Бескорпусная электрическая машина

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Целью изобретения является улучшение охлаждения. При вращении ротора 1 вентиляторы создают зоны нагнетания 4 и разрежения 5. Сердечник статора 6 собран из пакетов 7 с радиальными каналами 9 между ними. Сердечник запрессован с помощью торцовых колец 10 с отверстиями 11 для прохода охлаждающего газа и аксиальных стяжек 12, имеющих П-образную форму. Изобретение обеспечивает малое аэродинамическое сопротивление что увеличивает КПД эл. машины и улучшает эффективность охлаждения: 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Н 02 К 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4761256/06 (22) 21,11.89 (46) 07.03.92. Бюл, N- 9 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт Завода "Сибэлектротяжмаш" (72) Ю.В.Аргунов, Г.П,Возилкина, Н.С.Климов, К,Н.Масленников, М.С.Новосельцев и В.M. Ø ðóêoïàòîâ (53) 621.313.713(088.8) (56) Алексеев А.Е. Конструкция электрических машин. ГЭИ, М.-Л., 1958, с. 69, рис.

2-52.

Двигатели асинхронные серии АТД-4 мощностью 1250-8000 к Вт, ТУ 16528.339,87.

„„. Ж„„1718341 А1 (54) БЕСКОРПУСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ

МАШИНА (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Целью изобретения является улучшение охлаждения. При вращении ротора 1 вентиляторы создают эоны нагнетания 4 и разрежения 5. Сердечник статора 6 собран из пакетов 7 с радиальными каналами 9 между ними. Сердечник запрессован с помощью торцовых колец 10 с отверстиями

11 для прохода охлаждающего газа и аксиальных стяжек 12, имеющих П-образную форму. Изобретение обеспечивает малое аэродинамическое сопротивление что увеличивает КПД эл. машины и улучшает эффективность охлаждения. 2 MR.

1718341

10 сечение А — А на фиг.1 °

40

50

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к электрическим машинам с многоструйным газовым охлаждением и в первую очередь — к асинхронным электрическим машинам, выполняемым, как правило, с относительно небольшим радиальным зазором между ротором и статором.

Цель изобретения — улучшение охлаждения электрической машины.

На фиг.1 представлена бескорпусная электрическая машина с замкнутой системой охлаждения и нагнетательной вентиляцией, продольный разрез; на фиг.2—

Бескорпусная электрическая машина с многоструйным газовым охлаждением содер>кит ротор 1 с вентиляторами 2 на валу 3, статор 4, кожух 5 газонаправляющий с водяным газоохладителем 6 и щиты торцевые 20 газонаправляющие внутренние 7 и наружные 8. Шихтованный из штампованных листов или сегментов сердечник статора 4 собран из отдельных пакетов 9, между которыми путем установки дистанционных распорок 10 образованы радиальные вентиляционные каналы 11. В запрессованном состоянии сердечник статора 4 удерживается торцевыми кольцами 12 с отверстиями. 13 для прохода охлаждающего газа и аксиальными стяжками 14, имеющими П-образный профиль и связанными, например, электросваркой с торцевыми кольцами 12, пакетами 9 сердечника статора 4 и дистанционными распорками 10, При этом П-образные стяжки 14 установлены так, что своими торцами они с трех сторон охватывают отверстия 13 в торцевых кольцах 12, а боковыми сторонами уложены на наружную поверхность сердечника статора

4, образуя таким образом аксиальные вентиляционные каналы 15.

B радиальных вентиляционных каналах

11 дистанционные распорки 10 образуют секторы 16 и 17, причем секторы 16 через аксиальные вентиляционные каналы 15, отверстия t3 в торцевых кольцах 12 и решетки лобовых частей обмотки статора 18 соединены с зонами 19 у вентиляторов 2, а секторы 17 через водяной газоохладитель б, окна

20 в кожухе газонаправляющем 5 и пространства между торцевыми щитами газонаправляющими 7 и 8 соединены с зонами

21 у вентиляторов 2.

При работе бескорпусной электрической машины вентиляторы 2, вращаясь с ротором 1, создают в зонах 19 избыточное давление охлаждающего газа, откуда он (движение газа на фиг.1 и 2 показано стрелками), охлаждая торцевые части ротора 1 и статора 4, в том числе лобовые части обмотки статора 18, попадает через отверстия 13 в торцевых кольцах 12 в аксиальные вентиляционные каналы 15, а из них — в секторы

16 радиальных вентиляционных каналов 11.

Охлаждая пакеты 9 сердечника статора 4 и пазовые части обмотки статора 18, газ выходит в радиальный зазор между статором 4 и ротором I, где, растекаясь в тангенциальных направлениях, охлаждает сердечник и обмотку ротора 1. Из радиального зазорамежду ротором 1 и статором 4 охлаждающий газ попадает в секторы 17 радиальных вентиляционных каналов 11, охлаждает здесь пазовые части обмотки статора 18 и пакеты 9 сердечника статора 4 и с периферии сердечника статора 4 поступает в газоохладитель 6, а после него через окна 20 кожуха газонаправляющего 5 и пространства между торцевыми щитами газонаправляющими 7 и 8 — в эоны 21, которые в данном случае являются зонами разрежения.

Ширина П-образных стя>кек 14 равна пазовому делению статора 4 по наружной поверхности его сердечника (фиг.2). Она может быть и больше пазового деления. Необходимым условием является лишь образование в радиальных вентиляционных каналах 11 секторов 16 и 17 путем сопряжения боковых сторон П-образных стя>кек 14 с дистанционными распорками 10, причем эти распорки в радиальном направлении могут быть не только прямолинейными (фиг.2), но могут иметь и другую необходимую форму, В некоторых случаях, например,. при больших длинах ротора 1 и статора 4, для выравнивания перегревов по длине обмоток ротора и статора пакеты 9 сердечника статора 4 могут быть выполнены уменьшающимися по толщине от торцев к середине статора 4.

Бескорпусная электрическая машина легко может быть выполнена и с вытяжной вентиляцией. В этом случае охлаждающий газ движется в направлении, обратном показанному стрелками на фиг.1 и 2, а зоны избыточного давления и разрежения меняются местами.

Возможно применение бескорпусной электрической машины с многоструйным га-. зовым охлаждением с нагнетательной или вытяжной вентиляцией, по замкнутой системе с охлаждением циркулирующего в машине охпаждеющего газа в газовом охладителе,например, типа воздух — воздух; по разомкнутой системе без газоохладителя с забором охлаждающего газа (в данном случае воздуха) из окружающей среды и вы1718341

Формула изобретения

Фиг. 2

Составитель IO. Аргунов

Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор О. Головач

Заказ 888 Тираж 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.Гагарина, 101 бросом его иэ машины в окружающую среду и т.д, Предлагаемая бескорпусная электрйческая машина обеспечивает высокую эффективность охлаждения статора и ротора 5 электрической машины, в первую очередь зубцовых зон сердечников статора и ротора и пазовых частей обмоток статора и ротора, за счет подачи к этим наиболее нагретым элементам машины охлаждающего газа по 10 множеству параллельных путей llo длине и окружности статора с небольшим его предварительным подогревом, малое аэродинамическое сопротивление на участках сердечника статора и радиального зазора 15 между статором и ротором, поскольку вентиляционный тракт здесь состоит из указанного множества параллельных путей, что позволяет использовать низконапорные вентиляторы, снижает потери на вентиляцию и 20 увеличивает КПД электрической машины.

Бескорпусная электрическая машина, содержащая газоохладители, ротор с размещенными с противоположных сторон лопаточными вентиляторами, статор с, шихтованным иэ листов сердечником, раз- . деленным дистанционнымИ распорками на пакеты, стянутые торцевыми кольцами и размещенными с внешней стороны сердечника, скрепленными с ним и с торцевыми кольцами аксиальными стяжками, расположенными равномерно по окружности, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения охлаждения, упомянутые стяжки выполнены П-образной формы, открытой частью обращены к сердечнику и торцам с образованием аксиальных каналов, а упомянутые каналы и пространство между стяжками соединены с зонами по разные стороны лопаток вентилятора.