ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2003 года по МПК H02K5/02 H02K1/18 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в следящих приводах.

Известны двигатели, например асинхронные двигатели серии ДМЧЦ [1], содержащие ротор, статор с обмотками и алюминиевый корпус. Для получения наилучших технических характеристик двигателя воздушный зазор между ротором и статором должен обладать минимальным магнитным сопротивлением, т.е. должен быть минимальным. Практически зазор приходится увеличивать на величину технологических допусков соосности несущих деталей и на величину радиального смещения статора в условиях повышенных рабочих температур из-за разности коэффициентов линейного расширения материалов статора (железа) и корпуса двигателя, например алюминиевого сплава.

Недостатком конструкции данных двигателей является возможность радиального смещения статора относительно ротора в условиях повышенных рабочих температур от увеличения зазора в посадке статор-корпус из-за разных коэффициентах линейного расширения материалов статора (железо) и корпуса (алюминиевый сплав), в котором по определенной посадке закрепляется статор.

Это приводит к нарушению равномерности воздушного зазора между ротором и статором и, как следствие, нарушению взаимной уравновешенности магнитных сил взаимодействия полюсов статора и ротора, что в свою очередь вызывает возникновение радиальной силы, приложенной к ротору и воспринимаемой подшипниками. Эта дополнительная (паразитная) нагрузка сокращает срок службы подшипников.

Неравномерность воздушного зазора также может привести к задеванию ротора о статор, при этом возможно повреждение пластин, из которых набран статор или ротор. Между пластинами нарушается электрическая изоляция, возникают значительные вихревые токи, происходит местный перегрев пластин и подгорание обмоток статора или ротора.

Изобретение направлено на повышение надежности двигателя путем сохранения постоянного минимального кольцевого зазора между ротором и статором в условиях изменения рабочих температур.

Это достигается тем, что на обоих торцах пакета статора в трех точках жестко закреплены два компенсационных кольца, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения, одинаковым с материалом корпуса двигателя. В корпус двигателя статор устанавливается по определенной переходной посадке.

При любом изменении рабочей температуры зазор между наружным диаметром компенсационных колец и посадочной поверхностью корпуса двигателя при одном и том же коэффициенте линейного расширения материала не будет изменяться и не будет происходить радиального смещения статора, следовательно, не будет происходить изменения воздушного зазора между ротором и статором.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведен двигатель с местным продольным разрезом.

На торцах пакета статора 1 жестко в трех точках закреплены два компенсационных кольца 2, выполненные из того же материала, что и корпус 3 двигателя. Компенсационные кольца 2 обработаны по наружному диаметру совместно с наружным диаметром пакета статора.

При повышении рабочей температуры посадочный диаметр корпуса 3 двигателя будет увеличиваться. На такую же величину увеличится и наружный диаметр компенсационных колец 2, т. к. они выполнены из материалов с одинаковыми коэффициентами линейного расширения, например алюминиевого сплава, при этом радиального смещения статора не происходит, зазор Δ между ротором и статором остается постоянным, следовательно, технические характеристики, зависящие от постоянства зазора между ротором и статором не ухудшаются.

Более того, исключение радиального смещения статора позволяет уменьшить зазор между ротором и статором Δ на величину исключаемого радиального смещения, что в свою очередь также ведет к повышению технических характеристик двигателя, в частности увеличению крутящего момента.

Данное техническое решение проверено на опытном образце. Результаты положительные.

Литература
1 Двигатели асинхронные серии ДМЧЦ. Технические условия ТУ 16-510.340-71.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам, и может быть использовано в следящих приводах. Техническая задача от использования данного изобретения состоит в повышении и надежности двигателя путем сохранения постоянного минимального кольцевого зазора между ротором и статором в условиях изменения рабочих температур. Сущность изобретения состоит в том, что на противоположных торцах пакета статора жестко закреплены компенсационные кольца, выполненные из материала, имеющего одинаковый коэффициент линейного расширения с материалом корпуса двигателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Двигатель, содержащий статор, ротором и корпус, отличающийся тем, что на противоположных торцах пакета статора жестко закреплены компенсационные кольца, выполненные из материала, имеющего одинаковый коэффициент линейного расширения с материалом корпуса двигателя. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что компенсационные кольца жестко закреплены на пакете статора в трех точках.