ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 2013 года по МПК H02K9/26 H02K5/12 

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение во всех типах закрытых электрических машин, эксплуатирующихся в условиях окружающей среды с высокой относительной влажностью и запыленностью.

Известна электрическая машина («Проектирование электрических машин» - под ред. И.П.Копылова, М., «Энергия», 1980, с 155), содержащая закрытый корпус с подшипниковыми щитами, внутри которого размещены сердечник статора с обмоткой и ротор, установленный на подшипниках.

Недостатком электрической машины, содержащей закрытый корпус с подшипниковыми щитами, внутри которого размещены статор с обмоткой и ротор, установленный на подшипниках, является то, что при нагревании и охлаждении электрической машины возникает разность давлений воздуха между внутренней полостью электрической машины и атмосферой, и влажный, запыленный воздух всасывается через зазоры в подшипниковых щитах внутрь электрической машины. Попадание пыли и влаги в подшипники и на обмотку статора электрической машины приводит к износу и снижению надежности подшипников и изоляции обмотки статора.

Известна электрическая машина (а.с. №1163423), содержащая закрытый корпус, ротор, статор с обмотками. Для осушения воздуха в полости корпуса машины размещен контейнер, например, с силикагелем, пропитанным хлористым кальцием.

Недостатки указанной электрической машины заключаются в следующем:

- после включения и нагрева машины влагопоглогитель осушается и испарившаяся из него влага переходит в газообразное состояние, которая при остывании снова выпадает в виде конденсата на изоляцию обмоток, снижая их надежность;

- процесс влагопоглощения влагопоглотителем замедлен ввиду ограниченности площади соприкосновения влажного воздуха внутри машины с влагопоглотителем в полости вала через отверстия в валу;

- сложность конструкции с полостью в валу, которая технологически трудновыполнима и снижает прочность вала.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности электрической машины.

Это достигается тем, что в электрической машине, содержащей закрытый корпус с подшипниковыми щитами, внутри которого размещены сердечник статора с обмоткой и ротор, установленный на подшипниках, контейнер с влагопоглотителем выполнен в виде трубки, на части длины изогнутой в виде дуги, объем которой за вычетом объема влагопоглотителя больше объема воздуха, вытесняемого из электрической машины при нагреве, и расположен между закрытым корпусом, торцом сердечника и лобовой частью обмотки статора, которая одним концом соединена со сквозным отверстием в корпусе, в котором установлен воздухопроницаемый колпачок, а на другом конце трубки расположен пылевой фильтр.

На фиг.1, фиг.2 показана электрическая машина в разрезе.

Электрическая машина содержит закрытый корпус 1, подшипниковые щиты 2, подшипники 3, сердечник статора 4 с обмоткой 5, ротор 6, сквозное отверстие 7, воздухопроницаемый колпачок 8, трубку 9, заполненную влагопоглотителем 10, пылевой фильтр 11. В качестве влагопоглотителя может быть использован силикагель, алюмогель или цеолит.

Предотвращение воздействия пыли и влаги на изоляцию обмоток статора и подшипники электрической машины происходит следующим образом.

После отключения электрической машины от сети или при снижении нагрузки температура воздуха внутри электрической машины снижается, при этом снижается давление воздуха внутри электрической машины. Возникает разность давлений между полостью электрической машины и атмосферой. Так как суммарное аэродинамическое сопротивление трубки 9, пылевого фильтра 11, воздухопроницаемого колпачка 8 меньше аэродинамического сопротивления зазоров в подшипниковых щитах 2, то воздух из атмосферы засасывается внутрь электрической машины через воздухопроницаемый колпачок 8, сквозное отверстие 7 в закрытом корпусе 1, трубку 9, заполненную влагопоглотителем 10, и пылевой фильтр 11. Попавший внутрь электрической машины влажный и запыленный воздух остается внутри трубки 9, так как объем трубки за вычетом объема влагопоглотителя больше объема воздуха, вытесняемого из электрической машины при нагреве, не оказывая вредного воздействия на подшипники 3 и изоляцию обмоток 5. А прошедший через трубку 9, заполненную влагопоглотителем 10, и пылевой фильтр 11 воздух осушается и очищается. Очищенный воздух, попавший внутрь электрической машины, не оказывает вредного воздействия на изоляцию обмоток 5. При нагревании электрической машины давление внутри электрической машины повышается, сухой и нагретый воздух вытесняется из электрической машины в атмосферу, через трубку 9, осушая влагопоглотитель 11. Так как потоки воздуха проходят через сквозное отверстие 7 в закрытом корпусе 1, и трубку 9, то через подшипники 3 воздух не проходит и в подшипники 3 не попадает пыль, что увеличивает срок службы подшипников 3.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемая конструкция электрической машины позволяет повысить надежность, за счет предотвращения попадания влажного и запыленного воздуха в подшипники, осушение и обеспылевание воздуха, попавшего внутрь электрической машины.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может найти применение во всех типах закрытых электрических машин, эксплуатирующихся в условиях окружающей среды с высокой относительной влажностью и запыленностью. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении надежности электрической машины. Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой электрической машине, содержащей закрытый корпус, ротор, статор с обмоткой и размещенный в полости корпуса контейнер с влагопоглотителем абсорбционного действия, согласно данному изобретению, указанный контейнер выполнен в виде трубки, заполненной влагопоглотителем, которая одним концом соединена со сквозным отверстием в корпусе статора, в котором установлен воздухопроницаемый колпачок, а на другом конце трубки расположен пылевой фильтр. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электрическая машина, содержащая закрытый корпус, ротор, статор с обмоткой и размещенный в полости корпуса контейнер с влагопоглотителем абсорбционного действия, отличающаяся тем, что контейнер выполнен в виде трубки, заполненной влагопоглотителем, которая одним концом соединена со сквозным отверстием в корпусе статора, в котором установлен воздухопроницаемый колпачок, а на другом конце трубки расположен пылевой фильтр.

2. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что трубка на части длины выполнена в виде дуги и расположена между лобовой частью обмотки статора, торцом сердечника статора и внутренней поверхностью корпуса.

3. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что объем трубки за вычетом объема влагопоглотителя больше объема воздуха, вытесняемого из электрической машины при нагреве.

4. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что суммарное аэродинамическое сопротивление трубки, пылевого фильтра, колпачка меньше аэродинамического сопротивления зазоров в подшипниковых щитах.