Сердечник ротора электрической машины Советский патент 1991 года по МПК H02K1/32 

5

А

Фиг1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к охлаждению роторов электрических машин.

Цель изобретения - повышение интенсивности охлаждения и расширение функ- циональных возможностей . сердечника ротора электрической машины.

На фиг. 1 показан сердечник ротора электрической машины, общий вид, продольный разрез; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-5 на фиг. 1; на фиг. А - развертка цилиндрической поверхности, проходящей через центры отверстий, образующих вентиляционные каналы; на фиг. 5 и 6 - вариант развертки той же поверхности; на фиг. 7 - узел на фиг. 2; на фиг. 8 - узел II на фиг. 6.

Сердечник ротора электрической машины состоит из листов 1 электротехнической стали с отверстиями 2, образующими акси- альные вентиляционные каналы 3. Отверстия 2 в смежных листах 1 имеют смещение 4 по отношению друг к другу. Центры отверстий 2 в смежных листах расположены на винтовой линии 5, лежащей на цилиндриче- ской поверхности. При этом каналы 3 также выполнены по винтовой линии. Направление вращения этой винтовой линии на всей длине сердечника для приведенной в качестве примера нереверсивной машины про- тивоположно направлению вращения машины. При этом выход из канала 3 у торца 6 смещен по окружности по отношению к входу у торца 7 также в направлении, противоположном вращению машины.

Техническая реализаций предлагаемого устройства обеспечивается, например, выбором некратного отношения числа пазов сердечника и каналов 3. В этом случае при шихтовке сердечника каждый лист по- ворачивается на заданный угол, что и приводит к выбранному смещению вентиляционных отверстий.

С целью расширения функциональных возможностей, в частности для реверсив- ных машин, предусмотрено выполнение аксиального вентиляционного канала 3 с чередованием по длине участков винтовых линий, имеющих направление вращения, совпадающее с направлением вращения ма- шины и противоположное ему. Участки канала со стороны входа и выхода выполняются прямыми (фиг. 5). При этом обеспечиваются одинаковые параметры охлаждения, независимо от направления вращения, а интен- сификация охлаждения обеспечивается за счет увеличения внутренней поверхности охлаждения в канале 3, а также турбулмза- ции потока в местах изменения направления вращения канала 3 и в местах

перпехода от прямого участка канала к участку канала, выполненному по винтовой линии.

Для нереверсивных машин с относительно большой длиной сердечника ротора может оказаться целесообразным выполнение вентиляционного канала 3 по прямой лийии в средней части сердечника и по винтовой линии на участках вблизи торцов 6 и 7 в зоне входа и выхода из него охлаждающего газа (фиг. 6). При этом достигается снижение гидравлических сопротивлений на входе в канал и выходе из него, а гидравлическое сопротивление на большей части длины канала не возрастает.

При работе машины охлаждающий воздух поступает в аксиальные вентиляционные каналы 3 со стороны торца 7, перемещается внутри каналов 3, отводя тепловыделения, и выходит со стороны торца 6. Даже при небольшом, порядка 0,5 - 1 мм, смещении отверстий в смежных листах длина винтового канала в сердечнике в 1,3-1,5 раза больше, чем длина обычного прямого канала. При этом получаем соответствующее увеличение поверхности охлаждения канала. Доля гидравлического сопротивления собственно канала на длине сердечника ротора составляет около 20% от общей величины гидравлического сопротивления, в которое входят следующие существенные составляющие: сопротивление входа в канал и выхода из него. При принятом направлении вращения винтовой линии - против направления вращения ротора (фиг. 1 - 4) - эквивалентные сопротивления на входе охлаждающего воздуха в канал и выходе из него снижаются примерно на 20%, что обеспечивает уменьшение общего гидравлического сопротивления канала. Благодаря этому фактору, а также увеличению поверхности охлаждения внутри канала 3 достигается интенсификация охлаждения сердечника.

Формула изобретения

1.Сердечник ротора электрической машины, состоящий из листов электротехнической стали со смещенными по отношению друг к другу в смежных листах отверстиями, образующими по меньшей мере на части длины аксиально ориентированные винтовые вентиляционные каналы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации охлаждения и расширения функциональных возможностей, вентиляционные каналы имеют чередующиеся участки с противоположным направлением винтовых линий.

2.Сердечник по п. 1, отличающий- с я тем, что на части длины со стороны торцов участки вентиляционных каналов выполнены прямолинейными.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к охлаждению роторов электрических машин. Цель изобретения - повышение интенсивности охлаждения. Сердечник ротора состоит из листов 1 с отверстиями, образующими аксиальные вентиляционные каналы 3. Благодаря тому, что каналы 3 выполнены по винтовой линии и имеют чередующиеся участки с противоположным направлением винтовых линий, обеспечивается возможность использования динамического напора вращающегося ротора в реверсивных электрических машинах. 1 з, п. ф-лы, 8 ил. Ё О 4 5 00 о Ј

Фиг.2.

Фиг.З

fe.4

Г

Фаг,5

Фиг. б

Фиг.7

Фиг. 8