АСИНХРОННЫЙ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК H02K5/136 H02K5/20 H02K9/06 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электрических машинах переменного тока.

Известны закрытые электрические машины с воздушным охлаждением (авт. св. СССР N 568996 прототип), которые имеют два вентилятора, наружный и внутренний. Наружный вентилятор производит обдув станины наружным воздухом, а внутренний вентилятор обеспечивает аксиальное движение воздуха внутри двигателя. Для улучшения охлаждения на станине размещены трубы, внутри которых проходит воздух, охлаждающий активные части двигателя, а снаружи трубы обдуваются вентилятором.

Изготовление труб и размещение их на станине является трудоемким технологическим процессом, требующим значительного объема сварочных работ и гидравлических испытаний. Трубы выполняют сварными и вваривают в станину, после чего необходимо провести гидравлические испытания на герметичность. Поскольку все сварные швы разделяют внутреннюю полость двигателя и окружающую среду, они должны обеспечивать взрывозащиту, то есть недопустим даже малейший зазор. Все это значительно усложняет конструкцию при малой эффективности охлаждения, кроме того, наличие двух вентиляторов, установленных на валу ротора значительно увеличивает габариты двигателя по длине.

Техническим результатом при осуществлении изобретения является уменьшение габаритов двигателя, упрощение конструкции и повышение эффективности охлаждения.

Поставленный технический результат достигается тем, что в двигателе, содержащим кожух, станину с примыкающими к ней статором с обмоткой и подшипниковыми щитами, вентилятор, установленный на валу ротора между одним из подшипниковых щитов и кожухом, внутренний объем двигателя разделен на две полости двумя жесткими диафрагмами, при этом каждая диафрагма примыкает одной стороной к статору вблизи обмотки, а другой стороной к станине вблизи места ее сопряжения с подшипниковым щитом, в статоре выполнены аксиальные каналы, размещенные между местами крепления диафрагмы и станиной, а в станине между статором и диафрагмами с обеих сторон выполнены радиальные отверстия, над которыми установлены отклоняющие козырьки.

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого двигателя.

Двигатель состоит из кожуха 1, статора 2, примыкающего к станине 3, сопряженной с подшипниковыми щитами 4, охватывающими вал 5, на котором размещен ротор 6. Между кожухом 1 и подшипниковым щитом 4 на валу 5 установлен вентилятор 7. Внутренний объем двигателя разделен на две полости двумя жесткими диафрагмами 8, каждая диафрагма примыкает одной стороной к статору 2 вблизи обмотки, а другой стороной к станине 3 вблизи места ее сопряжения с подшипниковым щитом 4. В статоре 2 выполнены аксиальные каналы 9, размещенные между местами крепления диафрагм 8 и станиной 3. В станине 3 между статором 2 и диафрагмами 8 с обеих сторон выполнены радиальные отверстия 10, над которыми установлены отклоняющие козырьки 11. Разделение внутреннего и наружного воздуха и обеспечение взрывозащиты осуществлено диафрагмами 8.

Под действием вентилятора 7 поток наружного воздуха, отраженный правыми козырьками 11 попадает через правые отверстия 10 в полость двигателя между станиной 3 и диафрагмой 8, проходит по аксиальным каналам 9 статора 2 и выходит через левые отверстия 10 в атмосферу.

Охлаждение статора 2 производится наружным воздухом, температура которого значительно ниже температуры внутреннего воздуха в двигателе. Это позволяет достаточно интенсивно охлаждать двигатель путем повышения удельной теплоотдачи с поверхности статора 2. Охлаждение ротора 6 и поверхности статора 2 между диафрагмами 8 и ротором 6 осуществляется теплопередачей от этих поверхностей к подшипниковым щитам 4 и валу 5. Исключение труб, применяемых в известных двигателях, позволяет значительно упростить конструкцию двигателя и снизить трудоемкость изготовления станины. Отсутствие внутреннего вентилятора уменьшает габариты двигателя по длине, что позволит при тех же габаритах повысить мощность за счет увеличения активной длины статора и ротора.

Как показали исследования и расчеты условия охлаждения предлагаемого двигателя могут быть улучшены путем непосредственной отдачи тепла с лобовых частей обмотки статора диафрагмы, что позволит понизить превышение температуры воздуха внутри двигателя над температурой станины на 20 40% При сохранении длины двигателя его мощность может быть увеличена на 27% за счет повышения длины ротора и статора, при этом потери возрастут только на 15 17% а КПД двигателя увеличится на 0,6 0,8%

Использование: в электрических машинах переменного тока. Сущность изобретения: двигатель содержит кожух 1, станину 3 с примыкающими к ней статором 2 с обмоткой и подшипниковыми щитами 4. Вентилятор 7 установлен на валу 5 ротора 6 между одним из подшипниковых щитов 4 и кожухом 1. Внутренний объем двигателя разделен на две части двумя жесткими диафрагмами 8. Каждая диафрагма 8 примыкает одной стороной к статору 2 вблизи обмотки, а другой стороной - к станине 3 вблизи места ее сопряжения с подшипниковым щитом 4. В статоре 2 выполнены аксиальные каналы 9 между местами крепления диафрагм 8 и станиной 3. В станине 3 между статором 2 и диафрагмами 8 с обеих сторон выполнены радиальные отверстия 10, над которыми установлены отклоняющие козырьки 11. 1 ил.

Асинхронный взрывобезопасный двигатель с воздушным охлаждением, содержащий кожух, станину с примыкающими к ней статором с обмоткой и подшипниковыми щитами, вентилятор, установленный на валу ротора между одним из подшипниковых щитов и кожухом, отличающийся тем, что внутренний объем двигателя разделен на две части двумя жесткими диафрагмами, при этом каждая диафрагма примыкают одной стороной к статору вблизи обмотки, а другой стороной к станине вблизи места ее сопряжения с подшипниковым щитом, в статоре выполнены аксиальные каналы, размещенные между местами крепления диафрагмы и станиной, а в станине между статором и диафрагмами с обеих сторон выполнены радиальные отверстия, над которыми установлены отклоняющие козырьки.