ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 2019 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 влажностью и запыленностью.

Известна электрическая машина (а.с. SU 561254 A1, а.с. SU 1163423 А), содержащая закрытый корпус, ротор, сердечник статора с обмотками. Для осушения воздуха в полости корпуса машины размещен влагопоглотитель абсорбционного действия.

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 силикагеля в контейнере требует полной разборки электрической машины, что в процессе эксплуатации не удобно;

- 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.

Известна электрическая машина (RU 2623105, опубликовано 22.06.2017), содержащая закрытый корпус, ротор с валом, в полости которого 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.

Недостатками указанной машины являются:

- осевое отверстие находится только с одной стороны вала поэтому аэродинамическое сопротивление на пути движения воздуха через пылевой фильтр, влагопоглотитель не достаточно низкое;

- в случае замены влагопоглотителя не удобно доставать его из закрытого осевого отверстия на валу;

- контейнер неудобен в эксплуатации, так как необходимо совмещать радиальные отверстия в контейнере закрытые воздухопроницаемой сеткой и радиальные отверстия вала, закреплять его, чтобы он не проворачивался.

Техническим результатом является снижение аэродинамического сопротивления в два раза на пути движения воздуха на пути пылевой фильтр, влагопоглотитель, радиальные отверстия, так как отверстия выполнены с двух сторон вала, или отверстие сквозное. Упрощается эксплуатация и обслуживание при замене влагопоглотителя:

- становиться удобно удалять отработанный влагопоглотитель из сквозного отверстия;

- при наполнении полости вала нет необходимости совмещать радиальные отверстия в контейнере закрытые воздухопроницаемой сеткой и радиальные отверстия вала, закреплять его, чтобы он не проворачивался.

Это достигается тем, что в электрической машине, содержащей закрытый корпус, ротор и размещенный в осевом отверстии с торца вала влагопоглотитель с пылевым фильтром и радиальные отверстия, осевое отверстие выполнено сквозным или составным с двух торцов вала на части его длины, а размер радиальных отверстий вала меньше размера частиц влагопоглотителя.

На чертеже показаны электрическая машина в разрезе с двумя несквозными отверстиями (фиг. 1), электрическая машина в разрезе со сквозным отверстием (фиг. 2).

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

Электрическая машина работает следующим образом.

С торцов вала 4 ротора 3 электрической машины выполняется осевое несквозное отверстие 6 (фиг. 1), либо сквозное отверстие 6 (фиг. 2) и радиальные отверстия 5 на валу 4, соединяющие осевое отверстие 6 с полостью закрытого корпуса 1 электрической машины. В осевое отверстие 6 вала 4 помещается влагопоглотитель 7. С торцов вала 4 осевые отверстия 6 закрываются пылевым фильтром 9. Размер радиальных отверстий вала 5 меньше размера частиц влагополотителя, поэтому частицы влагопоглотителя не смогут проникнуть через радиальные отверстия вала 5. 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 9, осевого отверстия 6 с влагопоглотителем 7, 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 9, осевое отверстие 6 с влагопоглотителем 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, осевое отверстие вала 6 с влагопоглотителем 7 и пылевой фильтр 9 в атмосферу осушая влагопоглотитель 7. Для полного осушения влагопоглотителя, например, силикагеля, его необходимо продувать горячим воздухом при температуре выше 150°С в течении 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 осевого отверстия вала 6 с влагопоглотителем 7, влагопоглотитель 7 и пылевой фильтр 9 вынимается и заменяется на новый. Прочистка осевого сквозного отверстия 6 (фиг.2) и удаление влагопоглотителя 7 возможна подачей сжатого воздуха с одного из торцов вала 4, либо любым стержнем, имеющим радиальный размер меньше диаметра сквозного отверстия 6.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемая электрическая машина более эффективно осушает и обеспыливает воздух, попадающий в полость закрытого корпуса машины, так как аэродинамическое сопротивление на пути воздуха в два раза меньше. Эксплуатация электрической машины упрощается, так как заменить влагопоглотитель становится проще.

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в закрытых электрических машинах, эксплуатирующихся в условиях окружающей среды с высокой влажностью и запыленностью. Техническим результатом является снижение аэродинамического сопротивления на пути движения воздуха через пылевой фильтр, влагопоглотитель, радиальные отверстия, упрощается эксплуатация и обслуживание при замене влагопоглотителя. В электрической машине, содержащей закрытый корпус, ротор и размещенный в осевом отверстии с торца вала влагопоглотитель с пылевым фильтром и радиальные отверстия, осевое отверстие выполнено сквозным или составным с двух торцов вала на части его длины. При этом размер радиальных отверстий вала меньше размера частиц влагопоглотителя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электрическая машина, содержащая закрытый корпус, ротор и размещенный в осевом отверстии с торца вала влагопоглотитель с пылевым фильтром и радиальные отверстия, отличающаяся тем, что осевые отверстия, содержащие влагопоглотитель, выполнены с двух сторон вала.

2. Электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что осевое отверстие выполнено сквозным.

3. Электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что размер радиальных отверстий вала меньше размера частиц влагопоглотителя.