Электрическая машина постоянного тока с полым цилиндрическим якорем Советский патент 1987 года по МПК H02K23/58 H02K9/02 

1

Изобретение отиоситея к электрическим иостояпного тока с полым цилиндрическим якорем, консольмо закреилеииым на вращающемся валу, и может найти применение в м a. ioHiiepuHOHHi ix иеиолните.ль- ных двигателях.

Цель изобретения новьинение надеж- ноети нутем снижения деформации и вибраций якоря и интенси(|)икации охлаждения.

На фиг. 1 изображена нре.гчагаемая электрическая машина, нродольн1)1Й разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Электрическая ма1иина содержит вра- И1ающийея вал I, одни конец которого установлен в нодшииниках 2 и 3, размещенньгх в НОД1ИИННИКОВОМ щите 4 со сторош:, кол.лек- тора 5, а на другом консольно закреп.юпы полый п.илиндрический якорь 6. магшггнх ю систему 7, охватываюн1,ую якорь fi. неподвижное я)мо 8, установ;1енное р,нутри полого якоря и закреилеиное в щите 9 со стороны, иротнвоноложной коллекто1)у. Менод- вижиое ярмо 8 имеет сквозиой осевой кана.л 10 для прохода воздуха г; радиа:1ьные отверстия 11, которые соединяют осевой кана;; 10 с нолостью 12, образованной наружной поверхностью ярма 8 и внутренней новерх- ностью якоря 6. Радиа. отверстия 1 I вьн1О,лнен1 1 в зоне, расноложенно под якорем 6. Осевой кана.:1 10 В1)1нолнен сужакмцнм- ся от ВХОДН01-0 отверстия 13 к выходиому отверстию 14, где D, - диаметр входного отверстия lii, Dj -- диаметр выходного CJT- веретия 14. Суммарная нлощадь отверстий 11 онределяется из условия создания онтимал1Д1ого газостатнческого давления в полости 12.

Магнитная система содержит стаинну 15 цилиндрической формы с машнтами 7, закрсиле11Н1,1.ми на внутренней иоверхиости станины, пространство 16 между которыми заиолиеио немагнитным материало.м, например комнаундом, образуя силониюе цилиндрическое кольцо, которое образует с наружной 11оверхноет1 10 якоря 6 кольцевую нолость 17. Наличие -ггой нолости позволяет напрашп ь движегп-ie воздуха вдоль наруж- пой новерх1юсти якоря 6, тем самым повысить эф(|)ективност11 его охлаж.аепия.

Полый якорь б коисольно закренлеи на валу 1 при иомощи ци. ппг фической втулки 18, в которой Бьп1о;н1ены отверстия 19 для прохода воздуха, снаружи прикрытые лобовыми частями обмотки 20, идуни-1мн от кол- лекл ора. Диаметр и количество отверстий 19 во втулке 18 онределяется ее )азмерами. В НОД1НИИННКОВОМ щите 4 1И1|по,чнены отверстия 21 для выхода воздуха. При Н1еткоде()жателях це.лесообразно вьнк)лпят1) четыре олл ерсл ия. Щегки 22 устаио ;леи1)| li И1,елл одержате.ле 23, заирессоваг;11ом в |ци- л-е 4.

При работе лектрическо маиниП) воз- дхниН) iioi oK из осегд)го | ан;1ла И) 4eiie i

339787

0

0

радиальные отверстия 11 нроходит в полость 12, создавая в ней новьнненное статическое давление и ох.лаждая внутреннюю новерх- ность якоря 6. Затем поток огибает якорь 6 и ироходит в полость 17, о.хлаждая наружную поверхность якоря 6, затем поступает на коллектор и щетки и через отверстия 21 выходит из маншны. Таким образом, якорь обтекается возду1нным потоком внутри, снаружи в иротивоно;к)жных нанравлениях создавая воздушную подушку, которая увеличивает жесткость якоря и является как бы дополнительной газостатической опорой. Для создания газостатичеекой опоры полого тонкостенного якоря достаточно выполнить радиальные отверетия в неподвижном ярме диаметром мм, а д;1я л ого, чтобы направить воздух через радиальные отверстия, необходимо чтобы их суммарная площадь 1 Sj, иревьниала нлощадь выходного (пл- еретия с диаметром Dz. Dl

где К

SP

число радиа льных отверстий.

Выбор соотнонлення онределяется параметрами требуемого газостатического давления. При увеличении отнои1ения газостатическое давление в зоне расположения якоря увеличиваетея. Для двигателей ма.лой мон1ноети отношение целеесюб- 2-3.

разно выбирать

Ог

Выбор

отноi - ограничивает также ереднее знаН1е1П-1я

5

0

5

0

5

чение ИНДУКЦИИ в

Поэтому отнон1ение

нейтральном сердечнике. DI

Ог

ДОЛЖНО ОЫТЬ

таким, чтооы индукция в центральном сердечнике не доходи.ла до значения инд К1и1и, ири которой нроиеходит насьицение.

Для у.лучшения но.лдержки ио.лого тоико- степного якоря больи ая часть ра.чиаль- отверстий должна быть расположена ближе к консольной части но.лого якоря.

И снол ьзо в а н и с н зоб рет ен и я н оз во.л яет новысить надежность электрической ман1ины за счет снижения дефюрманий и вибраций конеольно закрепленного якоря и улуч1не- ГП1Я его ох-лажденни, а также умеиьшить расход воздуха в 2 раза, т.е. уменьшить мошность, расходуемую иа венги.л5пиио маН1ИНЫ.

Форм изобреген ii:i

. Элект|)ическая viaHuiiia посюя liioro тока е но. цн.ляндрическч ч hKoiioM. С1;де|)- жашая врашаюншйся , о/ши ко торого установлен па .uivx годшинниках, размеи1енных в нодшгьишконом шите со стороны ко.ллекл ора, а ч а другом установлена втулка, на которой консо.л1)Но зак;НЧ1- лсн нолый якорь, и хстаиов.ленное .ч но.лого якоря и закреп.лениое в П1итс со сто- jioinii нр(),ложпо11 кол.лектору неподвижное ярмо, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности машин путем снижения деформации и вибраций якоря и интенсификации охлаждения, неподвижное ярмо выполнено со сквозным осевым каналом для прохода воздуха и радиальными отверстиями, соединяющими осевой канал с полостью, образованной наружной поверхностью ярма и внутренней поверхностью якоря, при этом радиальные отверстия расположены в зоне под якорем, и их суммарная площадь выбрана из условия создания оптимального газостатнческого давления в упомянутой полости.

2.Мащина по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый осевой канал выполнен

сужающимся от входного отверстия к выходному.

3.Мащина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена станиной с магнитами, пространство между которыми заполнено немагнитным материалом, например компаундом.

Изобретение относится к электрическим машинам постоянного тока с полы.м цилиндрическим якорем, консольно закрепленным на вращающемся валу, и может найти применение в малоинерционных исполнительны.х двигателях. Цсмь изобретения состоит в повьипении надежности электрической машины путем интенсификации охлаждения и уменыпепия деформации и вибрации. Электрическая машина содержит вращающийся вал 1, один конец которого установлен в подшипниках 2 и 3, размещенных в ПОДП1ИПНПКОВОМ щите 4 со стороны коллектора 5, а на другом консольно закреплеп полый цилиндрически) якорь 6, магнитную систему 7, охватывающую якорь, неподвижное ярмо 8, закрепленное в щите 9 со стороны, противоположной коллектору. Благодаря тому, что ярмо 8 имеет сквозной осевой канал 10 с радиальными отверстиями 11,которые соединяют канал 10 с полостью 12,образованно наружной поверхностью ярма 8 и внутренней поверхностью якоря 6, обеспечивается достижение ноставлеппой цели. 2 з.п. ф-лы, 2 пл. 5S (О п 19 612. оо со со оо