КОРПУС АСИНХРОННЫХ МАШИН СЕРИИ RA (A) Российский патент 2006 года по МПК H02K5/18 H02K5/04 

Изобретение относится к корпусу электрических машин, может использоваться для одно-, трех- и многофазных асинхронных, синхронных, специальных электрических машин нового поколения и их серий.

Известны единые серии (АО, АО2, 4А, АИ) асинхронных машин стандартизованных высот оси вращения Н=56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355, 400 мм, выполняемые при фиксированном значении наружного диаметра сердечника статора D_н1 для каждой высоты оси Н [Асинхронные двигатели общего назначения / Под ред. В.М.Петрова и А.Э.Кравчика. М.: Энергия, 1980, с.60-61], при этом каждой высоте Н соответствует свой корпус. Нормализованные значения диаметра D_H1 при проектировании каждой новой всесоюзной серии выбирались отличными от предыдущих [там же, с.66. табл.2.7] с переоснащением технологического оборудования по изготовлению и обработке корпусов электромашиностроительных заводов, специализировавшихся на выпуске только одной-двух высот H.

В новых социально-экономических условиях электромашиностроительные заводы России вынуждены осваивать выпуск на одном предприятии асинхронных машин всех указанных высот оси Н, что впервые и реализовал Ярославский электромашиностроительный завод ОАО "ELDIN", разработав и освоив производство новой российской серии RA (A) высот оси вращения Н=71...400 мм (мощностью до 400 кВт). Решение такой широкомасштабной задачи потребовало изменений принципов проектирования серии при объединении нескольких высот оси на одном наружном диаметре D_н1 сердечника статора путем использования для них экструзионных алюминиевых станин [Журнал "Электротехника". 1978, №9, с.22, рис.2] со съемными лапами различных высот, что существенно упрощает и удешевляет производство серии при сокращении парка технологического оборудования. Применение экструзионных алюминиевых оболочек в мировой практике электромашиностроения ограничивается высотами оси до Н=100 мм, поскольку применяемые сплавы и технологии прессования не обеспечивали необходимых для корпусов при Н>100 мм прочности и точности.

В изобретении ставится задача объединения нескольких высот оси вращения Н (габаритов) на одном рационализированном наружном диаметре D_н1 сердечника статора с использованием для них общего экструзионного корпуса из специально разработанного алюминиевого сплава со съемными лапами для достижения требуемой высоты Н при производстве серии RA (А) асинхронных машин по российским и европейским стандартам на установочные, габаритные размеры, мощности для всех высот оси вращения Н=71...355 мм.

Решение поставленной задачи достигается тем, что для корпуса асинхронных машин серии RA (А) стандартизованных высот оси вращения H=71...355 мм полого профиля, получаемого методом экструзии из специального алюминиевого сплава, с внутренним диаметром D_н1 (мм) наружного диаметра сердечника статора и толщиной h_к (мм), имеющего в наружной конфигурации четыре симметрично смещенные выемки "Т" или "V"-образной формы для крепления двух съемных опорных лап и горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра высотой h_p, толщиной b_р и шагом t_p (мм) на их сегментах с профрезерованными основаниями для крепления коробок выводов и управления значения D_н1, h_к, h_p, b_p и t_p в зависимости от высоты оси Н равны:

1.для H=71, 80, 90 - D_н1=120при h_к=3,0, h_p=13,0, b_p=2,0 и t_p=8,0;2.для H=90, 100, 112 - D_н1=140при h_к=3,2, h_p=14,0, b_p=2,0 и t_p=13,0;3.для H=100, 112, 132 - D_н1=176при h_к=3,7, h_p=17,0, b_p=2,0 и t_p=14,0;4.для H=112, 132, 160 - D_н1=206при h_к=5,8, h_p=21,0, b_p=2,0 и t_p=15,0;5.для H=160, 180, - D_н1=273при h_к=6,2, h_p=27,0, b_p=3,0 и t_p=17,0;6.для H=180, 200, 225 - D_н1=296при h_к=8,3, h_p=30,0, b_p=3,0 и t_p=17,5;7.для H=225, 250, - D_н1=344,8при h_к=8,8, h_p=32,0, b_p=3,3 и t_p=20,0;8.для H=250, 280, 315 - D_н1=400,h_к=24,5, h_p=34, b_p=3,8 и t_p=24 и на диаметреD_н1 выполнены n_B=8...12 выемок с шириной b_в=50 и глубиной h_в=15 мм;9.для H=280, 315, 355 - D_н1=495,h_к=30,0, h_p=36, b_p=4,0, t_p=27 и на диаметре D_н1 выполнены n_в=8...12 выемок с шириной b_в=60 и глубиной h_в=20 мм.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан профиль экструзионного корпуса с внутренним диаметром D_н1 и толщиной h_к, имеющего в наружной конфигурации четыре симметрично смещенные выемки 1 "V" или "T"-образной формы для крепления двух съемных опорных лап, горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра высотой h_p, толщиной b_p, шагом t_p на их сегментах с профрезерованными основаниями для крепления коробок выводов 2, управления 3; внутренний диаметр при D_н1=120, 140, 176, 206, 273, 296, 344,8 мм - гладкий, а при D_н1=400 и 495 мм имеет прорези-выемки 4 в количестве n_в=8...12 с размерами b_в×h_в (мм) для повышения эффективности охлаждения машины. Четыре выемки "Т" или "V"-образной формы для крепления двух съемных опорных лап позволяют располагать коробку выводов сверху, справа или слева. Размеры h_к, h_p, b_p, t_p могут отличаться от указанных на ±(40...50)% по условиям технологии изготовления.

Рационализированные соотношения D_н1, h_к, h_p, b_p, t_p реализованы в экструзионных алюминиевых корпусах серии RA (А) асинхронных машин, созданной и освоенной в промышленном производстве на Ярославском электромашиностроительном заводе (ОАО "ELDIN") с энергетическими, пусковыми, виброакустическими, эргономическими показателями на уровне лучших отечественных и зарубежных аналогов. Одно- и трехфазные асинхронные двигатели серии RA (А) выполняются по требованиям ГОСТа для российских потребителей и стран СНГ, а также по европейским стандартам для экспортных поставок, имеют высокий конкурентоспособный уровень и удостоены Государственной Премии России в области науки и техники.

Использование: электромашиностроение, одно-, трех- и многофазные асинхронные, синхронные, специальные электрические машины нового поколения и их серии. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, - обеспечение возможности объединения нескольких высот оси вращения Н на одном рационализированном наружном диаметре D_н1 сердечника статора с использованием для них общего корпуса из алюминиевого сплава со съемными лапами для достижения требуемой высоты Н при производстве серии RA (А) асинхронных машин по существующим стандартам на установочные и габаритные размеры, а также мощности. Сущность изобретения состоит в том, что корпус асинхронных машин серии RA (А) стандартизованных высот оси вращения Н=71...355 мм полого профиля, получаемого методом экструзии из специального алюминиевого сплава, выполняют с внутренним диаметром, равным диаметру D_н1 (мм) сердечника статора толщиной b_к (мм), имеющий в его наружной конфигурации четыре симметрично смещенные "Т" или "V"-образные выемки для крепления двух съемных опорных лап и горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра высотой h_p, толщиной b_р и шагом t_p (мм) на их сегментах с профрезерованными основаниями для крепления коробок выводов и управления. При этом значения D_н1, h_к, b_р, и t_p выбирают в каждом из девяти вариантов данного изобретения в зависимости от значения упомянутой выше высоты оси вращения Н. 9 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Корпус асинхронных машин серии RA (А) стандартных высот оси Н=71...355 мм полого профиля, получаемого методом экструзии из специального алюминиевого сплава, с внутренним диаметром D_н1 (мм) наружного диаметра сердечника статора и толщиной h_к (мм), имеющий в наружной конфигурации четыре симметрично смещенные Т- или V-образные выемки для крепления двух съемных опорных лап, горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра высотой h_p, толщиной b_р, шагом t_p (мм) на их сегментах с профрезерованными основаниями для крепления коробок выводов и управления, отличающийся тем, что для Н=71, 80, 90 - D_н1=120, b_к=3,0, h_p=13,0, b_p=2,0, t_p=8,0.2. Корпус асинхронных машин серии RA (А) стандартных высот оси Н=71...355 мм полого профиля, получаемого методом экструзии из специального алюминиевого сплава, с внутренним диаметром D_н1 (мм) наружного диаметра сердечника статора и толщиной h_к (мм), имеющий в наружной конфигурации четыре симметрично смещенные Т- или V-образные выемки для крепления двух съемных опорных лап, горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра высотой h_p, толщиной b_р, шагом t_p (мм) на их сегментах с профрезерованными основаниями для крепления коробок выводов и управления, отличающийся тем, что для Н=90, 100, 112 - D_н1=140, h_к=3,2, h_p=14,0, b_p=2,0, t_p=13.3. Корпус асинхронных машин серии RA (А) стандартных высот оси Н=71...355 мм полого профиля, получаемого методом экструзии из специального алюминиевого сплава, с внутренним диаметром D_н1 (мм) наружного диаметра сердечника статора и толщиной h_к (мм), имеющий в наружной конфигурации четыре симметрично смещенные Т- или V-образные выемки для крепления двух съемных опорных лап, горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра высотой h_p, толщиной b_р, шагом t_p (мм) на их сегментах с профрезероваными основаниями для крепления коробок выводов и управления, отличающийся тем, что для Н=100, 112, 132 - D_н1=176, h_к=3,7, h_p=17, b_p=2,0, t_p=14.4. Корпус асинхронных машин серии RA (А) стандартных высот оси Н=71...355 мм полого профиля, получаемого методом экструзии из специального алюминиевого сплава, с внутренним диаметром D_н1 (мм) наружного диаметра сердечника статора и толщиной h_к (мм), имеющий в наружной конфигурации четыре симметрично смещенные Т- или V-образные выемки для крепления двух съемных опорных лап, горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра высотой h_p, толщиной b_р, шагом t_p (мм) на их сегментах с профрезерованными основаниями для крепления коробок выводов и управления, отличающийся тем, что для Н=112, 132, 160 - D_н1=206, h_к=5,8, h_p=21, b_p=2,0, t_p=15.5. Корпус асинхронных машин серии RA (А) стандартных высот оси Н=71...355 мм полого профиля, получаемого методом экструзии из специального алюминиевого сплава, с внутренним диаметром D_н1 (мм) наружного диаметра сердечника статора и толщиной h_к (мм), имеющий в наружной конфигурации четыре симметрично смещенные Т- или V-образные выемки для крепления двух съемных опорных лап, горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра h_p, толщиной b_р, шагом t_p (мм) на их сегментах с профрезерованными основаниями для крепления коробок выводов и управления, отличающийся тем, что для Н=160, 180 - D_н1=273, h_к=6,2, h_p=27,0, b_p=3,0, t_p=17,0.6. Корпус асинхронных машин серии RA (А) стандартных высот оси Н=71...355 мм полого профиля, получаемого методом экструзии из специального алюминиевого сплава, с внутренним диаметром D_н1 (мм) наружного диаметра сердечника статора и толщиной h_к (мм), имеющий в наружной конфигурации четыре симметрично смещенные Т- или V-образные выемки для крепления двух съемных опорных лап, горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра высотой h_p, толщиной b_p, шагом t_p (мм) на их сегментах с профрезерованными основаниями для крепления коробок выводов и управления, отличающийся тем, что для Н=180, 200, 225 - D_н1-296, h_к=8,3, h_p=30, b_p=3, t_p=17,5.7. Корпус асинхронных машин серии RA (А) стандартных высот оси Н=71...355 мм полого профиля, получаемого методом экструзии из специального алюминиевого сплава, с внутренним диаметром D_н1 (мм) наружного диаметра сердечника статора и толщиной h_к (мм), имеющий в наружной конфигурации четыре симметрично смещенные Т- или V-образные выемки для крепления двух съемных опорных лап, горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра высотой h_p, толщиной b_p, шагом t_p (мм) на их сегментах с профрезерованными основаниями для крепления коробок выводов и управления, отличающийся тем, что для Н=225, 250 - D_н1=344,8, h_к=8,8, h_p=32, b_p=3,3, t_p=20,0.8. Корпус асинхронных машин серии RA (А) стандартных высот оси Н=71...355 мм полого профиля, получаемого методом экструзии из специального алюминиевого сплава, с внутренним диаметром D_н1 (мм) наружного диаметра сердечника статора и толщиной h_к (мм), имеющий в наружной конфигурации четыре симметрично смещенные Т- или V-образные выемки для крепления двух съемных опорных лап, горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра высотой h_p, толщиной b_p, шагом t_p (мм) на их сегментах с профрезерованными основаниями для крепления коробок выводов и управления, отличающийся тем, что для Н=250, 280, 315 - D_н1=400, h_к=24,5, h_p=34,0, b_p=3,8, t_p=24,0 при n_в=8...12 выемках на диаметре D_н1 с размерами b_в×h_в=50×15 мм.9. Корпус асинхронных машин серии RA (А) стандартных высот оси Н=71...355 мм полого профиля, получаемого методом экструзии из специального алюминиевого сплава, с внутренним диаметром D_н1 (мм) наружного диаметра сердечника статора и толщиной h_к (мм), имеющий в наружной конфигурации четыре симметрично смещенные Т- или V-образные выемки для крепления двух съемных опорных лап, горизонтально-вертикальные охлаждающие ребра высотой h_p, толщиной b_p, шагом t_p (мм) на их сегментах с профрезерованными основаниями для крепления коробок выводов и управления, отличающийся тем, что для Н=280, 315, 355 - D_н1=495, h_к=30,0, h_p=36,0, b_p=4,0, t_p=27,0 при n_в=8...12 выемках на диаметре D_н1 с размерами b_в×h_в=60×25 мм.