Асинхронный электродвигатель Советский патент 1983 года по МПК H02K9/04 

Изобретение отноосится к регупйруе мому электроприводу и может использоваться в асинхронных эпектродвигатепях закрытого исполнения с парамет рическим регулированием частоты вращения. Известны цингатели в которых для охпая дения машины на вал ротора насаживается центробежный вентилятор внешнего обдува tilПри низких частотах вращения ротора (несмотря на увеличение потерь мощности В ., машине) количество охлаждающего воздуха резко уменьшает ся из-за понижения производительности вентилятора. Это обстоятельство вьшун дает намного уменьшить момент н.а валу машины, за счет чего резко повышается удепьнзый вес материалов, Если проектировать вентилятор на низкие ча тоты вращения, то при высоких Ч1астотах он будет иметь очень низкзай КПД, Наиболее близшш к предлагаемому является асинхронный электродвигатель закрытого исполнения с параметричеоким регулированием частоты вращения, содержащий корпус, статор, рабочий и дополнительный роторы, и вентилятор установленный на дополнительном роторе 2 . Указанный электродвигатель Не может быть применен в условиях ограниченных радиальных габаритов. Цель изобретения - расширение о&ласти применения. Для достижения указанной цели в асинхронном электродвигателе закрыто го исполнения с параметрическим регулированием частоты, вращения, содержащем корпус, статор, рабочий и дополнительный роторы и вентилятор, установленный на дополнительном роторе, последний и дополнительный и рабочий роторы расположены соосно. Кроме того, асинхронный электродви гатель снабжен дополнительным вентилятором с лопатками внутреннего обдува, на корпусе установлен охладитель, а допощштельньтй и рабочий роторы име .осевые каналы. На фиг. 1 изображен предлагаемый асинхронный эпектроавигатель; на фиг. 2 - направления сил, действующих на опоры; на фиг. 3 - электродвигатель с дополнительным вентилятором. Электродвигатель содержит рабочий ротор 1, станину 2 с пакетом статора, дополнительный ротор 3, подшипниковый UOIT 4, центробежный вентилятор 5 , . внешнего обдува колпак 6 вентилятора и подшипник 7. На фиг. 2 изображены направления сил 1| 5 и Р, действующих сорт ветственно на опоры 8, 9, 10 и 11 от веса QP рабочего ротора 1, веса Q одополнительного ротора 3 и веса G вентилятора 5. Электродвигатель работает следующим образом. Дополнительный ротор, на валу которого насажен центробежный вентилятор внешнего обдува, имеет синхронную или близкую к ней частоту вращ&ния в любом диапазоне рабочего режима. Расчет дополнительного ротора производится для наихудшего I режима, т.е. при напряжении статора, соответ ствующем низким частотам вращения. Он выполняет две функции: является опорой нерабочего конца вала рабочего ротора (опора 9) и приводит в движение вентилятор внешнего обдува. При вращении вентилятора через отверстия колпака вентилятора воздух всасывается и благодаря соответетвук шим формам крыльев вентилятора и днища колпака струя воздуха поворачивается на 9О и направляется вдоль ребер станины, отвооя от них тепло. Количество возауха и, соответственно, отвоаимая тепловая мощность из машины при этом остаются постоянными. Усилие Г, действующее на подшипник опоры 11 и колпак вентилятора, изза малой величинъ отношения Вл / В, очень маленькое. Величины В. , и Вг таковы, что собственные частоты рабочего poTojpa fp и дополнвргельного ротора fn.. не близки друг другу (варьи2 можно добиться рованием неблагоприятных условий для резонанса). Независимо от величины напряжения, подаваемого на статорную обмотку, и режима нагрузки дополнительный ротор, а также насаженные на его вал вентилятор внешнего обдува и внутре ний вентилятор 12 имеют постоянную (синхронную или близкуюК синхронной) частоту вращения. Следоватеш но, даже при низких частотах вращения рабочего ротора скорость хладагента, циркулирующего по внутренним полостям машины и охладителю, будет постоянной. Отбирая наибольшую часть тепловой мощности рабочего и дополнительного роторов, лобовых частей обмотки статоpa, хпааоагент поступает в охладитель 13 гце через тонкую стенку он интенсиьно отдает свое теппо охлаждающему авига тепю воздуха. Режим циркуляции хпацоагента выбирается исходя из, низшей частоты вращения рабочего ротора.

Для циркуляции хладоагента по замкнутому циклу входные н выходные отверстия охладителя соединяются с соответствующими, отверстиями подшипниковых щитов с помощью воздухопроводов 14.

Параметры внутреннего вентилятора и охладителя, могут варьироваться в широких пределах в зависимости от коэффициента регулирования частоты вращ&ния рабочего ротора и режима нагрузки. Внутренний диаметр охладителя аля повышения значения коэффициента теплоотдачи выполняется ребристым.

При применении даююй системы вентиляции для вышеуказанных тепловых мощностей создается путь с н&ямекьшнм тепловым сопротивлением, 5 что приводит к значительному умеюыи&нию величины теплового потока, протекающего через тепловые сопротивлениа статора и корпуса. Следовательно, изоляция статорной обмотки будет подверг.

10 гаться значительно меньшей по величине тепловой нагрузке, чем при обще- принятой системе вентиляции электродвигателей. Данная система вентиляции позволит расширить область применения

5 I асинхронных электродвигателей закрытого исполнения с парш етрическкм, регулированием частоты вращения} намного уменьшить расход материалов двигателей.

1. АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОи ДВИГАТЕЛЬ закрытого исполнения с параметрическим регулировагшем частоты, вращения, содержащий корпус, статор, рабочий и дополнительный роторы и вентилятор, установленный на дополнительном роторе, отличающийс я тем, что, с целью расширежя об ласти применения, дополнительный ротор с вентилятором и рабочий ротор расположены соосно. 2. Электродвигатель по п. 1, о гличающийся тем, что он сна жен дополнительным вентилятором с лопатками внутреннего обдува, на корпусе установлен охладитель, а дополнительный и рабочий роторы имеют осевые каналы.