Вентилятор для охлаждения электрической машины

 

Изобретение относится к вентиляторестроению и может быть использовано в системах охлаждения электрических . Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения при снижении габаритов и материалоемкости и увеличение КПД. Вентилятор для охлаждения электрической машины содержит установленные на валу 6 ротора 4 центробежное рабочее колесо 12 с лопатками 14 и 15, выполненными в виде тонких изогнутых дуговых профилей и размещенных на ступице 16с противоположно ориентированной выпуклостью через одну. Рабочее колесо 12 размещено в цилиндрическом кожухе 17, причем между валом 6 и ротором 4 и в статоре выполнены аксиальные каналы 5 для прокачки охлаждающего воздуха. Кожух 17 снабжен двумя цилиндрическими дефлекторами 18 и 19, диаметр которых равен диаметру рабочего колеса 12, причем дефлектор 18 расположен во входном отверстии кожуха 17, а дефлектор 19 - в кожухе 17 с противоположной стороны рабочего колеса 12 на входе в канал для охлаждения, статора, 5 ил. (Л С

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 04 О 25/06

I»

I»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4710415/06 (22) 26.06.89 (46) 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Харьковский авиационный институт им, Н.Е. Жуковского (72) А,И. Яковлев (53) 621.515 (088,8) (56) Проектирование и эксплуатация центробежных и осевых вентиляторов, ГНТИ, М7, 1958, с. 461, рис. 419.. (54) ВЕНТИЛЯТОР ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к вентиляторостроению и может быть использовано в системах охлаждения электрических машин, Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения при снижении габаритов и материалоемкости и увеличение КПД. Вентилятор для охлаждения элекz ca

„„ рЦ „„1746068 А1 трической машины содержит установленные на валу 6 ротора 4 центробежное рабочее колесо 12 с лопатками 14 и 15, выполненными в виде тонких изогнутых дуговых профилей и размещенных йа ступице

16 с противоположно ориентированной выпуклостью через одну. Рабочее колесо 12 размещено в цилиндрическом кожухе 17, причем между валом 6 и ротором 4 и в статоре выполнены аксиальные каналы 5 для прокачки охлаждающего воздуха. Кожух 1.7 снабжен двумя цилиндрическими дефлекторами 18 и 19, диаметр которых равен диаметру рабочего колеса 12, причем дефлектор 18 расположен во входном отверстии кожуха 17, а дефлектор 19 — в кожу- ф хе 17 с противоположной стороны рабочего колеса 12,на входе в канал для охлаждения статора. 5 ил.

1746068

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для системы охлаждения электрических машин, преимущественно закрытых обдуваемых, асинхронных двигателей с продуваемым ротором.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения при снижении габаритов и материалоемкости и увеличение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что лопатки рабочего колеса выполнены в виде тонких изогнутых дуговых профилей и раз- . мещены на ступице с противоположно-ориентированной выпуклостью через одну, а кожух снабжен двумя цилиндрическими дефлекторами, диаметр которых равен диаметру рабочего колеса, один из которых расположен во входном отверстии, а другой — в кожухе с противоположной стороны рабочего колеса на входе в каналы для охлаждения статора.

На фиг. 1 представлен электродвигатель с вентилятором, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез A — А на фиг. 1; на фиг, 3 — 5 — поперечные разрезы (Б — Б на фиг. 1). . В электрической машине с вентилятором, преимущественно закрытом асинхронном двигателе, содержащем оребренный корпус 1, магиитопровод 2 и обмотку 3, для интенсификации охлаждения в короткозамкнутом роторе 4 выполнены аксиальные каналы 5 (например, в виде вставных трубок в каналах ротора), через которые прокачивается охлаждающий воздух. Вал 6 ротора 4 установлен в подшипниковых узлах 7, удерживаемых растяжками 8 на упорах 9 в щитах 10. Полость обмоток 3 уплотнена от окружающей среды вращающейся диафрагмой 11.

Рабочее колесо 12 закреплено на валу 6 гайкой 13. Лопатки 14 и 15, отлитые, например, иэ пластмассы или алюминия совместно со ступицей 16, имеют в сечении вид тонких изогнутых по дуге окружности профилей и размещены на ступице 16 с противоположно ориентированной выпуклостью через одну, причем лопатки 14 своими выпуклыми поверхностями обращены в сторону роторных каналов 5, а лопатки 15 своими выпуклыми поверхностями обращены в противоположную сторону, Общее количество лопаток зависит от требуемого напора и расхода воздуха для охлаждения и может составлять от 4, 6, 8 шт, и выше.

На кожухе 17 колеса установлен на уровне наружного диаметра колеса с зазо.ром как в радиальном направлении, так и между рабочим колесом 12 кольцевой дефлектор 18. Аналогично на щите 10, нос другой стороны вентилятора установлен второй кольцевой дефлектор 19, Вентилятор работает следующим обра- . зом.

5 При вращении ротора 4 воздух двумя параллельными потоками через сетку 20 кожуха 17 и через каналы 5 ротора поступает на радиальные лопатки 14 и 15 колеса.

Вследствие разности давлений на выпуклой

10 части (на спинке) и на корытце лопаток поток воздуха ускоряется и устремляется с двух сторон в межлопаточное пространство.

Затем центробежными силами, возникающими при вращении вентилятора, воздух

15 нагнетается в кольцевую полость кожуха, ограниченную со стороны вентилятора дефлекторами 18 и 19, откуда эти два потока, смешавшись, входят в межреберные каналы, охлаждая оребренный корпус 1 статора

20 электродвигателя. Указанное при этом кольцевое пространство кожуха выполняет роль .ресивера, где происходит восстановление статического давления, что способствует равномерному распределению скоростей

25 воздуха в межреберных каналах и интенсификации охлаждения.

Преимуществом предложенной электромашины по сравнению с известными являются повышенные на 30-35 ф напор.и

30. расход охлаждающего воздуха, что обеспечивает интенсивное охлаждение двигателя и уменьшает нагрев обмоток статора и ротора, повышает их эксплуатационную надежность. Весьма важным эксплуатационным

35 качеством является то, что вентилятор реверсивный, его показатели не зависят от направления вращения. Это обеспечивает эффективную работу в системах охлаждения реверсивных двигателей, а наличие воз40 духопроводящих трубок в каналах ротора, укрепленных в отверстиях опорных дисков (вращающаяся диафрагма 11), насаженных на вал ротора, кроме интенсификации охлаждения ротора. предотвращает возмож45. ность проникновения к обмоткам машины наружного воздуха, в котором могут содержаться пыль, влага и агрессивные компоненты.

Кроме перечисленных преимуществ

50 данного технического решения, применение эффективного охлаждения ротора способствует устранению .недостатка ряда конструкций двигателей, например, закрытых обдуваемых без внутренней циркуляции

55 воздуха, например, таких как серия АО, А02 и др. аналогичных, а также машин с водяным охлаждением статора, который проявляется при повышенном нагреве ротора, следствием чего является существенное уменьшение воздушного зазора и увеличе1746068 ние добавочных потерь. Как показали опыты, эффективное охлаждение ротора приво-. дит к уменьшению температуры ротора на

30-45оС и соответствующему снижению изменения воздушного зазора. Так, напри- 5 мер, применение интенсивного охлаждения ротора на модернизированных двигателях типов 4А180М2 и 4А180М4 позволило уменьшить изменение воздушного зазора с

10,5-17 до 2-7 (. В результате полные до- 10 бавочные потери уменьшились на 18 — 26, фактический КПД возрос в среднем на 0,7, что связано со значительным народно-хозяйственным эффектом по экономии материалов, электроэнергии и повышением 15 эксплуатационной надежности.

Формула изобретен ия

Вентилятор для охлаждения электрической машины, содержащий установленное 20 на валу ротора центробежное рабочее колесо с лопатками. расположенными на ступице, размещенное в цилиндрическом кожухе с входным отверстием, причем между валом и ротором и в статоре выполнены аксиальные каналы для прокачки охлаждающего воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения при снижении габаритов и материалоемкости и увеличения .КПД, лопатки рабочего колеса выполнены в виде тонких изогнутых дуговых профилей и размещены на ступице с противоположно ориентированной выпуклостью через одну, а кожух снабжен двумя цилиндрическими дефлекторами, диаметр которых равен диаметру рабочего колеса, один иэ которых расположен во входном отверстии, а другой — в кожухе с противоположной стороны рабочего колеса на входе в канал для охлаждения статора.

1746068

Составитель В,Градов

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор Л.Волкова

Заказ 2380 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