ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 2019 года по МПК H02K5/18 H02K9/04 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкциям электрических машин с наружным обдувом оребренного корпуса, и может применятся, например, в асинхронных двигателях общего назначения.

Известны электрические машины с воздушным охлаждением. К ним относятся серийные асинхронные двигатели закрытого исполнения (RU 2068610 С1, опубл. 27.10.1996; RU 2040846 С1, опубл. 25.07.1995; 666611, опубл. 05.06.79). Недостатком этих электрических машин является то, что часть вала под вентилятором и подшипниковый щит не обдуваются при работе центробежного вентилятора. Воздух засасывается центробежным вентилятором через отверстия в кожухе и направляется кожухом в межреберное пространство. При этом воздух не обдувает подшипниковый щит, так как он прикрыт направляющим диском. В пространстве между диском, подшипниковым щитом и втулкой вентилятора возникает область пониженного давления, тогда притока охлаждающего воздуха в эту область не происходит. Поэтому снижается эффективность наружного обдува, температура подшипникового щита повышена.

Известна также электрическая машина с воздушным охлаждением содержащая подшипниковый щит, вал, вентилятор состоящий из втулки, лопаток, диска служащего в качестве ребра жесткости, направляющей для потока воздуха и основания для вентиляционных лопаток, в которой с торца вала в осевом направлении выполнено отверстие на глубину посадки вентилятора, и отверстия в радиальном направлении через втулку вентилятора и стенку полой части вала электрической машины между диском и подшипниковым щитом (RU 2619595 С1, опубл. 17.05.2017). Недостатком данной электрической машины является то что лишь небольшая часть потока воздуха будет проходить между диском и подшипниковым щитом. Небольшой воздушный поток соответственно будет недостаточно хорошо охлаждать подшипниковый щит и электрическую машину.

Техническим результатом является повышение интенсивности охлаждения электрической машины.

Задача решается тем, что электрическая машина содержащая подшипниковый щит, вал имеющий с торца осевое отверстия на глубину посадки вентилятора и отверстия в радиальном направлении через втулку вентилятора и стенку полой части вала электрической машины между диском и подшипниковым щитом, кожух закрывающий вентилятор и часть корпуса электрической машины, в цилиндрической части кожуха выполнена кольцевая выпуклость обращенная к оси вращения электрической машины, кольцевая выпуклость расположена напротив зазора между подшипниковым щитом и диском вентилятора, кольцевая выпуклость выполнена в виде части дуги окружности и радиус дуги окружности находится в пределах от 0,1 до 0,5 от высоты ребра охлаждения корпуса электрической машины.

На чертеже показаны продольный, поперечный разрез (фиг. 1) и изометрия вентилятора с валом (фиг. 2) электрической машины.

Электрическая машина содержит корпус 1, ребра 2,выпуклость на радиальной части кожуха 3, кожух вентилятора 4, подшипниковый щит 5, центробежный вентилятор состоящий из лопаток 6, диска вентилятора 7, втулки вентилятора 8, выполняющего роль основания для лопаток, ребра жесткости, направляющей для потока воздуха, вал 9.

Электрическая машина работает следующим образом.

При вращении центробежного вентилятора воздух поступает через отверстия в кожухе 4, далее движется в радиальном направлении, ударяясь о стенки кожуха вентилятора 4, поток воздуха меняет направление и движется в осевом направлении вдоль кожуха вентилятора 4, корпуса 1 и ребер 2. При этом воздух, протекая вдоль кожуха вентилятора 4, доходит до выпуклости на радиальной части кожуха 3 расположенной напротив зазора между подшипниковым щитом 5 и диском вентилятора 7 состоящий из лопаток 6. В это месте за счет сужения сечения воздуховода происходит увеличение скорости движения потока воздуха. Увеличение скорости движения потока воздуха в этом месте приводит к созданию области пониженного давления. Имеет место явление из области аэродинамики, аналогичное крылу самолета в потоке воздуха. За счет этой области пониженного давления увеличивается приток воздуха по следующему пути: отверстия в кожухе вентилятора 4, осевое отверстие на валу 9 под втулкой вентилятора 8 и радиальные сквозные отверстия во втулке вентилятора 8 и стенке вала 9 электрической машины. Далее этот поток воздуха соединяется с основным потоком воздуха. При этом увеличивается объем воздуха проходящего по осевому отверстию вала 9, по радиальным отверстиям через стенки вала 9, по пространству ограниченному подшипниковым щитом 5 и диском вентилятора 7. Повышается интенсивность охлаждения вала 9 и подшипникового щита 5 электрической машины.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемая электрическая машина позволяет увеличить поток воздуха, проходящий через полую часть вала, радиальные отверстия вала и втулки, между диском и подшипниковым щитом таким образом улучшив охлаждение электрической машины.

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к конструкциям электрических машин с наружным обдувом оребренного корпуса и может применятся, например, в асинхронных двигателях общего назначения. Техническим результатом является повышение интенсивности охлаждения электрической машины. Электрическая машина содержит подшипниковый щит, вал, имеющий с торца осевое отверстие на глубину посадки вентилятора и отверстия в радиальном направлении через втулку вентилятора и стенку полой части вала электрической машины между диском и подшипниковым щитом, кожух закрывающий вентилятор и часть корпуса электрической машины. В цилиндрической части кожуха выполнена кольцевая выпуклость обращенная к оси вращения электрической машины. Кольцевая выпуклость расположена напротив зазора между подшипниковым щитом и диском вентилятора. Она выполнена в виде части дуги окружности и радиус дуги окружности находится в пределах от 0,1 до 0,5 от высоты ребра охлаждения корпуса электрической машины. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1 Электрическая машина, содержащая подшипниковый щит, вал, имеющий с торца осевое отверстия на глубину посадки вентилятора и отверстия в радиальном направлении через втулку вентилятора и стенку полой части вала электрической машины между диском и подшипниковым щитом, кожух, закрывающий вентилятор и часть корпуса электрической машины, отличающаяся тем, что в цилиндрической части кожуха выполнена кольцевая выпуклость, обращенная к оси вращения электрической машины.

2. Электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевая выпуклость расположена напротив зазора между подшипниковым щитом и диском вентилятора.

3 Электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что кольцевая выпуклость выполнена в виде части дуги окружности.

4 Электрическая машина по п. 3, отличающаяся тем, что радиус дуги окружности находится в пределах от 0,1 до 0,5 от высоты ребра охлаждения корпуса электрической машины.