Коллектор электрической машины

 

О П И С А Н И Е !11) 53564о

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

1 ес!1ублик

4 Ф (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.04.75 (21) 2125148j07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 12.11.76 (51) М Кч 9 Н 01 Р 30, 01 г о сударственык ко!инте т

Совета Ь(инно!ров GGGP .ло ила;и изобретений

И OiHPbJIИй (53) УДК 621,3.047.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Т. Климченков, В. H. 11опов и В. Х. 1Ча",cèìîâ (71) Заявитель (54) КОЛЛЕКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ MAEINHhi

Изобретение касается конструкции коллекторов электрических машин, например тяго вых электрических маши и (тяговых гене раторов, электродвигателей,,преобразователей и т. д.) и может найти применение на электромашиностроительных предприятиях.

Известны коллекторы электрических машин, в которых элементы конструкции используются для целей вентиляции (1). Однако при этом не обеспечивается достаточное охлаждение коллектора и не получают |вентилирующего воздействия другие части электрической машины, например якорь и полюса.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является коллектор электрической машины, содержащий, корпус с осевыми отверстиями для движения охлаждающей среды, закрепленный на валу якоря посредством центральной посадочной втулки и ребра жесткости, расположенные между кор пусом и центральной посадочной втулкой.

Основным недостатком такой конструкции является необходимость в независимом источнике вентилирующей среды или установке вентилятора на вал машины. Тяговые электрические машины размещаются на подвижном составе в довольно стесненном пространстве и имеют жесткие габаритные ограниче11ия, поэтому установка независимого вентилятора или размещение его на валу наталкиваются на габаритные ограничения, снижая мощность машины.

Целью изобретения является повышение интенсивности охлаждения якоря и мощности

5 машины.

Это достигается за счет того, что ребра

>КЕСТКОСТИ ВЫПОЛНСНЫ В ВИДО ЛОПЯС1Сй OCCI OI O вентилятора и установлены под углом 25 — 35 относительно оси коллектора.

10 На фиг. 1 изображен предлагаемый коллектор, общий вид; на фиг. 2 — то >ке, вид с торца; на фиг. 3 — возможная конфигурац.1я ребер жест<ости несимметрично "o и с1гммстричного профилей и их сечения по середине высоты ребра.

Коллектор состоит нз медно-мпкянитогого комплекта 1, закрепленного с гомощью изолированных бандажных ко Icii 2 па I;op!Ióññ 3, имеющем осевые отверстия, и изолированного

20 от корпуса слоем корпусной изоляции 4. На валу машины коллсктор за креп;.сн посредством центральной IIoc33o÷íoII T) III:II 5. Чскду,корпусом и централ.ной iiocaäo:è o.:"i втулкой под углом и ос1 колле"тора расположснь! ребра жс Tl ocTII 6 с 0 св!1мп отлср; Нями 7, гыполненныс как лопасти осевого вентилятора.

В соответствии с вихревой теорией Куко1тcI oÃo Н. Г. роор я жестl Ости 11м с!0 г тp a»oiie30 идальную форму, расшнряющ,1о;я и .",Сч535640

Фиг. 1

3 тральной посадочной втулке. Профиль ребер жесткости может соответствовать различным профилям лопастей осевых вентиляторов.

Наиболее совершенным является несимметричный профиль ребер жесткости, на поминающий профиль крыла самолета. При симметричном профиле ребер жесткости, напоиинающвм скругленный ромб, коллектор в качестве вентилятора может быть реверсивным.

Количество ребер жесткости определяется расчетом коллектора,на прочность и расчетом напора, создаваемого коллектором. Угол установки ребер жесткости относительно оси коллектора может быть от 15 до 45, но при угле

25 — 35 коллектор в качестве вентилятора имеет максимальный к. п. д. Корпус коллектора и ребра жесткости могут быть металлическими или пластмассовыми.

Конструкция коллектора,в качестве вентилятора работает следующим образом. Так как ребра жесткости 6 (см. фиг. 2) имеют несимметричный или симметричный профиль и установлены под углом относительно оси коллектора, то при его вращении охлаждающая среда (нагример воздух) засасывается в осевые отверстия 7,,проходит между ребрами жесткости в осевом направлении и под напором вентилятора-коллектора движется в каналы якоря, способствуя его интенсивному охлаждению. Второй путь движения охлаждающей среды — через межкатушечное пространство полюсов и воздушный зазор машины — может быть параллельным или последовательным с пер вым. При этом корпус коллектора будет вентилиро ватыся на первом пути д|вижения охлаждающей среды, а его рабочая поверхность на втором.

Использование предлагаемой конструкции коллектора в транспортных электрических машинах дает следующие преимущества: при неизменных габаритах совмещаются функции коллектора и,вентилятора; отпадает необходимо|сть в вентиляторе при независимой системе вентиляции машины и в пространстве для его размещения на подвижном составе; при само вентиляции освобождается пространство внутри MBIIIHIHbI, так как не требуется размещение отдельного вентилятора на ее валу; повышается интенсивность охлаждения якоря машины, так как холодная среда поступает непосредственно в его каналы; повы10 шается мощность машины за счет освободившегося простра нспва, которое используется для размещения ее активных частей, и в овязи с интенсификацией охлаждения якоря; снижаются расходы на успройспво вентиля15 ции электрической машины.

Формула изобретения

20 Коллектор электрической машины, содержащий корпус,с осевыми отверстиями для движения охлаждающей среды, закрепленный на валу якоря посредством центральной посадочной;втулки и ребра жесткости, располо2з женные между корпусом и центральной посадочной втулкой, отличающийся тем, что, с целью повышения интенси вноспи охлаждения якоря и мощности машины ребра жесткости .выполнены .в виде лопастей осеноЗО ro вентилятора и установлены под углом

25 — 35 относительно оси коллектора.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе: з5 1. Алексеев А. Е. Конструкция электрических машин. М., ГЭИ, 1958, стр. 205, рис. 6 — 21а.

2, Кли|мченков В. Т. и др. «Использование теплообмена коллектора электрической ма40 шины» ЭП сер ия «Тяговое и подъемно-транспортное электрооборудование», 1973 вып.

3 (18), стр. 7, Фt/2.?

Составитель В. Попова

Редактор Н. Каменская Техред М. Семенов

Корректоры: Т. Добровольская и О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2369/18 Изд. № 1762 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комптста Совста Министров СССР по делам изобретсиий и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская иаб., д. 4/5