала 9, по пространству ограниченному подшипниковым щитом 5 и диском вентилятора 7. Повышается интенсивность охлаждения вала 9 и подшипникового щита 5 электрической машины.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемая электрическая машина позволяет увеличить поток воздуха, проходящий через полую часть вала, радиальные отверстия вала и втулки, между диском и подшипниковым щитом таким образом улучшив охлаждение электрической машины.

1 Электрическая машина, содержащая подшипниковый щит, вал, имеющий с торца осевое отверстия на глубину посадки вентилятора и отверстия в радиальном направлении через втулку вентилятора и стенку полой части вала электрической машины между диском и подшипниковым щитом, кожух, закрывающий вентилятор и часть корпуса электрической машины, отличающаяся тем, что в цилиндрической части кожуха выполнена кольцевая выпуклость, обращенная к оси вращения электрической машины.

2. Электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевая выпуклость расположена напротив зазора между подшипниковым щитом и диском вентилятора.

3 Электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевая выпуклость выполнена в виде части дуги окружности.

4 Электрическая машина по п. 3, отличающаяся тем, что радиус дуги окружности находится в пределах от 0,1 до 0,5 от высоты ребра охлаждения корпуса электрической машины.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в обеспечении возможности электродвигателей любых типов и исполнения работать в различных средах, в любом пространственном положении.

Электрическая машина с улучшенным охлаждением лобовой части обмотки // 2625727

Изобретение относится к электротехнике, а именно к охлаждению электрической машины, содержащей ориентированный вдоль роторной оси (1) ротор (2), расположенный концентрично роторной оси (1) статор (3) и по меньшей мере одну расположенную концентрично роторной оси (1) лобовую часть (4) обмотки, которая выступает в осевом направлении из статора (3), для охлаждения которой потоком (5) охлаждающего средства электрическая машина содержит радиальный кольцеобразный (12) и два аксиальных направляющих элемента (6, 10), между которыми расположена соответствующая лобовая часть обмотки, при этом по меньшей мере один аксиальный направляющий элемент (10) имеет выемки, обеспечивающие увеличение скорости потока (5) охлаждающего средства к соответствующей лобовой части (4) обмотки.

Электрическая машина с направляющими аппаратами в системе охлаждения ротора // 2560721

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к газовому охлаждению электрических машин с самонапорным ротором. Технический результат - снижение механических потерь, обеспечение равномерного распределения охлаждающего газа по каналам ротора и эффективное охлаждение обмотки ротора.

Имеющая высокий кпд электрическая машина с ясновыраженными полюсами, и способ ее изготовления // 2538951

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам с явновыраженными полюсами, в том числе к генераторам и двигателям. Предлагаемая электрическая машина с явновыраженными полюсами содержит узел вращающегося поля, имеющий изогнутый внешний диаметр и включающий один и более полюса ротора, обмотки и стержни для поддержки катушки, а также участок обмоток, который выступает за полюсы ротора, и, по меньшей мере, один колпак торцового витка, соединенный с узлом вращающегося поля и охватывающий стержни для поддержки катушки и участок обмоток, который выступает за полюсы ротора, так, чтобы сократить вентиляционные потери.

Узел осевого вентилятора электрической машины // 2523444

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно, к турбогенераторам с воздушным охлаждением. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в повышении эффективности работы узла вентилятора, снижении вентиляционных потерь, повышении КПД и сокращении аксиального габарита турбогенератора.

Вертикальный ветровой электрогенератор // 2511985

Вертикальный ветровой электрогенератор содержит опорную колонну (1), по крайней мере один генераторный блок (2), по крайней мере две лопасти (3), устройство контроля возбуждения, выпрямительное устройство, реверсивный частотный преобразователь, фланцы, опоры, систему охлаждения, подъемный механизм (80) и подъемную систему.

Электрическая машина с несколькими охлаждающими потоками и способ охлаждения // 2510560

Изобретение относится к электрической машине с несколькими охлаждающими потоками и способу охлаждения. Монтаж электрической машины и, в частности, генератора на постоянных магнитах должен быть упрощен без потерь качества охлаждения.

Кольцевой генератор // 2506682

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в ветроэнергетической установке. Технический результат изобретения заключается в получении более эффективного охлаждения кольцевого генератора.

Электрическая машина с двойным осевым вентилятором // 2502179

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения их системы охлаждения. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении эффективности охлаждения электрических машин.

Стартер-генераторная установка автотранспортного средства // 2497017

Изобретение относится к области электротехники и транспорта и касается, в частности, комбинированных энергетических установок гибридных транспортных средств, оборудованных стартер-генераторами.

Электрическая машина // 2685701

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в улучшении охлаждения.

Электрическая машина // 2658866

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкциям электрических машин с наружным обдувом оребренного корпуса, и может применяться, например, в асинхронных двигателях общего назначения.

Электрическая машина // 2619595

Корпус для электрической машины // 2617416

Изобретение относится к области электротехники и касается корпуса электрической машины. Технический результат – повышение эффективности охлаждения.

Электрическая машина вращательного действия и соответствующий способ сборки // 2582665

Настоящее изобретение относится к электрической машине вращательного действия и ее компоновке. Технический результат - повышение надёжности.

Электрическая машина // 2486652

Изобретение относится к области электротехники, касается вращающихся электрических машин, в частности герметичных, предназначенных для использования в пыльной среде или в среде, прямой контакт с которой для электромеханических компонентов электрической машины недопустим.

Корпус асинхронных машин серии ra (a) // 2280938

Изобретение относится к корпусу электрических машин, может использоваться для одно-, трех- и многофазных асинхронных, синхронных, специальных электрических машин нового поколения и их серий.

Корпус преобразователя напряжения // 2155427

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при проектировании корпусов мощных преобразователей напряжения, например, для питания железнодорожного транспорта.

Электрическая машина // 2095918

Система вентиляции электрической машины // 2095916

Изобретение относится к электромашиностроению и позволяет улучшить тепловое состояние активных частей статора электрической машины. .