ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 2017 года по МПК H02K9/26 

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, опубликовано 23.06.1985), содержащая закрытый корпус, ротор, сердечник статора с обмотками. Для осушения воздуха в полости корпуса машины размещен контейнер, например, с силикагелем, пропитанным хлористым кальцием.

Недостатки указанной электрической машины заключается в следующем:

- в процессе эксплуатации влагопоглотитель пропитывается влагой. Например, для осушения силикагеля требуется продувка сухим воздухом при температуре 150°С в течение 10-15 часов, такие условия в электрической машине не могут быть созданы, поэтому при чрезмерном увлажнении требуется полная замены содержимого контейнера;

- замена влагопоглотителя в контейнере требует полной разборки электрической машины, что в процессе эксплуатации неудобно;

- после включения и нагрева машины влагопоглотитель частично 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.

Известна электрическая машина (RU 2476974, опубликовано 27.02.2013), содержащая закрытый корпус, ротор, статор с обмоткой и размещенный в полости корпуса контейнер с влагопоглотителем, выполненный в виде трубки, заполненной влагопоглотителем, которая одним концом соединена со сквозным отверстием в корпусе статора. Контейнер расположен в полости между корпусом, лобовыми частями обмотки статора и торцом сердечника.

Недостатком указанной электрической машины является:

- контейнер устанавливается в труднодоступном месте, а именно в полости между корпусом, лобовыми частями обмотки статора и торцом сердечника, поэтому установить контейнер возможно только при изготовлении или капитальном ремонте электрической машины;

- невозможно заменить контейнер в процессе эксплуатации электрической машины;

- сложность изготовления контейнера в форме дуги.

Техническим результатом является упрощение технологии изготовления и монтажа контейнера в корпус, а также упрощение технического обслуживания контейнера в процессе эксплуатации.

Это достигается тем, что в электрической машине, содержащей закрытый корпус, ротор с валом, в полости корпуса размещен контейнер с влагопоглотителем, выполненный в виде прямой трубки, расположенной в осевом несквозном отверстии с торца вала, на конце трубки расположен пылевой фильтр, в радиальном направлении контейнер имеет отверстия, закрытые воздухопроницаемой сеткой, совпадающие с радиальными отверстиями вала электрической машины.

На чертеже показана электрическая машина в разрезе.

Электрическая машина содержит закрытый корпус 1, подшипниковые щиты 2, ротор 3, вал 4, радиальные отверстия вала 5, осевое несквозное отверстие вала 6, воздухопроницаемую сетку 7, трубку (контейнер) 8, заполненную влагопоглотителем 9, пылевой фильтр 10, кожух вентилятора 11. В качестве влагопоглотителя может использоваться силикагель, алюмогель, цеолит или другие влагопоглотители.

Электрическая машина работает следующим образом.

С торца вала 4 ротора 3 электрической машины выполняется осевое несквозное отверстие 6, равное наружному диаметру контейнера 8 и радиальные отверстия 5 на валу 4, соединяющие осевое отверстие 6 с полостью закрытого корпуса 1 электрической машины. В осевое отверстие 6 вала 4 вставляется контейнер 8. Контейнер 8 выполнен в виде прямой трубки, заполненной влагопоглотителем 9, с одной стороны закрытой пылевым фильтром 10, а с другой стороны имеющей радиальные отверстия, закрытые воздухопроницаемой сеткой 7. Радиальные отверстия контейнера 8, закрытые воздухопроницаемой сеткой 7, совпадают с радиальными отверстиями 5 на валу 4. При включении и отключении электрической машины происходит нагрев и остывание воздуха в полости закрытого корпуса 1 электрической машины. При этом возникает разность давления между полостью закрытого корпуса 1 электрической машины и атмосферой. Аэродинамическое сопротивление пылевого фильтра 10, контейнера 8 с влагопоглотителем 9, воздухопроницаемых сеток 7 и радиальных отверстий 5 меньше аэродинамического сопротивления зазоров в подшипниковых щитах 2. Влажный запыленный воздух снаружи электрической машины при остывании электрической машины проходит через пылевой фильтр 10, контейнер 8 с влагопоглотителем 9, воздухопроницаемую сетку 7, радиальные отверстия 5 вала 4 в полость закрытого корпуса 1 электрической машины и при этом осушается и обеспыливается. При нагреве электрической машины воздух выходит из полости закрытого корпуса 1 электрической машины через радиальные отверстия 5 вала 4, воздухопроницаемую сетку 7, контейнер 8 с влагопоглотителем 9 и пылевой фильтр 10 в атмосферу, осушая влагопоглотитель 9. Для полного осушения влагопоглотителя, например силикагеля, его необходимо продувать горячим воздухом при температуре выше 150°С в течение 10 часов. Такие условия в закрытом корпусе 1 электрической машине не могут возникнуть, поэтому со временем влагопоглотитель пропитается влагой. Поэтому при чрезмерном увлажнении или загрязнении контейнера 8 с влагопоглотителем 9 контейнер 8 вынимается и заменяется на новый или заменяется только содержимое контейнера и пылевой фильтр 10. Для смены контейнера не требуется полная разборка электрической машины, достаточно снять кожух вентилятора 11, вынуть контейнер 8 из осевого отверстия 6 вала 4 и вставить новый контейнер 8.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемая электрическая машина позволяет устанавливать контейнер с влагопоглотителем в полость изготовленной электрической машины не только при изготовлении или капитальном ремонте электрической машины, но и заменять контейнер или содержимое контейнера в процессе эксплуатации без разбора корпуса электрической машины.

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. Техническим результатом является упрощение технологии изготовления и монтажа контейнера в корпус, а также упрощение технического обслуживания контейнера в процессе эксплуатации. В электрической машине, содержащей закрытый корпус и ротор с валом, в полости корпуса размещен контейнер с влагопоглотителем, выполненный в виде прямой трубки, расположенной в осевом несквозном отверстии с торца вала. На конце трубки расположен пылевой фильтр. В радиальном направлении контейнер имеет отверстия, закрытые воздухопроницаемой сеткой, совпадающие с радиальными отверстиями вала электрической машины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Электрическая машина, содержащая закрытый корпус, ротор с валом и размещенный в полости корпуса контейнер с влагопоглотителем, выполненный в виде трубки, на конце которой расположен пылевой фильтр, отличающаяся тем, что контейнер выполнен в виде прямой трубки, расположенной в осевом несквозном отверстии с торца вала.

2. Электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что в радиальном направлении контейнер имеет отверстия, закрытые воздухопроницаемой сеткой, совпадающие с радиальными отверстиями вала электрической машины.