Ротор электрической машины Советский патент 1980 года по МПК H02K1/32 

Изобретение относится к электромашиностроению и предназначено для охлаждения магнитопровода ротора электрической машины. Известен ротор электрической машины с радиальными вентиляционными каналами, разделяющими его сердечник на пакеты, с аксиальными каналами в пакетах 1 - В данной конструкции аксиальные каналы смежных пакетов расположены , на одной оси. Теплоотдача с поверхностей аксиальных каналов известного магнитопровода ротора недостаточно эффективна, поскольку при прохождении хладагента в осевом направлении коэффициент теплоотдачи вдоль длины аксиальных каналов резко снижается.. Так, проходя по каналу, хладагент нагревается, кроме того, начиная со стороны входа в канал, падает расходная скорость движения хладагента. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ротор электрической машины, содержащий стержни обмотки и шихтованный сердечник, имеющий аксиальные вентиляционные каналы, расположенные в смежных пакетах со смещением в тангенциальном направлении 2}. Однако данная конструкция не обеспечивает турбулизации потока хладагента. Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения магнитопровода ротора электрических машин. Для достижения поставленной цели сердечник выполнен в виде отдельных пакетов, в которых расположены упомянутые каналы, и последние в пакетах через один имеют общую ось.При этом в каждом листе пакетов ротора выполнен дополнительный шпоночный паз, а количество аксиальных вентиляционных каналов кратно количеству пазов. Благодаря смещению смежных пакетов друг относительно друга в тангенциальном направлении повышается степень турбулизации потоков хладагента за счет тангенциального обтекания поверхностей магнитопровода с многократными «зигзагообразными поворотами. В этом случае интенсифицируется образование дополнительных вихрей, что вызывает повышение турбулизации потоков хладагента, набегающих на торцовые поверхности пакетов, размещенных напротив аксиальных вентиляционных каналов. Естественно, что в этом случае коэффициент теплоотдачи повыщается. На фиг. 1 показан предлагаемый ротор, продольный разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке А; на фиг. 3 - разрез Б-Б по центральным осям смещенных в тангенциальном направлении вентиляционных каналов; на фиг. 4 - один из пакетов, поперечный разрез; на фиг. 5 - пакет, смежный с пакетом, показанным на фиг. 4, поперечный разрез. Прерывистыми стрелками показано движение хладагента по аксиальным вентиляционным каналам магнитопровода ротора электрической машины. Ротор состоит из шихтованных пакетов 1, смонтированных на валу 2 и закрепленных от тангенциального перемещения при помощи щпонки 3, например, призматической, врезаемой в вал 2. Пакеты 1 разделены радиальными вентиляционными каналами 4, образованными дистанционными распорками 5, выполненными, например, в виде хомутиков, охватывающих стержни ротора. Аксиальные вентиляционные каналы 6 в поочередно установленных на валу 2 пакетах 1 магнитопровода смещены друг относительно друга в тангенциальном направлении и закреплены на валу 2 с помощью одного из двух щпоночных пазов 7 или 8, выполненных в центральном отверстии листов пакетов магнитопровода ротора. Ротор электрической машины собирается следующим образом. На вал 2 шихтуются в пакет 1 листы ротора шпоночным пазом 7 на щпонку 3, а затем, после установки дистанционных распорок 5, шихтуются листы ротора в последующий пакет дополнительным шпоночным пазом 8 на ту же шпонку 3 и так далее Для совпадения пазов магнитопровода ротора количество аксиальных вентиляционных каналов должно быть кратным количеству пазов. Таким образом, при вращении мотора электрической машины система «зигзагообразных аксиальных вентиляционных каналов обеспечивает наряду с осевым движением хладагента его тангенциальное движение, чем достигается повышенная турбулентг ность аксиального потока хладагента и более интенсивное омывание торцовых поверхностей пакетов магнитопровода ротора. Такая конструкция магнитопровода ротора обеспечивает интенсификацию различных систем охлаждения электрических машин, а именно: согласной радиальной, аксиально-радиальной и встречной радиальной. Формула изобретения Ротор электрической машины, содержащий стержни обмотки и шихтованный сердечник, имеющий вентиляционные каналы, расположенные в смежных элементах со смещением в тангенциальном направлении, отличающийся тем, что, с целью улучшения охлаждения, сердечник выполнен в виде отдельных пакетов, в которых расположены упомянутые каналы, и последние в пакетах через один имеют общую ось. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Яковенко В. Я. Взрывозащищенные асинхронные двигатели. М., 1977, с. 215. 2.Патент ПНР № 58813, кл. 21 d 55/01, 1961.

б

8

Фиг л

Г-Г

Фиг.5