Двухмашинный агрегат транспортного средства Советский патент 1993 года по МПК H02K5/20 H02K19/16 

7 б 20 26 36 5 1M5I ЩЗ U 35 П 11,Ю MB 8 28 27 2 3 1

Сущность изобретения: двухмашинный агрегат транспортного средства содержит на общем корпусе ротора магнитные системы главного 11 и вспомогательного генераторов. Благодаря тому, что массивные магнитопроводы возбуждения главного и вспомогательного генераторов закреплены на корпусе ротора посредством ребер 13, образующих в совокупности каналы 17 вдоль оси корпуса, обеспечивается улучшение массогабаритных показателей. 5 ил.

/М

Фиг.1

Изобретение относится к электротехнике, в частности касается двухмашинного агрегата для тепловоза, включающего главный (тяговый) синхронный генератор и вспомогательную электрическую машину, смонтированные в одном корпусе.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей, повышение технологичности в изготовлении и ремонте, надежности в эксплуатации и эффективности охлаждения двухмашинного агрегата.

На фиг. 1 представлен продольный разрез двухмашинного агрегата; на фиг. 2, 3 - фрагмент соединения корпуса ротора с маг- нитоп роводом и вариант крепления полюса на магнитопроводе главного генератора, сечение.А-А и вид по стрелке Б , на фиг, 4, 5 - фрагмент крепления полюса на магнитопроводе вспомогательного генератора, сечение В-В и вид по стрелке Г.

На фиг. 1 показан двухмашинный агрегат, ротор 1 которого содержит соединенные в одно целое посредством сварки сварно-литой корпус 2, включающий фланец 3 для соединения с дизелем, цилиндр 4 и втулку 5 для запрессовки вала 6 под установку сферического подшипника качения 7, ребро 8 и массивный магнитопровод 9 ротора 10 главного генератора 11, образующие в совокупности с цилиндром осевые каналы 12, ребра 13 и массивный магнитопровод 14 ротора 15 вспомогательного генератора 16, образующие в совокупности с втулкой 5 каналы 17 и установленные и закрепленные на магнитопроводах посредством крепежа полюса 18 главного генератора и полюса 19 вспомогательного генератора, а посредством посадки на вал - контактные кольца 20.

Как видно из фиг. 1,выводы 21 катушек возбуждения 22 полюсов главного генератора, изоляционные элементы с контактами 23 и шины межкатушечных соединений 24 расположены и закреплены на противоположном контактным кольцам торце 25 маг- нитопровода 9, а полюсов вспомогательного генератора - на торце 26 магнитопровода 14 непосредственно у контактных колец, причем выводные шины 27 от выводов катушек возбуждения на контактные кольца главного генератора расположены и закреплены посредством колодок 28 предпочтительно на корпусе ротора в одном из каналов под магнитопроводом как вспомогательного так и главного генераторов.

Статор 29 главного генератора собран в общем корпусе 30 агрегата. Статор 31 вспомогательного генератора собран в корпусе 32, который смонтирован в общем корпусе агрегата и закреплен посредством крепежа

на его торце 33 Диафрагма 34 воронкообразной формы закреплена на статоре вспомогательного генератора, уплотнена в сочленении с торцом 35 магнитопровода ротора главного генератора и отделяет поток хладагента вспомогательного генератора от потока хладагента главного генератора Диафрагма 36 закреплена на ребрах втулки ротора и исключает проход хладагента по

каналам под магнитопроводом ротора вспомогательного генератора. Диафрагма 37 закреплена на ребрах 38 общего корпуса статора перед головками 39 задних лобовых частей 40 обмотки статора 41 главного генератора, уплотнена в сочленении с корпусом статора вспомогательного генератора и разделяет общий поток хладагента главного генератора, поступающий из общей камеры 42 на входе через отверстия 43 в торце общего корпуса статора на два обособленных потока, первый из которых проходит, как показано сплошной линией со стрелкой по зазорам в головках и между катушками в задних лобовых частях обмотки статора в

межполюсные каналы ротора главного генератора 44 и на выход в общую камеру 45. а второй - по осевым каналам 46 в железе статора главного генератора и по зазорам между катушками в передних лобовых час0 тях 47 обмотки статора и на выход в общую камеру, как показано пунктирной линией со стрелкой, для чего предусмотрена диафрагма 48, по крайней мере ниже оси агрегата для выравнивания величины потока хлада5 гента по каналам железа статора, если подача хладагента в агрегат производится через отверстие ниже оси, например, в торце входного патрубка 49, а выход в атмосферу - через отверстие в выходном патрубке

0 ниже оси, в радиальном направлении.

Аксиальные ребра (см. фиг. 2) соединяют а одно неразъемное целое магнитопровода и корпус ротора, которые в совокупности образуют по окружности ряд

5 осевых каналов для прохода обособленного от главного генератора потока хладагента вспомогательного генератора и расположения в одном из них выводных шин от катушек возбуждения на контактные кольца

0 главного генератора.

На фиг. 2, 3 показан вариант крепления полюса, при котором квадратной формы головка 51 стяжного болтя опмрзется на стержень 52 и расположена в выемке 53

5 шихтованного сердечника, а стяжные гайки 54 - на внутреннем диаметре магнитопровода

На фиг. 4, 5 показан вариант крепления полюса, при котором цилиндрической формы головка стяжного Го/ня т,- -КР рлсположеня в выемке шихтованного сердечника и опирается на стержень, но под головкой болта установлена подкладная шайба 56 со стенками 57, а на торце головки болта (гайки) выполнено нечетное количество ради- ально расположенных шлицев 58 и зубцов

59шлицевого соединения, посредством которого производится крепление полюса на магнитопроводе генератора и стопорение крепежа от самоотвинчивания с использованием листов сердечника полюса и (или) стенок подкладной шайбы, отгибные части

60и 61 которых при этом заведены в шлицы.

При изготовлении ротора магнитопро- вода систем возбуждения главного и вспомогательного генераторов сваривают посредством аксиальных ребер в одно неразъемное целое с общим корпусом ротора агрегата и обрабатывают их одновременно, с одной установки на станке, а полюса в сборе с катушками возбуждения закрепляют на магнитопроводах посредством крепежа с фасонной головкой болта (гайки), полученной методом горячей высадки, и пропитывают изоляцию одновременно всех полюсов, что предпочтительно.

Отличие в изготовлении и сборке статоров и двухмашинного агрегата в целом заключается практически в том, что диафрагмы, образующие обособленные друг от друга потоки хладагента в главном генераторе и обособленный от главного генератора поток хладагента вспомогательного генератора,монтируют на статорах при их изготовлении. Монтаж диафрагм в отдельно стоящем статоре главного и вспомо- гательного генераторов существенно технологичнее, чем установка их внутри агрегата, а главное, исключает позможность попадания крепежа внутрь агрегата, например, при снятии диафрагм для обслуживания контактных соединений полюсов и при их последующей установке.

Литосварная конструкция ротора и соединение посредством аксиальных ребер с массивными магнитопроводами главного и вспомогательного генераторов в одно неразъемное целое способствуют снижению напряжений в корпусе на изгиб и напряжений в магнитопроводах на разрыв под действием центробежных сил.

Надежность соединения шихтованного сердечника полюса с массивным магнито: проводом обеспечена закреплением посредством крепежа, причем головка болта, например, опирается на стержень, расположенный в шихтованном сердечнике полюса, а стопорение крепежа от самоотвинчивания обеспечено, в частности, подкладной шайбой и применением квадратной и-мтпги болта.

Для охлаждения агрегата исполюуетси нагнетательная принудительная венгипя 5 ция с подачей хладагента в общую камеру на входе в агрегат и распределением потока хладагента по параллельным ветвям на три обособленных друг от друга потока: первый - через вспомогательный генератор, второй

10 - через зазоры в головках и между катушками в задних лобовых частях обмотки статора и межполюсные каналы ротора главного генератора, а также третий - через осевые каналы железа статора и зазоры между ка15 тушками в передних лобовых частях обмотки статора главного генератора с выходом в общую камеру перед выбросом хладагента в атмосферу. Такая схема вентиляции обеспечивает эффективное использование хла0 дагента, хорошее охлаждение обмоток агрегата и снижает расход энергии на вентиляцию.

Формула изобретения

5 повышения технологичности в производстве и ремонте, надежности в эксплуатации и эффективности охлаждения, массивные магнитопроводы возбуждения главного и вспомогательного генераторов неразъемно

0 соединены с корпусом ротора посредством ребер, образующих в совокупности каналы вдоль оси корпуса.

51 L I

тора уплотнена диафрагма, которая образует два обособленных канала прохода хладагента, идущих через главный генератор, один канал - через зазоры в головках и

лобовых частях обмотки статора в межполюсное пространство ротора с выходом в общую камеру и второй канал - через осе- оые каналы в железе статора, зазоры в лобовых частях обмотки статора на

противоположной головкам стороне, с выходом каждого из них в общую камеру агрегата.

о.т сзмооюинмивания.

Г/Г