Орбитальный роторный вентилятор

 

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано в приводах станочного, строительного, подъемно-транспортного, бытового и сельскохозяйственного оборудования на базе двигателей с высотами оси вращения 71÷112 мм и мощностью до 10 кВт. Технический результат состоит в улучшении теплового режима асинхронных электродвигателей, работающих в режимах частых пусков и набросов нагрузки, сопровождающихся снижением скорости, и как следствие, ухудшением охлаждения. Сущность изобретения: орбитальный роторный вентилятор содержит малогабаритный цилиндрический ротор и элемент его крепления к ротору основного двигателя, ротор основного двигателя снабжен короткозамыкающими кольцами и роторными лопатками. Согласно изобретению ось орбитального роторного вентилятора выполнена в виде вертикального участка П-образной скобы, входящего в отверстие, которое выполнено в короткозамыкающем кольце ротора основного двигателя, а элемент крепления скобы выполнен в виде звездочки, взаимодействующей с горизонтальным участком скобы и роторной лопаткой основного двигателя, при этом звездочка снабжена центральным отверстием для вала ротора основного двигателя и закреплена на нем посадкой подшипника. При работе двигателя в номинальном режиме орбитальный роторный вентилятор турбулизирует воздух, способствуя интенсивной теплоотдаче с лобовых частей обмотки статора. Уровень снижения температуры определяется числом установленных орбитальных роторных вентиляторов и их типоразмером. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к орбитальным роторным вентиляторам, устанавливаемым на роторе асинхронных двигателей между лопатками.

Вентиляторы роторные орбитальные предназначены для улучшения теплового режима асинхронных электродвигателей, работающих в режимах частых пусков и набросов нагрузки, сопровождающихся снижением скорости, и как следствие, ухудшением охлаждения.

Преимущественная область использования - приводы станочного, строительного, подъемно-транспортного, бытового и сельскохозяйственного оборудования на базе двигателей с высотами оси вращения 71-112 мм и мощностью до 10 кВт.

Автономные орбитальные роторные вентиляторы (ОРВ) представляют собой активные роторные лопатки, т.е. лопатки, которые при увеличении скольжения при наборе нагрузки, начинают вращаться, вызывая движение воздуха, приводящее к охлаждению ротора и лобовых частей обмотки статора. Таким образом, если основные роторные лопатки фактически выключены из работы при уменьшении частоты вращения при наборе нагрузки, ОРВ, наоборот, приходят во вращение и охлаждают двигатель [1].

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ОРВ, описанный в [2], представляющий собой малогабаритный цилиндрический ротор, крепящийся к основному ротору диэлектрическим винтом по резьбе, нарезанной в зоне токозамыкающих колец основного двигателя между лопатками.

Недостатком такого способа закрепления ОРВ является его низкая надежность, связанная, наряду со сложностью фиксации резьбы, и с низкой механической прочностью диэлектрического винта.

Изобретение направлено на повышение надежности крепления ОРВ на роторе основного двигателя.

Это достигается тем, что оси роторных вентиляторов выполнены в виде вертикальных участков П-образной скобы, входящих в отверстия, которые выполнены в короткозамыкающем кольце, а элемент крепления скобы и роторной лопаткой, при этом звездочка снабжена центральным отверстием для вала основного якоря и закреплена на нем посадкой подшипника.

Достижение технического результата обусловлено отсутствием в данном креплении ОРВ каких-либо резьбовых соединений.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен ОРВ, вид сбоку якоря, на фиг.2 - то же, вид сверху, на фиг.3 - вид в диаметральной плоскости.

Орбитальный роторный вентилятор, устанавливаемый в зоне токозамыкающего кольца 1 и лопаток 2 основного ротора, имеет глухое отверстие 3 в кольце и П-образную скобу 4, позволяющую закрепить сразу два ОРВ.

В месте перегиба к скобе прикреплена шайба 5 с помощью сварочной точки 6. В лопатке в прорезанном канале 7 расположен горизонтальный участок П-образной скобы, закрытой полосой 8. Сам орбитальный роторный вентилятор может иметь лопасти 9. Между ОРВ и токозамыкающим кольцом 1 основного двигателя проложена фторопластовая антифрикционная шайба 10. Полоса 8 снабжена отверстием для вала 11 основного якоря и закреплена на нем промежуточной шайбой 12, которая в свою очередь прижата внутренним кольцом подшипника 13, который посажен на вал 11. Полоса 8 имеет загнутые краевые участки, взаимодействующие с краями лопаток 2, которые центрируют полосу 8 относительно основного якоря.

Работа устройства. Вначале происходит установка ОРВ на ротор. В кольце 1 засверливаются отверстия 3, на лопатке 2 прорезается канал 7. На скобу 4 с шайбами 5, закрепленными сварочными точками 6, надеваются два ОРВ 9 на вертикальные участки скобы 4 и шайбы 10. Данная подсборка вставляется в отверстия 3 концами скобы 4 таким образом, что горизонтальный участок скобы входит в канал 7. На противоположную лопатку (или симметрично расположенные) надеваются такие же подсборки. Затем на вал надевают звездочку 8 (в частном случае, полосу, т.е. двухлучевую звездочку) так, чтобы ее концы зажали горизонтальный участок П-образной скобы в каналах 7. Далее, на вал вплотную к звездочке надевают шайбу 12 и запрессовывают подшипник 13. В результате образовывается простая и надежная конструкция составного якоря с ОРВ.

При работе двигателя в номинальном режиме ОРВ турбулизируют воздух, способствуя интенсивной теплоотдаче с лобовых частей обмотки статора.

Уровень снижения температуры определяется числом установленных орбитальных роторных вентиляторов и их типоразмером.

Установка вентиляторов практически не оказывает негативного влияния на работу двигателя, поскольку основные электромеханические соотношения остаются без изменения. При этом уменьшение перегрева обмотки может достигать 7^oС, что удваивает срок службы изоляции, уменьшает износ и, соответственно, приводит к уменьшению затрат на оборудование.

Орбитальные роторные вентиляторы (ОРВ) обладают конструктивной простотой и технологичностью в изготовлении.

Доказана эффективность использования ОРВ, заключающаяся в повышении теплоотдачи асинхронных электродвигателей, работающих в режимах с частыми пусками и набросами нагрузки.

Экспериментально доказано влияние ОРВ на снижение как стационарной, так и нестационарной температуры наиболее теплонапряженных элементов ОЭС, в частности лобовых частей обмотки статора.

Источники информации 1. Литвиненко А.М. Орбитальные роторные вентиляторы // Электротехника, 1997, 10.

2. Литвиненко А.М. Аэродинамика цилиндрического ротора орбитального вентилятора // Электричество, 1997, 11.

Формула изобретения

Орбитальный роторный вентилятор, содержащий малогабаритный цилиндрический ротор и элемент его крепления к ротору основного двигателя, ротор основного двигателя снабжен короткозамыкающими кольцами и роторными лопатками, отличающийся тем, что ось орбитального роторного вентилятора выполнена в виде вертикального участка П-образной скобы, входящего в отверстие, которое выполнено в короткозамыкающем кольце ротора основного двигателя, а элемент крепления скобы выполнен в виде звездочки, взаимодействующей с горизонтальным участком скобы и роторной лопаткой основного двигателя, при этом звездочка снабжена центральным отверстием для вала ротора основного двигателя и закреплена на нем посадкой подшипника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3