Коллекторный двигатель Советский патент 1979 года по МПК H02K9/28 

1

Основная задача изобретения заключается в решении проблем, связанных с охлаждением и удалением угЬльной пыли, которая возникает в прбцейСё эксплуатации коллекторных двигателей

Коллекторные Двигатели испрльз тс я ВВС здухоочиститель ныз5 ус -fёйбв йагс, швейных Машинах, смесителях, ручных инструментах с электроприводом, а также в некоторых других установках, когда необходимо обеспечить высокую производительность при наличии небольших размеров двигателя.

Как правило, коллекторные двигатели эксплуатируются в трудных режимах, поэтому их необходимо охлаждать посредством вентилятора, что пс5звбл яёт достичь заданных температурных па|эаметров обмотки статора и якоря. То же можно сказать о коллекторах и угольных щетках, причём ox t SPtBI W последних 9беспечивает достаточно аолгий срок их службы.

Однако известен коллекторный двигатель, в котором на ведущей стороне вала, т.е. на той стороне, которая противоположна коллектору, устанбв- лен вентилятор {1.

Например, в швейных машинах используют такие якори двигателя, дй

аметр которых составляет 30-35 мм, а скорбеть вращения соответствует 5000-7000 об/мин, что обеспечивает окружную скорость, равную 8-13 м/сек. При таких низкиу окружных скоростях плоские осевые вентиляторы йспользоваТь не очён эффёктивнЬ, большей производительностью обладают радиальные вентиляторы. Это, в частности,относится к таким двигателям, обмотка статора которьис помещена воболочку, а необход;имость достаточного охлаждения, осугцесТвляёМого посредством высокой скорости воздушного потока, сравнительно .велика.

За счет радиального расположения венТ илйтЬраГв Ттр&ТйвЪпбЛозкн6й стороны коллектора вЬздух засасывается в область коллектора и охлаждаемых щеток. Яасасывание ccyщecтвJ яeтcя

Tiepe3 прс страйетвб йёжду йтатором и ротором, и маховик вентилятора выдува.ет воздух в радиальном направлении.Угольная пыль, возниксцощая на контакте угольные щетки - коллектор, будет накапливаться на роторе и в статоре. Через некоторое время эксплуатации двигателя это может привести к короткому замыканию между обмоткой и системой ротор-статор-металЯическая конструкция или между дер:Жителями УГбЛьных щеток. Острота данной проблемы возрастает при уменьшений ckopQCTH воздушного потока. Это особенно относится к двигателям, ймёювдм подшйпниковые щиты, сделанные из пластического материала, ко.торый может заряжаться посредством статического электричества и гТритя- гййатЖТ Ь ьнуй пь;шь. Данная : Мэ приобретает еще более острый xapakтер, когда речь идет о двигателях с ДЁОйнрй изоляцией, в которыхBCe внутренние узйы, с; которьфск возможен контакт, защищаются пластическим , прё1тя;тствуй1аим йрвдатШёнйк врздушнрго потока.

Поэтому особенно важно,чтобы охлаждающий воздушный поток, проходящий Через коллектор, имел такое направление, при котором угольная пыль, выделяемая у ольными щетками, высасывалась бы из двигателя таким образом, чтобы предотвращались ее накапливание и йсзможность короткого замыкания

В различных типах двигателей представляется возможным располбжение аксиальных каналов между ротором и статором. - -- -rf - ,

Известен коллекторный двигатель, содержащий ротор, включающий коЗтлектор и установленный со стороны, противоположной .коллектору, вУ;нтилятор, статор с корпусом, имеющим отверстия для входа воздуха ее стороны вентилятора и выхода воздуха со стороны кЪллектора, и имеющий аксиальные каналы/ одни из которых - для прохода йсздуха в направлении от коллектора к вентилятору расположены между статором и ротором и сообщайтся с упомянутыми отверстиями 2.

Однако в указанных KOHCT is iilx не происходр:т повышения надежности путем предЬтвращения загрязнения от угольной пыли. Наиболее близ1(ой к изобретению является вторая конструкция.

Цель изобретения - повышение.надежности путем предотвращения загрязнения от угольной пыли.

Это достигается тем. Что другие аксиальные каналы для прохода воздуха в направлении от вентилятора к коллектору расположены между сердечником статора -и ксрпусом И сообщаются с зоной, охватывающей коллектор., При этом коллекторный двигатель может быть снабжен перегородкой, ограничивающей зону коллектора. Кроме того, корпус может быть выполнен с дополнИТельными размещенными со стОрОны вентилятора отверстиями для входа . воздуха в аксиальные каналы, расположенные между сердечником статора и копусом.

. .цц-1W-..-1. - -.1° ...--- f--- - f- ---- --..-..,. На фиг.1 Изоб ражен коллекторный двигатель, продольное сечение; на фиг,2 - коллекторный двигатель со

Чстороны коллектора с частичным сечением.

Коллекторный двигатель имеет продольно расположенныеМёТаллические пластины 1, концы 2 которых изогнуты внутрь относительно ротора 3. Яр5 МО 4 статора имеет Обмотку 5.Статор, о&раэуегдый из двух аксиально взаимо-;Й1гя;йЙЙТйШЧастей, пластиЧеский материалом.

Аксиальные каналы 6 расположены

0 между статором и ротором 3,и:сообii:(ak)TCH с отверстиями 7 и 8 для вхо Йаи вйЩца воздуха.

Воздушные каналы 9 расположены с внешней стороны статора поверх полюсов. ЭТТйканалы входят в эону коллектора 10. Их впускные Отверстия 11 находятся у двигателя спереди. /Зона коллектора имеет выпускные отверстия 12, предназначенные для выхода

0 охлаждающего воздуха. Промежуточная перегородка 13 производит внутреннее разграничение относительно основной kaciTH якоря. Вентилятор 14 устанав-. ливаётся впереди двигателя. Внешний

5 диаметр вентилятора намного больше внетнего диаметра ротора. Благодаря этойу охлаждающий ЕОЭДУХ засасывается череЪ отверстие 7 в направлении, противополсйсном размещению держателя угольной щетки 15, а затем высасл вается через выпускные отверстия 8. Какая- то часТь охлаждающего воздуха,засасываемого через отверстие 11, будет высасываться через отверстия 8. Однако основной объем воздуха, заса сываемого ч1ерез отверстия 11 будет протекать по каналам 9 в зону коллектора 10, а затем высасываться через отверстия Г2. Таким ббразом, угольная пйлг, возникающая в процессе ра0 бЬты двигателя, непосредственно выдувается из него. Это происходит одновременно при достижении эффективного охлаждения.

Промежу-Гочная перегородка 13 пре-

5 дохраняет воздух, протекающий в область Коллектора, от обратного поступления по каналам б. Обратное поступление воздуха невозможно в том случае, е.сли расположить промежуточQ ную перегороДку как можно ближе к коллектору. Влагодаря этому обеспеч 1тся направленное засасывание воздуха которое усиливается посредст вом зжектирующего явления, порождаемого охлаждающим воздухом, протекающрм по каналам 9.

Формула изобретения

1. коллекторный двигатель, содержащий рОтор, включающий коллектор и установленный со стороны, противоположной коллектору, вентилятор, ста,тор с kopfiyc.oM, имеющим отверстия

для входа воздуха со стороны коллектора и выхода воздуха со стороны вентилятора, и имеющий аксиальные каналы, одни из которых - для прохода воздуха в направлений от коллектора к Вентилятору, расположены между статором и ротором и сообщаются с упомянутыми отверстиями, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности путем предотврйщёния загрязнения от угольной йыли, другие аксиальные каналы для прохода воздуха в направлении от вентилятора к коллектору расположейы -М0ЖДУ сердечником статора и корпусом и сообщаются с зоной, охватывающей коллектор. . .

2. Коллекторный дйигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я , тем,что он

667176

рнабжен перегородкой, ограничивающей зону коллектора.

3. Коллекторный двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что корпус выполнен с дополнительными

размещенными со стороны вентилятора ;

5 отверстиями для входа воздуха в аксиальные каналы, расположенные между сердечником статора и корпусом.

Источники информации, принятые 0 во вниманиепри экспертизе

1.Алексеев А.Е. Конструкция электрических машин, ГЭИ, 1958, с.41-52.

2.Патент ЧССР 126890, кл.21 d 5 55/03, 1968.

Фиг.1

ts п

/«

.1