Электрическая машина Советский патент 1982 года по МПК H02K9/04 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции бесконтактных электрических машин с когтеобразным ротором.

Извес.тна бесконтактная электрическая машина с когтеобразными полюсными системами, катушкой возбуждения, внутризамкнутым магнитопроводом и протяжной вентиляцией 1.

Недостатками таких машин являются усложнение конструкции из-за наличия вентилятора и снижение надежности из-за увеличения массы вращаюцдихся частей за счет вентилятора и наличия отверстий в подшипниковых шитах для подачи охлаждающего воздуха, вследствие возможности попадания через них внутрь машины посторонних предметов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является бесконтактная электрическая машина закрытого типа с естественным охлаждением, содержащая сердечник ротора с радиальным сквозным каналом и с когтеобразными полюсами, концы которых закреплены на кольце, установленном на валу и имеющем каналы, и обмотку возбуждения, закрепленную на каркасе, имеющем охлаждаемую торцевую поверхность, сообщающуся с каналом сердечника и через аксиальные каналы с каналами кольца 2.

Недостатком известного устройства является плохое охлаждение одного из основных тепловыделяющих узлов - обмотки возбуждения.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем улучшения охлаждения обмотки возбуждения машины с естественным охлаждением.

Цель достигается тем, что на внутренней поверхности кольца расположены вентиляционные лопатки и пазы между ними, ак15сиальные каналы расположены между внутренней поверхностью каркаса и валом, торцевая поверхность каркаса выполнена с радиальными пазами, сообщающимися с каналом сердечника и через аксиальные 20 каналы с пазами кольца.

Причем для повышения эффективности охлаждения обмотки возбуждения глубина радиальных пазов на шайбе выполнена увеличивающейся от центра шайбы к ее периферии, т. е. пазы выполнены под углом к оси вращения машины.

На фиг. 1 представлена предлагаемая электрическая машина, продольный разрез; на фиг. 2 - внутренняя поверхность кольца с лопатками и радиальными пазами.

Электрическая машина содержит ротор, образованный скрепленными -между собой когтеобразными полюсами 1 и кольцом 2, магнитопроводящий вал 3, на котором закреплено кольцо 2, обмотку 4 возбуждения, намотанную на каркас 5, сердечник 6 обмотки 4 возбуждения и статор 7.

На кольце 2 расположены вентиляционные лопатки 8 и радиальные пазы 9. На сердечнике 6 выполнены отверстия 10, соединяющие полость 11 обмотки 4 возбуждения с полостью 12 статора 7. На торце каркаса 5 выполнены радиальные пазы 13, соединяющие полость 11 статора 7 с полостью 14, образованную наружной поверхностью вала 3 и внутренней поверхностью каркаса 5.

При работе машины вентиляционные лопатки 8 захватывают нагретый воздух, находящийся в полостях 11 и 14 и выбрасывают его в полость 12. Поскольку температура нагрева обмотки статора 7 ниже чем обмотки возбуждения и при хорошей теплопроводности корпуса машины, выполненного из алюминиевого сплава, температура в полости 12 ниже, чем в подостях 11 и 14, а температура воздуха, поступившего из полостей 11 и 14, снижается в полости 12. Одновременно с выходом нагретого воздуха из полостей 11 и 14 через отверстия 10 в полость 11 и через отверстия 10 в пазы 13 в полость 14 поступает более холодный воздух из полости 12, который охлаждает обмотку 4 возбуждения как по ее наружному диаметру, так и по внутреннему через каркас 5. На фиг. 1 стрелками показаны пути воздушных потоков в машине. При более интенсивном перемещении воздущных масс внутри машины достигается снижение температуры обмотки возбуждения.

Таким образом, генератор мощностью 0,5 кВт снижает температуру обмотки возбуждения при работе генератора в номинальном режиме в среднем на 15°С. Снижение температуры обмотки возбуждения повышает КПД генератора и срок службы изоляции обмотки возбуждения.

Кроме того, за счет выполнения пазов и отверстий системы охлаждения снижена масса генератора примерно на 2%.

Изобретение можно использовать в качестве источника постоянного тока мощностью 0,5 кВт для передвижных бензоэлектрических агрегатов.

Формула изобретения

с радиальным сквозным каналом и с когтеобразными полюсами, концы которых закреплены на кольце, установленном на валу и имеющем каналы, и обмотку возбуждения, закрепленную на каркасе с охлаждаемой торцовой поверхностью, сообщающейся с каналом сердечника и через аксиальные каналы с каналами кольца, отличающаяся тем, что, с целью повыщения эксплуатационной надежности, на внутренней поверхности кольца расположены вентиляционные лопатки и пазы между ними, аксиальные каналы расположены между внутренней поверхностью каркаса и валом, торцовая поверхность каркаса выполнена с радиальными пазами, сообщающимися с каналом сердечника и через аксиальные каналы - с пазами кольца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 350098, кл. Н 02 К 1/06, 1971.

. 2. Патент ЧССР № 142198, кл. Н 02 К 19/16, 1968.

23 3 5 1 J3

7 / //5

////////J//r/7Z. Фиг.1