РОТОР ИНДУКТОРНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1996 года по МПК H02K1/22 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в индукторных машинах, а также в насосах с жидкостной средой, проходящей внутри электродвигателя.

Известен высокоскоростной индукторный электродвигатель с равными зубцовыми делениями, содержащий статор с зубчатыми полюсами, на которых расположены катушки многофазной обмотки, и зубчатый ротор (Патент США N 4947066, кл. H 02 K 37/04, 07.08.90).

Недостатком электродвигателя является высокий уровень механических потерь, обусловленных трением вращающегося зубчатого ротора о воздух.

Известен ротор индукторного электродвигателя, содержащий зубчатый магнитопровод и немагнитные бруски из неэлектропроводящего материала, размещенные между зубцами и закрепленные с помощью специальных выступов в пазах ротора. Указанные бруски снижают механические потери и уменьшают шум электродвигателя (Патент США N 5023502, кл. H 02 K 1/22, 11.06.91).

Недостатком данного решения является неиспользование конструктивных особенностей ротора индукторного электродвигателя для самовентиляции двигателя в аксиальном направлении.

Целью предполагаемого изобретения является использование конструктивных особенностей ротора индукторного электродвигателя для обеспечения самовентиляции двигателя в аксиальном направлении.

Решение указанной задачи обеспечивается предлагаемой конструкцией ротора, содержащей вал и магнитопровод с чередующимися между собой зубцами и пазами, в которых размещены профильные бруски из неэлектропроводящего и немагнитного материала, причем, согласно данному заявлению, в брусках вдоль ротора выполнены сквозные каналы, имеющие выходы в торцевые части ротора.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером выполнения со ссылкой на поясняющие чертежи, на которых показаны: на фиг. 1 ротор индукторного электродвигателя с аксиальными каналами, выполненными в брусках, размещенных в пазах ротора; на фиг. 2 продольный разрез ротора с аксиальными каналами; на фиг. 3 ротор с каналами, отверстия которых смещены по торцам относительно оси вращения ротора.

Ротор индукторного электродвигателя, показанный на фиг. 1, содержит вал 1 с магнитопроводом ротора 2, который в аксиальном направлении имеет зубцы 3. В пазах между зубцами 3 размещены бруски 4 из немагнитного неэлектропроводящего материала. В брусках 4 выполнены сквозные каналы 5 (см. фиг. 2), имеющие входы 6 и выходы 7 в торцовых частях двигателя. Каналы 5 выполнены таким образом, что входные отверстия 6 каналов в одной торцовой части расположены ближе к оси вращения вала 1, чем выходные отверстия 7 каналов в другой торцовой части ротора.

В торце ротора размещен кожух 8, охватывающий входные отверстия каналов 6 и закрывающий их со стороны воздушного зазора. Кожух 8 имеет входное отверстие 9, соосное с валом 1. Под кожухом 8 размещены направляющие лопатки 10.

При вращении ротора 2 на объем воздуха, ограниченный каналом 5, действует центробежная сила. При выполнении каналов 5 с разным расстоянием отверстий в торцовых частях ротора 2 до оси вращения, на указанный объем воздуха действует выталкивающая сила, направленная от входного отверстия 6 к выходному отверстию 7, размещенному дальше от оси вращения ротора чем отверстие 6. Величина выталкивающей силы оказывается тем больше, чем значительнее разность отверстий 6 и 7 от оси вращения. Под действием указанной силы воздух выталкивается из отверстия 7 канала. При этом в области входного отверстия 6 создается разрежение воздуха, за счет которого обеспечивается поступление новых порций воздуха в канал. Таким образом, ротор предлагаемой конструкции обеспечивает аксиальную самовентиляцию электродвигателя.

При выполнении каналов со смещением выходных отверстий 7 относительно входных 6 в одном направлении (см. фиг. 3) канал пpедставляет собой фрагмент спирали. В этом случае на объем воздуха, ограниченный каналом 5, помимо центробежных сил при вращении ротора действует сила, направленная вдоль оси спирали, образуемой каналами. Это позволяет увеличить выталкивающую силу и повысить эффективность самовентиляции электродвигателя.

Для увеличения разности давлений воздуха у входных 6 и выходных отверстий 7 каналов 5 в торцовой части ротора 2, где размещены входные отверстия 6, установлен кожух 8. Диаметр входного отверстия 9 кожуха 8 меньше расстояния между диаметрально расположенными входными отверстиями 6. Со стороны воздушного зазора кожух 8 охватывает входные отверстия 6. Кроме того, между соседними входными отверстиями выполнены направляющие лопатки 10, которые также закрыты кожухом 1. Кожух выполнен таким образом, чтобы исключить движение воздуха под действием центробежных сил в область воздушного зазора, минуя входные отверстия 6. Направление движения воздуха показано на чертеже стрелками. Перечисленные мероприятия позволяют увеличить выталкивающую силу за счет увеличения разности расстояний до оси вращения выходного отверстия 7 и входного, которым в данном случае является входное отверстие кожуха 9.

Технический результат предполагаемого изобретения достигается за счет того, что в размещенных в пазах ротора немагнитных неэлектропроводящих брусках выполняются сквозные каналы, которые за счет разности в расстоянии входных и выходных отверстий до оси вращения ротора обеспечивают самовентиляцию электродвигателя.

Кроме того, при использовании индукторных электродвигателей с предлагаемой конструкцией ротора в насосах с прохождением жидкой среды внутри электродвигателя вращающийся ротор принимает непосредственное участие в работе насоса путем создания дополнительного давления жидкости в области выходных отверстий каналов.

Использование изобретения: в индукторах электрических машинах, в частности в насосах с жидкой средой, проходящей внутри электродвигателя. Сущность изобретения: пазы ротора индукторного электродвигателя заполнены немагнитными неэлектропроводящими брусками (4). В брусках (4) выполнены сквозные каналы (5), имеющие входные отверстия (6) и выходные отверстия (7) в торцевых частях двигателя. Входные отверстия (6) каналов в одной торцевой части расположены ближе к оси вращения вала (1), чем выходные отверстия (7) каналов в другой торцевой части ротора. Изобретение позволяет обеспечить самовентиляцию электродвигателя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Ротор индукторного электродвигателя, содержащий вал и магнитопровод с чередующимися между собой зубцами и пазами, в которых размещены профильные бруски из неэлектропроводящего и немагнитного материала, отличающийся тем, что в брусках выполнены сквозные аксиальные каналы, при этом расстояние от оси вала до выходных отверстий каналов на одном торце ротора больше, чем расстояние от оси вала до входных отверстий соответствующих каналов на другом торце ротора. 2. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что входные и выходные отверстия соответствующих каналов смещены по отношению друг к другу в одном направлении относительно оси вращения ротора. 3. Ротор по п.1 или 2, отличающийся тем, что на одном из торцов ротора расположен кожух, охватывающий входные отверстия каналов, в кожухе выполнено одно отверстие, соосное с валом, а внутри кожуха между входными отверстиями каналов размещены направляющие лопатки.