Электрическая машина с воздушным охлаждением Советский патент 1978 года по МПК H02K9/04 

Изобретение относится к oe.iacT.u электромашиностроения, в частности к э.юктрическим машинам с воздушным охлаждением.

Известны электрические машины с воздушным охлаждением, содержащие вентилятор, нодшинниковые шиты и статор с обмоткой и сердечником, в которых заключенный в торцовой области воздух перемешивается при вранхении ротора 1.

Ыедостаток таких машин - большие температуры нагрева внутренних частей, в связи с чем необходим дополнительный внешний обдув.

Известны также электрические машины с воздушным охлаждением, содержашие вентилятор, подшипниковые шиты и статор с обмоткой и сердечником, шихтованным из чередующихся пластин, одни из которых выполнены с меньшими радиальными размерами, а другие - с большими, причем последние выполнены с отверстиями на периферии, образуюпхими аксиальные каналы, открытые со стороны спинки 2.

Недостаток этих машин - малая эффективность о.хлаждения из-за невоз.можности подвода внешнего воздуха.

Пз известных копстр киий наиболее близкой к .пред.юженному изобретению является вторая.

Цель 1-;зобретеиия - повьш1ение эффекTHBHocTii ох,1аждения электрической машины.

Это достигается тем, что машина снабжена двумя установленными по обе стороны сердечника воздуховводами, одни половины которых, окружающие лобовые части статорной обмотки, соединены с торцо.м сердечника, а другие - присоединены к подшипниковому шиту, причем аксиальные каналы в зоне размеи1енпя ноловпп возду.ховводов, соединенных с торцом еердечника, выполнены сообшаюшшшся со стороны сипнки с нагнетательной зоной вентилятора, чередующиеся пластины сердечника выполнены с образованием ребристой решетки, njnрина прорези которой равна толнхине круг.лой пластины статора, а нижняя половина воздуховвода соединена с за.мыкаюпгей пластиной сердечника статора по дуге ее внешней окружности.

На фиг. изображена предложенная, машина, г родольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез: на фиг. 3 - пластина статора с отверстиями; на фиг. 4 - кр тлая пластина статора; на фиг. 5 - крыльчатка вентилятора.

Электрическая машина содержит вентилятор 1, подшипниковые шиты 2, статор с обмоткой 3 и сердечником 4, шихтованным из чередуюш,ихся пластин, одни из которых - круглые пластины .5 выполнены с меньшими радиальными размерами, а пластины 6-с большими, имеющими отверстия 7, 8, 9, 10 на периферии. Эти отверстия образуют аксиальные каналы, открытые со стороны спинки сердечника.

По обе стороны сердечника 4 установлены два воздуховвода 11 и 12, одни половины которых соединены с торцом сердечника 4, а другие присоединены к подшипниковым шитам 2. Аксиальные каналы 9, 10 в зоне размещения половин воздуховводов 12, соединенных с торцом сердечника 4, выполнены сообщающимися со стороны спинки сердечника с нагнетательной зоной вентилятора через прорези решетки в направлении, перпендикулярном оси машины. Размеры прорезей определяются требованиями класса ггылезащищенности например 0,5мм, и могут быть равными толщине круглой пластины статора. Подшипниковый щит со стороны, обратной вентилятору, имеет фланцевую поверхность «а. Перемычки 13-Г6, которые остаются при вырубке отверстий 7-10 в пластинах сердечника, образуют ребристую рещетку.

Воздуховводы 11, 12 выполнены с центральным круглым отверстием 17, концентричным с валом 18 мащины, предназначенным для направления воздушного потока на лобовую -поверхность.крыльчатки вентилятора и создания высокого давления.

В торце машины со стороны вентилятора установлен защитный сетчатый кожух 19, предотвращающий попадание в вентилятор посторонних частиц, обеспечивая требуемый класс пылезащищенности мащины.

При включении мащины вентилятор 1 независимо от направления вращения захватывает .холодный воздух. Часть его под давлением, упираясь во фланцевую поверхность «а щита 2, поступает в аксиальные каналы 9, 10 двумя потоками через прорези и ребристую решетку и центральное отверстие воздуховводов.

Под действием профилированной крыльчатки 20 ротора воздух, прощедщий через центральное отверстие 17, получает сильное завихрение. Вихреобразование и непрерывное поступление холодного воздуха обеспечивают интенсивный обдув и охлаждение статора.

Нагретый воздух поступает к щитам 2 и под действием крыльчатки ротора выбрасывается через ребристую решетку в каналы 7, 8. Захваченный внешним охлаждающим потоком нагретый воздух выбрасывается через отверстия 21.

Таким образом, непрерывная циркуляция холодного воздуха, поступающего к теплонапряженным узлам, обеспечивает необходимую интенсивность охлаждения машины.

Поступление холодного воздуха может обеспечиваться и без внешнего вентилятора за счет всасываюшей сетки 22, охватывающей каналы 9, 10 по всей их длине. Перепад давления внутри машины создается внут-. ренней крыльчаткой ротора.

Формула изобретения

1.Электрическая машина с воздушным охлаждением, содержащая вентилятор, подщипниковые щиты и статор с обмоткой и сердечником, шихтованным из чередующихся пластин, одни из которых выполнены круглыми с меньщими радиальными размерами, а другие - с большими, причем последние выполнены с отверстиями на периферри, образующими аксиальные каналы, открытые со стороны спинки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, она снабжена двумя установленными по обе стороны сердечника воздуховводами, одни половины которых, окружающие лобовые части статорной обмотки, соединены с торцом сердечника, а другие присоединены к подшипниковому щиту, причем аксиальные каналы в зоне размещения половин воздуховводов, соединенных с торцом сердечника, выполнены сообщающимися со стороны спинки с нагнетательной зоной вентилятора, а чередующиеся пластины выполнены с образованием ребристой рещетки.

2.Электрическая мащина по п. 1, отличающаяся тем, что ширина прорези рещетки равна толщине круглой пластины статора.

3.Электрическая мащина по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя половина воздуховвода соединена с замыкающей пластиной сердечника статора по дуге ее внешней окружности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Титова В. В. и др. Турбогенераторы. Расчет и конструкция. Л., «Энергия, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР оЧо 62072, кл. Н 02 К 1/20, 1940.