ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 1995 года по МПК H02K15/16 

Изобретение относится к электромашиностроению и касается измерения величины воздушного зазора между статором и ротором.

Известно устройство для контроля воздушного зазора электрической машины, в котором неравномерность воздушного зазора контролируется с помощью подпружиненного ролика, размещенного на стойке, закрепленной на нажимном кольце сердечника статора и в случае недопустимого эксцентриситета замыкающего контакты, включенные в цепь сигнализатора.

Известно устройство для измерения воздушного зазора при помощи набора щупов, недостатком которого является невозможность замера воздушного зазора из-за наличия жидкости внутри электрической машины без разгерметизации, а также отсутствие доступа из-за больших размеров подшипников или наличия установленных деталей.

Наиболее близкой к изобретению является электрическая машина, содержащая ротор с бандажными кольцами, статор и подшипниковые щиты с подшипниками. В известной машине для контроля воздушного зазора предусмотрены две концентрические детали, одна из которых размещена на роторе, а другая на статоре. На одной из этих деталей имеется электроизоляционный слой с пониженной механической прочностью.

При перемещении ротора электрической машины в радиальном направлении появляется контакт между упомянутыми деталями, что приводит к срабатыванию сигнализации, либо к отключению электрической машины от сети.

Указанная электрическая машина имеет специальные дополнительные детали для контроля неравномерности воздушного зазора.

Цель изобретения состоит в упрощении конструкции за счет ликвидации дополнительных деталей и обеспечения циркуляции жидкости вдоль воздушного зазора.

Поставленная цель достигается за счет того, что в электрической машине, содержащей статор, ротор с бандажными кольцами, подшипниковые щиты с подшипниками, на наружном диаметре бандажного кольца выполнен ступенчатый выступ, положение которого отмечено на конце вала. На боковых сторонах выступа установлены наклонные лопатки.

Новизна данного предложения состоит в новой совокупности известных признаков. Изобретательский уровень подтверждается тем, что взаимодействие между собой признаков новой совокупности позволяет получить новое свойство, выраженное в том, что измерение воздушного зазора происходит без дополнительных устройств, устройство для измерения размещено на бандажном кольце, выполняющем в данном случае двойную функцию: бандажного кольца и устройства для измерения воздушного зазора, а также обеспечение циркуляции охлаждающего агента.

На фиг. 1 изображена предлагаемая электрическая машина, продольный разрез; на фиг. 2 узел I фиг. 1 при замере воздушного зазора; на фиг. 3 узел II фиг. 1 при замере воздушного зазора; на фиг. 4 изображен вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 5 изображен вид по стрелке Б на фиг. 2.

Предлагаемая жидкостно-заполненная электрическая машина содержит статор 1, ротор 2, подшипниковые щиты 3, 4, узел уплотнения 5, компенсатор 6. Ротор 2 вращается в опорном подшипнике 7, установленном в щите 3, и опорно-упорном подшипнике 8, установленном в подшипниковом щите 4. С торцов пакета ротора 2 имеются бандажные кольца 9, 10.

Подшипниковый щит 4 размещен в корпусе статора 1 на ходовой посадке и герметизирован резиновым кольцом 11 (см. фиг. 3).

На бандажном кольце 9 имеется ступенчатый выступ 12 (см. фиг. 4), назначение которого это определение воздушного зазора в любой точке при вращении ротора вокруг своей оси. Точность замера воздушного зазора определяется количеством ступенек. Для определения положения выступа 12 бандажного кольца 9 (см. фиг. 4) и соответственно точки измерения воздушного зазора положение выступа отмечено меткой 13 на конце вала ротора 2.

Конструкция выступа выполнена таким образом, что по линии замера воздушного зазора выступ обеспечивает циркуляцию заполняющей жидкости 14 вдоль воздушного зазора при работе электрической машины. Циркуляция жидкости 14 обеспечивается за счет наклонных лопаток 15, выполненных на боковых сторонах выступа 12 (см. фиг. 5 и фиг. 2).

Для определения воздушного зазора заворачивают болт 16 в подшипниковый щит 4 и отжимают его от корпуса статора 1 (см. фиг. 3). Направление перемещения подшипникового щита 4 показано стрелкой на фиг. 3. Подшипниковый щит 4 установлен в опорно-упорном подшипнике 8 и перемещается вместе с валом ротора 2. Ротор 2 перемещается вместе со ступенчатым выступом 12 (см. фиг. 2), выполненным на бандажном кольце 9.

Перемещение происходит до тех пор, пока одна из ступенек не войдет в воздушный зазор и тем самым не зафиксирует ротор 2.

При этом измеряют величину перемещения подшипникового щита 4 относительно корпуса статора 1 (см. фиг. 3), она составляет l₁ и сравнивают ее с заранее известной величиной ступенчатого выступа l₁ известной величиной δ₁ (см. фиг. 2).

Если подшипниковый щит 4 перемещается на величину (l₁+l₂), то значение величины воздушного зазора составит δ₂.

Замер воздушного зазора можно производить в любой точке по окружности от 0^о до 360^о, контролируя положение и точку замера воздушного зазора по метке 13 (см. фиг. 4).

Помимо замера воздушного зазора в рабочем состоянии наклонные лопатки 15 обеспечивают захват жидкости, направление под углом α (см. фиг. 5). Лопатки 15 выступа 12 выполнены с двух сторон для обеспечения циркуляции жидкости при любом вращении ротора. Направление течения жидкости показано сплошными стрелками (см. фиг. 5). Выступ 12 бандажного кольца 9 выполняют из легкосъемного материала, например баббита.

В этом случае предотвращается повреждение обмотки или пазового клина при случайном задевании их вращающимся выступом бандажного кольца, так как снимается баббит с поверхности выступа.

Преимущество предложения состоит в обеспечении измерения воздушного зазора без дополнительных деталей, без усложнения конструкции.

Использование: в электромашиностроении, в частности, для измерения величины воздушного зазора между статором и ротором. Сущность изобретения: устройство содержит статор 1, ротор 2 с бандажными кольцами 9, 10 и подшипниковые щиты 3, 4 с подшипниками 7, 8. На внешнем диаметре бандажного кольца выполнен ступенчатый выступ, положение которого отмечено на конце вала. На боковых сторонах выступа бандажного кольца 9 установлены наклонные лопатки. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, содержащая статор, ротор с бандажными кольцами, подшипниковые плиты с подшипниками, отличающаяся тем, что на внешнем диаметре бандажного кольца выполнен ступенчатый выступ, положение которого отмечено на конце вала, при этом ступеньки выполнены на поверхности выступа, обращенной к зазору между статором и ротором. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что на боковых сторонах выступа бандажного кольца установлены наклонные лопатки.