Динамоэлектрическая машина с самонесущим корпусом

Изобретение касается динамоэлектрической машины. Технический результат - повышение эффективности охлаждения и упрощение конструкции. Динамоэлектрическая машина выполнена с самонесущим корпусом, имеющим многоугольный участок пакета сердечника и по меньшей мере один участок подключения в осевом продолжении многоугольного участка пакета сердечника. Многоугольный участок пакета сердечника размещает в себе образованный из шихтованных в осевом направлении листов стали пакет сердечника статора, фиксирует и по меньшей мере на некоторых участках окружает его замкнутыми или закрытыми боковыми стенками со всех сторон. При этом отдельные листы стали имеют внешнюю основную форму, в частности, с восьмиугольным поперечным сечением. Расточка статора машины окружена радиально расположенными по её периметру равномерно распределенными пазами. При этом образующие пакет сердечника статора листы стали на своих наружных сторонах имеют углубления, причем углубления в виде ребер охлаждения расположены на наружной поверхности пакета сердечника. 20 з.п. ф-лы, 28 ил.

 

Изобретение касается динамоэлектрической машины с самонесущим корпусом, который имеет участок пакета сердечника.

Существует множество концепций двигателей в отношении воздушного и водяного охлаждения, в отношении установки клеммной коробки, в отношении расположения подшипников, а также в отношении конкретного исполнения охлаждения динамоэлектрической машины. Так, из EP 0 387 743 A1 известно воздушное охлаждение динамоэлектрической машины. В DE 197 42 255 C1 описана бескорпусная трехфазная машина, снабженная трубами охлаждения с параллельными осями в пакете сердечника статора. Кроме того, известны жидкостно-охлаждаемые электрические машины, например, из US 5 084 642 A и DE 91 12 631 U1, у которых при этом в опорные щитки залиты отводы и впускной и выпускной патрубок. Бескорпусная электрическая машина, у которой листы стали имеют продолжения для охлаждения и ножек, известна, кроме того, из AT 170 766.

Бескорпусные электрические машины обладают недостаточной жесткостью пакета сердечника и для опирания вала снабжены чашечными опорными щитками, которые сравнительно трудоемки в изготовлении и поэтому сравнительно дороги.

Динамоэлектрические машины с корпусом приводят к увеличению активной части, так как, в частности, охлаждение обеспечивается не в той же мере, как у бескорпусной динамоэлектрической машины.

Исходя из этого в основе изобретения лежит задача, устранить вышеназванные недостатки. Кроме того, с учетом, в частности, новых классов коэффициента полезного действия должна быть создана динамоэлектрическая машина, в частности, для уровня низких напряжений, которая сравнительно проста в изготовлении.

Решить поставленную задачу удается с помощью динамоэлектрической машины с самонесущим корпусом, который имеет участок пакета сердечника и по меньшей мере один участок подключения в осевом продолжении участка пакета сердечника, причем в этом участке пакета сердечника помещен образованный из шихтованных в осевом направлении листов стали пакет сердечника статора, зафиксирован и по меньшей мере на отдельных участках окружен им со всех сторон, при этом отдельные листы стали имеют внешнюю основную форму, в частности, с восьмиугольным поперечным сечением, в котором имеются

- расточка статора, которая окружена радиально расположенными по периметру расточки статора, равномерно распределенными пазами,

- радиально примыкающая к ней спинка ярма, которая проходит на равном расстоянии от расточки статора,

- осевые углубления листа стали в областях между спинкой ярма и внешней основной формой стальных листов.

Эта динамоэлектрическая машина имеет самонесущий корпус, который имеет простой многоугольный участок пакета сердечника, включающий в себя пакет сердечника. Кроме того, самонесущий корпус в осевом продолжении участка пакета сердечника имеет по меньшей мере один участок подключения. При нескольких участках подключения эти участки предпочтительным образом расположены с обеих сторон на осевых концах участка листовой стали.

В соответствии с изобретением теперь задачи самонесущего корпуса ясно установлены и очерчены. При этом получается концепция платформы, которая позволяет теперь реализовывать отдельные варианты осуществления (например, жидкостное охлаждение со звукоизоляцией и обратным охладителем на машине и пр.) простым образом, без проектирования и конструктивного воплощения новой концепции машины.

Это ускоряет, например, время обработки при заказе машины.

Таким образом, простым образом обеспечивается концепция платформы для динамоэлектрических машин. Это, прежде всего, особенно интересно для машин большой мощности в диапазоне низких напряжений, то есть номинального напряжения ниже 1000 В, так как там динамоэлектрические машины предусмотрены для самых различных целей применения.

Так, участок пакета сердечника самонесущего корпуса служит для фиксации пакета сердечника статора в заданных областях прилегания между участком пакета сердечника корпуса и пакетом сердечника. Эти области прилегания служат, в частности, в качестве опоры для момента вращения и/или для формирования пакета сердечника. Также там должны восприниматься моменты короткого замыкания.

В другом варианте осуществления боковые поверхности участка пакета сердечника корпуса открыты, так что только рама, при необходимости поддерживаемая одной или несколькими распорками, выполняет вышеназванные задачи. Участок пакета сердечника имеет, таким образом, в своей самой рудиментарной пространственной основной форме правильную призму с усиленными ребрами и областями прилегания.

Участок подключения корпуса расположен в осевом продолжении непосредственно и прямо на участке пакета сердечника. Участок подключения и участок пакета сердечника предпочтительно выполнены из одного материала и, в частности, цельно.

Самонесущий корпус со своим участком пакета сердечника и своим участком подключения сконструирован чрезвычайно просто и состоит только из нескольких основных элементов. Эти элементы могут быть изготовлены из стали, стального литья или серого чугуна, или же из алюминия.

Все возможности подключения дополнительных устройств и/или вспомогательных агрегатов, например, подача воздуха, распределение воздуха, установка вентилятора, установка съемных охладителей, опорных щитков, клеммных коробок и пр. осуществляются теперь исключительно посредством этого одного или других участков подключения корпуса. При двух участках подключения участок пакета сердечника находится между этими двумя участками подключения. Функции или, соответственно, возможности подключения участка подключения, которые не используются, например, потому что предусмотрено только одно принудительное охлаждение, но ни одного съемного охладителя, могут покрываться или, соответственно, закрываться крышками, заглушками или, соответственно, глухими крышками на участке подключения.

Это значительно упрощает принципиальную конструкцию корпуса, так как теперь при одной высоте оси динамоэлектрической машины надо предусматривать только один корпус, с помощью которого могут реализовываться все возможности подключения, возможности охлаждения и пр.

Например, при этом могут реализовываться все виды охлаждения по отдельности или в комбинации, такие как, например, воздушное самоохлаждение или принудительное воздушное охлаждение, водяное охлаждение или водяное охлаждение с принудительным воздушным охлаждением, а также отдельный съемный охладитель. В зависимости от места применения и климатических требований динамоэлектрическая машина при оптимальном коэффициенте полезного действия может при этом простым образом адаптироваться к существующим условиям.

При этом через осевые углубления листов стали направляется воздушный поток или жидкость. При жидкостном охлаждении, в частности, в целях герметичности, особенно предпочтительно, когда для этого в углублениях предусмотрены трубы, которые находятся в теплопроводящем соединении с пакетом сердечника. Это осуществляется, например, с помощью теплопроводящего заливочного материала, и/или зачеканивания, и/или осевого запрессовывания, и/или гидравлического расширения труб в углублениях пакета сердечника.

Углубления в виде замкнутого контура внутри листов стали расположены между спинкой ярма и наружным краем или в виде ребер охлаждения, или, соответственно, зажимных пазов для труб на наружной поверхности пакета сердечника.

Предпочтительным образом положение клеммной коробки благодаря очень простой конструкции корпуса с его участками подключения может выбираться почти свободно, так как установка клеммной коробки привязана только к участку подключения, а не к определенным крепежным поверхностям, как, например, у ребристого корпуса.

Предпочтительным образом поперечному сечению пакета сердечника статора придана восьмиугольная форма, при этом, если рассматривать в окружном направлении, более короткие и более длинные стороны расположены, чередуясь. Причем это окружное направление находится в воображаемой плоскости, которая расположена перпендикулярно к виртуальной оси машины.

Эта форма поперечного сечения упрощает, в частности, процесс изготовления, если представить себе, что эти листы стали штампуются из размотанного рулона листовой стали.

Образующие пакет сердечника статора, расположенные в осевом направлении друг за другом листы стали предпочтительным образом на своих наружных сторонах, помимо областей прилегания, имеют увеличивающие поверхность структуры. Тем самым повышается эффективность охлаждения.

Области прилегания предпочтительным образом предусмотрены на более коротких сторонах листов стали или, соответственно, пакета сердечника, так что между боковой стенкой участка пакета сердечника корпуса и более длинной стороной пакета сердечника может устанавливаться заданное расстояние. В это свободное пространство могут, например, закладываться звукоизолирующие маты. Благодаря сокращенному до минимума контакту пакета сердечника и корпуса в соответствии с изобретением уменьшаются шумовые эмиссии динамоэлектрической машины.

Кроме того, благодаря предлагаемой изобретением динамоэлектрической машине с ее самонесущим корпусом и ее пакетом сердечника получается оптимизированный расход материалов, так как теперь одновременно могут использоваться углы пакета сердечника, в противоположность круглому пакету сердечника. Кроме того, благодаря применению самонесущего корпуса получается высокая жесткость.

Если боковые стенки участка пакета сердечника закрыты, пакет сердечника защищен от водяных брызг со всех направлений.

Благодаря применению этого самонесущего корпуса у динамоэлектрической машины удается обойтись без сравнительно дорогостоящих технически и финансово чашечных опорных щитков. При этом менее дорогостоящие опорные щитки располагаются в соответствии с изобретением в участках подключения.

Пакет сердечника статора предпочтительным образом на своих торцевых сторонах испытывает воздействие прижимных пластин, которые сжимают отдельные шихтованные в осевом направлении листы стали друг с другом в осевом направлении.

По одному из примеров осуществления прижимные пластины в области расточки статора и/или пазов, а также возможно имеющихся углублений для охлаждения соответствуют размерам листов стали, однако по своему наружному диаметру больше, чем отдельные листы стали. Благодаря этому получается то преимущество, что исключительно прижимные пластины прилегают к заданным областям прилегания внутренней стороны участка пакета сердечника корпуса. При этом между сторонами пакета сердечника, который предпочтительным образом имеет восьмиугольную основную форму с более короткими и более длинными сторонами пакета сердечника, образуется свободное пространство между поверхностью пакета сердечника и внутренней стороной участка пакета сердечника.

В это свободное пространство теперь может вставляться больше изолирующих материалов, предпочтительным образом уже предварительно изготовленных изолирующих матов, которые могут подбираться к заданным частотам колебаний и частотам шумов двигателя и/или подключенного к двигателю преобразователя и отфильтровывают, таким образом, особые известные частоты.

Благодаря внутреннему расположению изолирующих материалов эти материалы теперь защищены от внешних влияний, таких как погодные условия, агрессивные среды или механическое повреждение, и поэтому дольше сохраняют свою работоспособность. Кроме того, изолирующие маты находятся в закрытом свободном пространстве и, таким образом, не могут скользить вследствие вибраций пакета сердечника в направлении обмотки или рабочего колеса и попадать, таким образом, во вращающиеся массы.

Предпочтительным образом изолирующие маты приклеены, привернуты или прикреплены с помощью крепежных проушин к пакету сердечника, или к внутренней стороне участка пакета сердечника, или к внутренней стороне закрывающих плит корпуса, то есть боковым стенкам. Эти изолирующие маты приводят к уменьшению шума, которое, в частности, является чрезвычайно важным при эксплуатации динамоэлектрической машины с преобразователем. Благодаря этой дополнительной мере для преобразователя могут без изменений соблюдаться предельные значения шума. При этом преобразователи могут также эксплуатироваться на предлагаемых изобретением динамоэлектрических машинах с более низкой тактовой частотой.

В другом варианте осуществления прижимные пластины по своему поперечному сечению соответствуют листам стали. При этом теперь более короткие стороны пакета сердечника и более короткие стороны прижимных пластин прилегают к внутренней стороне участка пакета сердечника корпуса в предусмотренных для этого областях прилегания. Таким образом, между поверхностью пакета сердечника и внутренней стороной участка пакета сердечника получаются области прилегания, которые проходят по всей осевой длине пакета сердечника. В свободные пространства между более длинными сторонами пакета сердечника и соответствующими им внутренними сторонами участков пакета сердечника корпуса вышеизложенным образом могут вставляться изолирующие материалы, в частности изолирующие маты с описанными выше предпочтительными воздействиями.

Изобретение, а также другие предпочтительные варианты осуществления изобретения далее поясняются подробнее на принципиальных изображенных примерах осуществления. В них показано:

фиг.1, 2: принципиальные продольные сечения двух вариантов осуществления;

фиг.3: поперечное сечение одного из вариантов осуществления в соответствии с фиг.1;

фиг.4: поперечное сечение одного из вариантов осуществления с изолирующими матами;

фиг.5-11: варианты осуществления различных пакетов сердечника;

фиг.12: корпус с пакетом сердечника;

фиг.13: изображение в перспективе;

фиг.14, 15: различные расположения устройств охлаждения на корпусе;

фиг.16: принципиальное подключение жидкостного охлаждения к корпусу;

фиг.17, 18: съемный охладитель или, соответственно, съемный преобразователь на корпусе;

фиг.19: расположение клеммой коробки на корпусе;

фиг.20, 21: водяное охлаждение при разных пакетах сердечника;

фиг.22: защитная труба для отверстий для охлаждения;

фиг.23: защитная труба для отверстий для охлаждения и ребер охлаждения;

фиг.24-27: другие варианты осуществления корпуса;

фиг.28: изображение в перспективе динамоэлектрической машины.

На фиг.1 показано в принципиальном изображении продольное сечение предлагаемого изобретением самонесущего корпуса 1 динамоэлектрической машины 23, включающей в себя статор 22, пакет 5 сердечника которого образован прижимными пластинами 4 на торцевых сторонах.

У этого вида конструкции самонесущего корпуса 1 крепежные щитки, усиления, профили и обшивки с помощью различных технологий соединения (пайка, сварка, склеивание) неразъемно соединены друг с другом, так что имеется цельный корпус. Несущую функцию выполняет при этом одна только структура корпуса. Жесткость достигается за счет компактной структуры корпуса благодаря полым при необходимости частям корпуса с наибольшим возможным поперечным сечением и вместе с тем высоким моментом сопротивления. Зиговки, вдавливания и пр., как, например, на фиг.21 и фиг.25, повышают жесткость корпуса 1.

Прижимные пластины 4 формируют пакет 5 сердечника и сжимают его в осевом направлении, так что получаются чрезвычайно узкие зазоры между отдельными листами стали. Все же при капиллярном воздействии пыль или, соответственно, влага может проникать в эти зазоры. Корпус 1 имеет участок 2 пакета сердечника и примыкающие к нему в осевом направлении участки 3 подключения. Участки 3 подключения и участок 2 пакета сердечника на этом изображении имеют разные высоты. Участки 3 подключения могут быть также выполнены с одинаковым поперечным сечением, одинаковой высотой или так же, как можно видеть на фиг.1, с поперечным сечением большего размера.

Причем в этом случае нижние участки областей 3 подключения образуют одновременно ножки, на которые может ставиться динамоэлектрическая машина 23 при эксплуатации. Пакет 5 сердечника, как однозначно показывает это изображение, расположен внутри участка 2 пакета сердечника. Участок 2 пакета сердечника корпуса 1 не имеет никакой другой функции или возможностей подключения. Он служит для позиционирования и при необходимости защиты пакета 5 сердечника. Для монтажа предпочтительно только, когда области 3 подключения и/или участок 2 пакета сердечника предусматривают средства для установки транспортировочных проушин 27, например, резьбовых вставок.

На фиг.2 показано продольное сечение динамоэлектрической машины 23, при этом отличия от фиг.1 заключаются в том, что листы стали пакета 5 сердечника, а также прижимные пластины 4 имеют по существу одинаковый диаметр и похожее поперечное сечение. Весь пакет 5 сердечника при этом также расположен в участке 2 пакета сердечника.

На фиг.1 только прижимные пластины 4 опираются на внутреннюю сторону участка 2 пакета сердечника корпуса 1 в предусмотренных областях 7 прилегания. Между тем как на фиг.2 как прижимные пластины, так и заданные области пакета 5 сердечника прилегают к областям 7 прилегания участка 2 пакета сердечника, как это можно видеть на фиг.3.

На фиг.3 показано, что, в частности, участок 2 пакета сердечника корпуса 1 по своей внешней основной форме, если рассматривать в поперечном сечении, может быть выполнен четырехугольным, восьмиугольным или же еще и с другими углами, то есть в принципе в виде многоугольника. Внутренняя сторона участка 2 пакета сердечника корпуса 1 образует восьмиугольник, который, в частности, на более коротких внутренних сторонах образует области 7 прилегания для пакета 5 сердечника и/или только для прижимных пластин 4 пакета 5 сердечника.

В получающиеся свободные пространства 6 между внутренней стороной участка 2 пакета сердечника и поверхностью пакета 5 сердечника, как показано на фиг.4, закладываются предварительно изготовленные изолирующие маты 8, которые предпочтительным образом подобраны к определенным частотам преобразователей, осуществляющих электроснабжение динамоэлектрической машины 23. Таким образом, преобразователь 17 может также эксплуатироваться с низкой тактовой частотой. Изолирующие маты 8 имеют очень простую прямоугольную форму и могут приобретаться уже предварительно изготовленными. При закрытых боковых стенках корпуса 1 они не видны снаружи. Вследствие внутреннего расположения изолирующие маты 8 защищены от внешних влияний, таких как погодные условия, или механическое повреждение, или соскальзывание.

Кроме того, изолирующие маты 8 предпочтительным образом зафиксированы посредством приклеивания, привертывания или дополнительных крепежных проушин на внутренней стороне участка 2 пакета сердечника или на пакете 5 сердечника, так что соскальзывание внутри свободного пространства 6 исключено. При этом предотвращается попадание изолирующих матов 8 в область обмотки статора 22 или вращающихся частей динамоэлектрической машины 23. Также на внутренней стороне отдельных боковых стенок 38, как, например, изображено на фиг.28, могут быть установлены изолирующие маты.

На фиг.5-фиг.11 показаны принципиальные листы стали пакета 5 сердечника, который расположен в участке 2 пакета сердечника. Листы стали имеют в принципе восьмиугольную основную форму, которая сохраняется несмотря на увеличивающие поверхность меры, такие как зарубки, углубления на наружном периметре или внутри листа стали. Восьмиугольная основная форма имеет при этом более короткие стороны 25 и более длинные стороны 24, которые чередуются в окружном направлении и, таким образом, обеспечивают возможность позиционирования и фиксации пакета 5 сердечника по его более коротким сторонам 25 и областям 7 прилегания на внутренней стороне участка 2 пакета сердечника корпуса 1. Листы стали имеют в принципе расточку 9 статора, которая окружена пазами 10 и зубцами 11 листов стали. При этом листы стали всегда расположены перпендикулярно виртуальной оси 26.

Углубления 34 в листах стали и в итоге также в пакете 5 сердечника, которые проходят в осевом направлении, предназначены для помещения труб охлаждения жидкостного охлаждения динамоэлектрической машины 23 и/или служат вентиляционными каналами для самовентиляции или принудительной вентиляции. Расположенные по наружному периметру ребра 33 охлаждения по конфигурации выполнены, в частности, так, что они также могут служить зажимными пазами 39 для защелкивающихся труб 37 охлаждения жидкостного охлаждения.

Кроме фиг.10, спинка ярма статора 22 не имеет углублений, так что прохождение линий магнитного поля, вызванного системой обмотки в пазах 10, не испытывает негативного воздействия. Под спинкой ярма при этом понимается по существу кольцевая область листов стали, которая примыкает к пазам радиально снаружи.

При этом спинка ярма распространяется без каких-либо углублений радиально предпочтительным образом по меньшей мере на половину глубины паза.

Другими словами, кольцевая область спинки ярма имеет в своей радиальной протяженности по меньшей мере одно значение, которое соответствует половине глубины паза соответствующего стального листа или, соответственно, пакета сердечника.

На фиг.10 показаны дополнительные углубления в области спинки ярма, которые расположены по существу напротив более короткой стороны 25. При этом могут дополнительно охлаждаться имеющиеся источники тепла.

На фиг.12 показан на изображении в перспективе пакет 5 сердечника в корпусе 1, при этом пакет 5 сердечника образован из листов стали в соответствии с фиг.7. При этом пакет 5 сердечника был вдвинут в осевом направлении через участок 3 подключения в участок 2 пакета сердечника. Предпочтительным образом другой участок 3 подключения или участок 2 пакета сердечника имеет при этом концевой упор, который позволяет вдвигать пакет 5 сердечника в корпус 1 на определенную глубину.

Участки 3 подключения имеют отверстия 12, которые, в частности, пригодны для установки каналов охлаждения, клеммных коробок и пр. Кроме того, участки 3 подключения в своих углах имеют зиговки 36, которые улучшают жесткость корпуса 1.

На фиг.13 показан процесс монтажа на похожем на фиг.12 корпусе 1, при этом пакет 5 сердечника с не изображенной подробнее обмоткой и защитным кожухом 35, в зависимости от исполнения класса защиты по IEC 34-5, вставлен в корпус 1 в осевом направлении.

На фиг.14, как и на следующих фигурах, показаны примеры осуществления предлагаемой изобретением концепции, а именно что теперь вентиляционное устройство 14, клеммная коробка 20 и пр. устанавливаются только посредством участков 3 подключения. Так, на фиг.14 показано подключаемое к участку 3 подключения в осевом направлении вентиляционное устройство 14. При этом, например, возможно принудительное охлаждение динамоэлектрической машины 23. Участок 2 пакета сердечника остается при этом без изменений.

Кроме того, в соответствии с фиг.15 устройство охлаждения или принудительный охладитель может также располагаться над участком 3 подключения.

На фиг.16 показана принципиальная возможность подключения 15 жидкостного охлаждения к динамоэлектрической машине 23. Разумеется, для этого в углублениях 34 (см., в частности, фиг.5-11) внутри пакета 5 сердечника или на пакете 5 сердечника статора 22 должны устанавливаться трубы 37 охлаждения и гидравлически подключаться к торцевым сторонам пакета 5 сердечника внутри областей 3 подключения.

На фиг.17 показан в другом варианте осуществления корпус 1 со своим участком 2 пакета сердечника и двумя участками 3 подключения. Отверстия 12 участков 3 подключения впадают в теплообменник 16, предпочтительным образом теплообменник воздух-воздух или воздух-вода, при этом нагретый или, соответственно, повторно охлажденный охлаждающий воздух отводится или, соответственно, подводится к динамоэлектрической машине 23 через предусмотренные для этого отверстия 12 участков 3 подключения. Участок 2 пакета сердечника остается при этом без изменений.

На фиг.18 в дополнение к варианту осуществления в соответствии с фиг.17 показан преобразователь 17, который размещен на теплообменнике 16 или образует вместе с теплообменником 16 один конструктивный узел. Преобразователь 17 одновременно охлаждается теплообменником 16. Электрические соединительные провода для этого подводятся через теплообменник 16 или через участок 3 подключения к системе обмотки статора 22 динамоэлектрической машины 23.

На фиг.19 показана клеммная коробка 20 на участке 3 подключения, причем клеммная коробка 20 с ориентацией своего внешнего электрического разъема 21, которая может устанавливаться в самые разные направления посредством, в частности, блокируемого механизма вращения.

Все подключаемые элементы, такие как клеммная коробка 20, теплообменник 16, преобразователь 17 и пр., по одиночке или в любой комбинации могут устанавливаться на участках 3 подключения и через отверстия 12 контактироваться с обмоткой или устройствами охлаждения динамоэлектрической машины 12 и пр.

Для реализации конструктивных форм по IEC 34-7 теперь необходимые фланцы, ножки 18 и пр. предусмотрены только на участках 3 подключения.

На фиг.20 показана меандрообразно расположенная вокруг пакета 5 сердечника система охлаждения, трубы 37 охлаждения которой расположены по периметру пакета 5 сердечника в зажимных пазах 39. Другие углубления 34 внутри пакета 5 сердечника служат, прежде всего, для воздушного охлаждения. Участок 2 пакета сердечника в целях наглядности изображения на этой фигуре выполнен в осевом направлении существенно длиннее, чем пакет 5 сердечника, чтобы можно было лучше показать область 7 прилегания.

На фиг.21 показан на другом изображении рассеченный корпус 1, предусматривающий на участках 3 подключения опорные щитки 19, в которых оперт ротор. Ротор в этом случае выполнен в виде короткозамкнутого ротора, он может быть, например, также ротором с постоянным возбуждением синхронной машины.

Так же, как изображено на фиг.20, по периметру пакета 5 сердечника расположено жидкостное охлаждение. Подключение 15 для жидкостного охлаждения находится на стороне, противоположной приводу динамоэлектрической машины 23, то есть на стороне, противоположной выступающему концу 13 вала. Статор 22 в целях обзорности изображен без системы обмотки.

Зиговки 36 усиливают участок 2 листовой стали. Ножки 18 находятся в участках 3 подключения.

На фиг.22 и фиг.23 показаны соответственно защитные кожухи 35, которые закрывают систему обмотки и/или трубы 37 охлаждения и, таким образом, защищают от внешних влияний, в зависимости от требования класса защиты в соответствии с IEC 43-5. Ребра или зиговки усиливают при этом жесткость защитных труб 35.

На фиг.25 показан корпус 1, у которого, по сравнению с описанными до сих пор вариантами осуществления, основная мысль изобретения сохранилась, однако в участке 2 пакета сердечника боковые стенки 38 открыты. При этом также достигается сравнительно более высокая жесткость по сравнению с бескорпусными машинами.

Предпочтительно первоначальные боковые стенки 38 обладают возможностью замены. Каждый проем в самых различных боковых стенках может закрываться. С помощью боковых стенок 38 с другим (полимерный материал, стеклопластик, сталь…) или, соответственно, более толстым, или более тонким материалом можно влиять на колебательные свойства корпуса 1. Боковые стенки 38 в другом варианте осуществления имеют вставку, которая вдается в свободное пространство 6. Это, например, замкнутые или перфорированные крепежные элементы для изоляционного материала.

Чтобы, однако, дополнительно повысить жесткость, если необходимо, как показано на фиг.24, в оставшихся отверстиях открытых боковых стенок предусмотрены перемычки 28.

Благодаря отсутствующим боковым стенкам 38 участка 2 пакета сердечника, как показано на фиг.26, области 7 прилегания могут особенно хорошо обрабатываться, например, токарным резцом, так как рабочие области 29 токарного резца металлорежущего станка вдаются за ограничительные кромки 30.

На фиг.27 на изображении в перспективе показан корпус 1 с открытыми боковыми стенами, который на осевых концах своего участка 2 пакета сердечника имеет избыточные количества материала, особенно пригодные для установки транспортировочной проушины 27. Одно отверстие 12 правого участка 3 подключения, например, закрыто крышкой. При этом отверстия 12, не занятые функциональными элементами, такими как охладители, клеммные коробки 20, могут закрываться таким образом, что сохраняется соответствующий класс защиты.

На фиг.28 показана динамоэлектрическая машина 23 в одном из возможных вариантов осуществления описанной концепции платформы, при этом из одного участка 3 подключения выдается выступающий конец 13 вала, который удерживается в опорном щитке 19 в этой области 3 подключения. Кроме того, отверстия 12 этой области 3 подключения снабжены вентиляционной решеткой 31 и клеммной коробкой 20. Также в участках 3 подключения установлены транспортировочные проушины 27. Другой участок 3 подключения имеет вентиляционный колпак 32, ориентированный в осевом направлении. Боковая стенка 38 закрыта с помощью винтовых соединений.

1. Динамоэлектрическая машина (23) с самонесущим корпусом (1), который имеет многоугольный участок (2) пакета сердечника и по меньшей мере один участок (3) подключения в осевом продолжении многоугольного участка (2) пакета сердечника, причем участок (2) пакета сердечника размещает в себе образованный из шихтованных в осевом направлении листов стали пакет (5) сердечника статора (22), фиксирует и по меньшей мере на некоторых участках окружает его замкнутыми или закрытыми боковыми стенками со всех сторон, то есть на боковых поверхностях корпуса (1), при этом отдельные листы стали имеют внешнюю основную форму, в частности, с восьмиугольным поперечным сечением, в котором имеются
- расточка (9) статора, которая окружена радиально расположенными по периметру расточки (9) статора, равномерно распределенными пазами (10),
- радиально примыкающая к ней спинка ярма, которая проходит на равном расстоянии от расточки (9) статора,
- и осевые углубления (34) листа стали в областях между спинкой ярма и внешней основной формой листов стали,
причем участок (2) пакета сердечника самонесущего корпуса (1) служит для фиксации пакета (5) сердечника статора (22) в заданных областях (7) прилегания между участком (2) пакета сердечника корпуса (1) и пакетом (5) сердечника статора (22),
при этом образующие пакет (5) сердечника статора (22), расположенные в осевом направлении друг за другом листы стали на своих наружных сторонах - за исключением областей (7) прилегания - имеют углубления (34) в качестве увеличивающих поверхность структур, причем углубления (34) в виде ребер охлаждения расположены на наружной поверхности пакета (5) сердечника, при сохранении внешней основной формы листов стали.

2. Динамоэлектрическая машина (23) по п.1, отличающаяся тем, что углубление (34) на поверхности в областях между спинкой ярма и внешней основной формой листов стали выполнено в виде ребра (33) охлаждения и зажимного паза (39) для труб (37) охлаждения.

3. Динамоэлектрическая машина (23) по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере некоторое задаваемое количество углублений (34) внутри областей между спинкой ярма и внешней основной формой листов стали пригодны для помещения труб (37) охлаждения.

4. Динамоэлектрическая машина (23) по п.2, отличающаяся тем, что по меньшей мере некоторое задаваемое количество углублений (34) внутри областей между спинкой ярма и внешней основной формой листов стали пригодны для помещения труб (37) охлаждения.

5. Динамоэлектрическая машина (23) по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере в некотором задаваемом количестве углублений (34) внутри областей между спинкой ярма и внешней основной формой листов стали помещены трубы (37) охлаждения.

6. Динамоэлектрическая машина (23) по п.2, отличающаяся тем, что по меньшей мере в некотором задаваемом количестве углублений (34) внутри областей между спинкой ярма и внешней основной формой листов стали помещены трубы (37) охлаждения.

7. Динамоэлектрическая машина (23) по п.5 или 6, отличающаяся тем, что трубы (37) охлаждения образуют замкнутый циркуляционный контур жидкости.

8. Динамоэлектрическая машина (23) по п.7, отличающаяся тем, что циркуляционный контур жидкости меандрообразно проходит вокруг спинки ярма.

9. Динамоэлектрическая машина (23) по п.5, отличающаяся тем, что динамоэлектрическая машина (23) имеет два или несколько замкнутых циркуляционных контура жидкости, которые образованы трубами охлаждения, причем некоторое задаваемое количество циркуляционных контуров жидкости проходит в направлении по часовой стрелке и некоторое задаваемое количество циркуляционных контуров жидкости проходит против направления часовой стрелки меандрообразно вокруг спинки ярма.

10. Динамоэлектрическая машина (23) по п.6, отличающаяся тем, что динамоэлектрическая машина (23) имеет два или несколько замкнутых циркуляционных контура жидкости, которые образованы трубами охлаждения, причем некоторое задаваемое количество циркуляционных контуров жидкости проходит в направлении по часовой стрелке и некоторое задаваемое количество циркуляционных контуров жидкости проходит против направления часовой стрелки меандрообразно вокруг спинки ярма.

11. Динамоэлектрическая машина (23) по любому из пп.1-6, 8, 9, 10, отличающаяся тем, что дополнительно предусмотрено воздушное охлаждение динамоэлектрической машины (23).

12. Динамоэлектрическая машина (23) по п.7, отличающаяся тем, что дополнительно предусмотрено воздушное охлаждение динамоэлектрической машины (23).

13. Динамоэлектрическая машина (23) по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что предусмотрено исключительно только воздушное охлаждение динамоэлектрической машины (23).

14. Динамоэлектрическая машина (23) по любому из пп.1-6, 8, 9, 10, 11, отличающаяся тем, что участок (2) пакета сердечника на внутренней стороне имеет задаваемые области (7) прилегания пакета (5) сердечника статора (22) к участку (2) пакета сердечника корпуса (1) для позиционирования и фиксации пакета (5) сердечника.

15. Динамоэлектрическая машина (23) по п.7, отличающаяся тем, что участок (2) пакета сердечника на внутренней стороне имеет задаваемые области (7) прилегания пакета (5) сердечника статора (22) к участку (2) пакета сердечника корпуса (1) для позиционирования и фиксации пакета (5) сердечника.

16. Динамоэлектрическая машина (23) по п.11, отличающаяся тем, что участок (2) пакета сердечника на внутренней стороне имеет задаваемые области (7) прилегания пакета (5) сердечника статора (22) к участку (2) пакета сердечника корпуса (1) для позиционирования и фиксации пакета (5) сердечника.

17. Динамоэлектрическая машина (23) по п.14, отличающаяся тем, что пакет (5) сердечника статора (22) сформирован посредством прижимных пластин (4), при этом только прижимные пластины (4) или пакет (5) сердечника и прижимные пластины (4) по меньшей мере одним участком своих, если рассматривать в окружном направлении, более коротких сторон (25) прилегают к областям (7) прилегания.

18. Динамоэлектрическая машина (23) по п.15 или 16, отличающаяся тем, что пакет (5) сердечника статора (22) сформирован посредством прижимных пластин (4), при этом только прижимные пластины (4) или пакет (5) сердечника и прижимные пластины (4) по меньшей мере одним участком своих, если рассматривать в окружном направлении, более коротких сторон (25) прилегают к областям (7) прилегания.

19. Динамоэлектрическая машина (23) по п.14, отличающаяся тем, что исключительно над участком (3) подключения корпуса (1) предусмотрены навесные элементы, такие как системы охлаждения, клеммные коробки (20), опорные щитки (19) или агрегаты охлаждения для статора (22) и/или ротора.

20. Динамоэлектрическая машина (23) по любому из пп.15-17, отличающаяся тем, что исключительно над участком (3) подключения корпуса (1) предусмотрены навесные элементы, такие как системы охлаждения, клеммные коробки (20), опорные щитки (19) или агрегаты охлаждения для статора (22) и/или ротора.

21. Динамоэлектрическая машина (23) по п.18, отличающаяся тем, что исключительно над участком (3) подключения корпуса (1) предусмотрены навесные элементы, такие как системы охлаждения, клеммные коробки (20), опорные щитки (19) или агрегаты охлаждения для статора (22) и/или ротора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, к электромашиностроению. Технический результат состоит в повышении удельной мощности и долговечности за счет использования эффективной системы охлаждения.

Изобретение касается электрической машины с жидкостным охлаждением. Технический результат - повышение эффективности охлаждения.

Изобретение касается электрической машины и устройства её охлаждения. Технический результат заключается в повышении эффективности охлаждения вала.

Изобретение относится к системе вращающихся электрических машин, включающей в себя охлаждающее устройство для циркуляции охлаждающей среды через две вращающиеся электрические машины.

Изобретение относится к ветроэлектрической установке, содержащей синхронный генератор, а также к медленно вращающемуся синхронному генератору. Технический результат заключается в улучшении охлаждения генератора.

Изобретение относится к электротехнике, к охлаждению динамоэлектрических машин. Технический результат состоит в улучшении охлаждения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в многопоточной бесступенчатой электромеханической трансмиссии. Технический результат заключается в создании электрической машины с принудительным жидкостным охлаждением, обладающей высокими энергетическими показателями, с низким уровнем шума.

Изобретение относится к электрической машине с постоянным магнитом, содержащей статор и ротор, выполненный с возможностью вращения в статоре, и способу конструирования такой машины.

Настоящее изобретение относится к самоходному наземному роторному экскаватору, предпочтительно в форме дорожной фрезы, шнекороторного снегоочистителя или карьерного комбайна, с фрез-барабаном, способным вращаться вокруг горизонтальной оси вращения, и приводом фрез-барабана, содержащим по меньшей мере один электродвигатель, установленный внутри фрез-барабана, причем статор и ротор электродвигателя установлены во внутреннем объеме воздухо- и/или пыленепроницаемого корпуса электродвигателя.

Изобретение относится к блоку двигателя, который включает в себя двигатель, теплообменник и инвертор для двигателя. Технический результат заключается в создании компактного блока двигателя с инвертором с эффективным охлаждением.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции линейных электродвигателей для погружных установок с плунжерным насосом, применяемых для добычи нефти.

Настоящее изобретение относится к крепежной конструкции статора для крепления статора к станине роторной машины. Технический результат - повышение прочности крепления статора.

Изобретение относится к области электротехники, в частности, в электрической машине с улучшенным охлаждением. Технический результат - повышение эффективности охлаждения ротора.

Изобретение относится к фазному ротору с улучшенным охлаждением для вращающейся электрической машины и к машине, содержащей такой ротор. Технический результат - повышение эффективности охлаждения.

Изобретение относится к электрическим двигателям с возвратно-поступательным движением якоря. Технический результат: повышение надежности за счёт обеспечения защиты постоянных магнитов от посторонних механических воздействий.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам униполярного типа. Мотор-генератор содержит множество статорных колец, расположенных вокруг центральной оси; катушки якоря, сцепленные с пазами статорных колец; одну или более катушек возбуждения, каждая из которых окружает центральную ось; ротор мотора-генератора, окружающий статор и содержащий множество сегментов ротора, каждый из которых выполнен с возможностью замыкания магнитной цепи между первым и вторым статорными кольцами с пазами и отделен от других сегментов ротора немагнитным материалом; цилиндрический составной ротор, окружающий n-полюсный статор, определяющий n каналов статора и группу катушек якоря, соединенных с каждым каналом статора, причем каждая группа катушек якоря выполнена с возможностью двунаправленного обмена электроэнергией с соответствующим преобразователем переменного тока в постоянный ток в n-канальном блоке электропитания.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к однофазным асинхронным электродвигателям с пусковой обмоткой, и может быть использовано при создании электрических машин для бытовой техники и электроинструмента.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрогенераторам постоянного тока. Технический результат - повышение рабочего магнитного потока.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при проектировании и изготовлении высокооборотных электрических машин с постоянными магнитами на роторе.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа. Технический результат - уменьшение массы и габаритов ветроэлектрогенератора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам охлаждения электрических машин со съемным охладителем. На верхней стороне корпуса (1) электрической машины вблизи переднего/заднего концов (5,6) имеются отверстия (7,8) впуска воздуха, а между ними - отверстие (9) выпуска воздуха; передний/задний элементы (10, 11) нагнетания воздуха, посредством которых воздух засасывается через отверстия (7, 8) впуска воздуха и выталкивается через отверстие (9) выпуска воздуха. Съемный охладитель (13) включает в себя переднюю/заднюю съемные разделительные стенки (16, 17), которые размещены между отверстием выпуска (9) воздуха и соответствующим отверстием (7, 8) впуска воздуха и продолжаются от верхней стороны корпуса (1) вверх. В корпусе (1) со съемным охладителем (13) размещены направляющие элементы (22, 23, 28, 29) и поперечные разделительные стенки (24, 27), посредством которых воздух, выталкиваемый из отверстия (9) выпуска воздуха, в области, обращенной к соответствующему отверстию (7, 8) впуска воздуха, подается в соответственно другое отверстие (8, 7) впуска воздуха. Технический результат состоит в снижении до минимума разности температур между воздухом, подаваемым через переднее отверстие впуска воздуха и заднее отверстие впуска воздуха. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение касается динамоэлектрической машины. Технический результат - повышение эффективности охлаждения и упрощение конструкции. Динамоэлектрическая машина выполнена с самонесущим корпусом, имеющим многоугольный участок пакета сердечника и по меньшей мере один участок подключения в осевом продолжении многоугольного участка пакета сердечника. Многоугольный участок пакета сердечника размещает в себе образованный из шихтованных в осевом направлении листов стали пакет сердечника статора, фиксирует и по меньшей мере на некоторых участках окружает его замкнутыми или закрытыми боковыми стенками со всех сторон. При этом отдельные листы стали имеют внешнюю основную форму, в частности, с восьмиугольным поперечным сечением. Расточка статора машины окружена радиально расположенными по её периметру равномерно распределенными пазами. При этом образующие пакет сердечника статора листы стали на своих наружных сторонах имеют углубления, причем углубления в виде ребер охлаждения расположены на наружной поверхности пакета сердечника. 20 з.п. ф-лы, 28 ил.

Наверх