Электрическая машина переменного тока Советский патент 1989 года по МПК H02K1/06 H02K5/124 

ел to сд

00

поверхности подшипниковых щитов выполнен кольцевой карман 7, сообщающийся с зазором между статором и ротором. При работе машины магнитопро- водящая жидкость в зазоре подвергается тепловому расширению и может вытесняться в кольцевые карманы, что обеспечивает постоянное присутствие необходимого объема жидкости в зазоре, 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель - повышение надежности. Электрическая машина содержит короткозамкнутый ротор 1, статор 2, подшипниковые щиты 6, пространство между торцами статора и подшипниковыми щитами залито изоляционным материалом 3. Зазор 8 между статором и ротором заполнен магнитопроводящей жидкостью. По торцам ротора размещены магнитожидкостные уплотнения, состоящие из кольца 14 из магнитомягкого материала, размещенного на роторе, и дополнительного магнитопровода 9 в виде шайбы с кольцевым выступом, на торце которого установлен с зазором относительно выступа аксиально намагниченный кольцевой магнит 10. Дополнительный магнитопровод укреплен на подшипниковом щите и может быть выполнен за одно целое с подшипниковым щитом. В изоляционном материале или на торцевой внутренней поверхности подшипниковых щитов выполнен кольцевой карман 7, сообщающийся с зазором между статором и ротором. При работе машины магнитопроводящая жидкость в зазоре подвергается тепловому расширению и может вытесняться в кольцевые карманы, что обеспечивает постоянное присутствие необходимого объема жидкости в зазоре. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в конструкциях электрических машин переменного тока, например в конст- рукциях асинхронных электродвигателей

Целью изобретения является повьппе- ние надежности электрической машины.

На фиг.1 изображена часть электрической машины, продольный разрез; на фиг.2 - часть подшипникового щнта с установленным на нем кольцевым магнитом; на фиг.З - подшипниковый щит с кольцевым постоянным магнитом.

Электрическая машина содержит ко- роткозамкнутый ротор 1 и статор 2, Свободный объем 3 между торцом 4 и внутренней поверхностью 5 подшипникового щита 6 заполнен изоляционным материалом - заливочной массой, напри- мер пластмассой. На торце щита 6 вьшолнен кольцевой карман 7, сообщающийся с объемом рабочего зазора 8 и установлена шайба 9, являющаяся магнитопроводом постоянного магнита 10 кольцевой формы, установленного на торце шайбы 9 с радиальным зазором 11 относительно кольцевого высту па 12. Зазор П может быть заполнен немаг.нитным материалом, например алюминием или пластмассой. На торце короткозамыкающего кольца 13 ротора 1 установлено нагнитопроводящее кольцо 14 с аксиальным зазором 15 относительно магнитопровода кольцевого магнита 1Q. Рабочий зазор 8 и часть кольцевого кармана 7 заполнены магни- топроводящей жидкостью, магнитная проницаемость котЪрой больше маснит- ной проницаемости воздуха. Кольцевой j apMaH 7 может быть выполнен в материале-наполнителе в свободном объеме 3 (на фиг.1 показано пунктиром). Постоянный магнит 10 намагничен вдоль продольной оси машины и совместно с шайбами 9 и 14 образует магнитный уплотнитель, препятствующий выходу магнитопроводящей жидкости из объема рабочего зазора 8. Магнитный поток

постоянного магнита 10 проходит по контуру f6, показанному на фиг.1 пунктиром, дважды через аксиальный зазор 15 и радиальный зазор между валом 17 и шайбой 9. Между шайбой 9 и валом 17, шайбой 9 и подшипниковым щитом 6,свободным объемом 3, запол- ненньм наполнителем, и щитом 6 могут быть дополнительно установлены немагнитные уплотнители. Зазор 15 может быть равен 0,1-0,5 мм

Магнитопроводящая шайба 14 может являться частью короткозамыкающего кольца 13 обмотки ротора 1.

Магнитопровод 9 постоянного магнита 10 может иметь кольцевой выступ 18, служащий для фиксации подшипника 19 и ротора от осевых перемещений относительно статора 2.

Шайба 14 может располагаться с радиальным зазором относительно вала 17, объем которого может быть запол-i нен немагнитным материалом-наполнителем.

Втулка 20 (фиг.2) подшипникового щита 6 вьтолнена из магнитопроводя- щего материала, например ст.45, и является дополнительным магнитопроводом кольцевого постоянного магнита 10, магнитный поток которого замыкается по контуру 21 (ротор 1 и шайба 14 не показаны). Наружньй диаметр кольцевого магнита 10 может быть меньше внутреннего диаметра кольцевого выступа 22 втулки 20. Внутренний диаметр магнита 10 может быть больше наружного диаметра выступа 22

Кольцевой постоянный магнит 10 (фиг.) установлен на торцовой поверхности щита 6, выполненного из магнитопроводящего материала (ротор и шайба 14 не показаны), и создает магнитный поток, замыкающийся по контуру 21. Шаг 6 имеет кольцевой выступ 23, располагающийся относительно магнита 10 с радиальным зазором 24, которьА может быть заполнен немагнитным материалом-наполнителем. Магнит

10 может занимать положение: на месте выступа 23, а последний мохсет быть конструктивно расположен на месте магнита 10. Выступ 23 может быть выполнен в виде шайбы, укрепленной на торце щита 6.

Магнитный уплотнитель, содержащий детали 9,10 и 14,и воздушный кольцео

ВОЙ карман 7 могут быть выполнены голь;со с правой торцовой стороны магнктопрозода статора, но и с левой. Кольцевой карман 7 может сообщаться .с внешней средой с помощью

10

ПoдLчш никoвьDl щит 6 (фиг.З дополнительно выполняет функцию магнит топровода магнитного уплотнителя.

Применение кольцевых каналов, слу жапщх для компенсаху и возможного вытеснения магнитопроводящей жидкости из объема рабочего зазора, и расположение магнитных уплотнителей меж ду ротором и щитом, позволяют повысить надежность электрической маши- ibi, причем такая электрическая машина имеет повьшшнные энергетические показатели - коэффициент полезного

канала 25 (фиг.З), который может быть ,5 действия и мощность - за счет уменьзакрыт заглушкой.

При работе электрической машины тепловой поток от наиболее нагруже)- ных обмоток статора и ротора передается в воздушный зазор к магнитной жидкости, вследствие чего она расширяется. При тепловом расширении магнитопроводящей жидкости часть ее может вытесняться в объем кольцевых каналов, свободно сообщающихся с объемом рабочего зазора.

Расположение магнитных уплотнителей в относительно большом свободном объеме между торцами ротора и подшипникового узла позволяет их вьшолнить высоконадежными.

Заполнение свободного объема между торцами статора и подшипникового щита материалом-наполнителем и устранение свободного объема меж,цу торцами ротора и подшипниковым узлом путем расположения в нем магнитного уплотнения ограничивает расход маг- нктопроводящей жидкости.

Расположение кольцевых каналов внутри объема машины не увеличивает габариты машины.

Кроме того, магнитопроводящая шайба 14, установленная на торце ротора частично или полностью может выполнять функции короткозамыкающего кольца обмотки ротора, как устройства для соединения (электрического) 1 стержней обмотки ротора.

Магнитопроводящая шайба 9 дополнительно, служит для закрепления подшипника от осевых перемещений.

Подшипниковая втулка 20 выполняет дополнительную функцию магнито- провода магнита магнитного уплотнителя .

0

ПoдLчш никoвьDl щит 6 (фиг.З дополнительно выполняет функцию магнит топровода магнитного уплотнителя.

Применение кольцевых каналов, слу- жапщх для компенсаху и возможного вытеснения магнитопроводящей жидкости из объема рабочего зазора, и расположение магнитных уплотнителей между ротором и щитом, позволяют повысить надежность электрической маши- ibi, причем такая электрическая машина имеет повьшшнные энергетические показатели - коэффициент полезного

5 действия и мощность - за счет умень

шения намагничивающего тока из-за уменьшенного магнитного сопротивления рабочего зазора между статором и ротором.

Формула изобретения

5

5

0

5

5

0

(pue.Z

/5

(риг.з