Электрическая торцовая машина Советский патент 1982 года по МПК H02K1/06 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к торцовым асинхронным машинам, и может быть использовано для привода различных механизмов, например вентиляторов.

Известны торцовые асинхронные машины, содержащие магнитопроводы статора и ротора с ярмами и обмотки,-в зубцовой зоне 1.

Наружная и внутренняя поверхности ярма ротора и соответствуюгдае поверхности ярма статора в таких машинах одинаково удалены от продольной оси машины, т.е. средние диаметры ярей магнитопроводов статора и ротора равны. Это обуславливает увеличение дпИны замыкания магнитного потока в ярме и ухудшение использования электромагнитного объема ротора, в результате чего повышается ток холостого хода,, масса и момент инерции ротора и ухудшаются энергетические характеристики машины.

Известна также конструкция торцовой электрической машины, содержащая обмотку и магнитопроводы статора и ротора, состоящие из зубцовых зон с торцовыми поверхностями,расположенными против друг друга,и ярем (2.

В данной конструкции магнитопровод статора посредством выступов на наружной поверхности зубцовой зоны образует увеличенную поверхность торца зубцовой зоны, что приводит к снижению магнитной индукции в воздушном зазоре и снижению нси«1агничивающего тока без увеличения злек тромагнитного объема статора.

Однако средний диаметр ротора такой мгииины превышает средний диаметр ярма статора, что значительно ухудшает использование электромагнитного объема ротора и ухудшает энергетические .и массогабаритные характеристики-. Кроме того, с возрастанием среднего диаметра ротора возрастают эксцентриситет и амплитуда колебаний воздушного зазора от погрешностей изготовления и люфта в подшипниках, в большей степени проявляются небаланс и гироскопический момент при работе в условиях крена и дифферента, в частности, имеющих место при эксплуатации на судах, что ухудшает виброакустические характеристики и надежность машины.

Цель изобретения - улучшение знертических и массогабаритных характеристик торцовой электрической машины. Указанная цель достигается тем, что в торцовой электрической машине содержащей обмотку и магнитопроводы статора и ротора, состоящие из зубцовых зон, торцовые поверхности которых расположены против друг друга и ярем, наружная и внутренняя повер ности ярма ротора смещены относител но наружной и внутренней поверхност ярма статора в сторону продольной оси машины. При этом наружная и внутренняя поверхности зубдовой зоны ротора мо гут быть выполнены коническими, а вместе с тем или обособленно, на на ружной поверхности зубцовой зоны ротора и на внутренней поверхности зубцовой зоны статора могут быть ра положены выступы. Предложенная конструкция машины позволяет уменьшить средний диаметр ярма ротора, что приводит к уменьше нию длины замыкания силовых линий магнитного потока, массы и момента инерции ротора и улучшению ее харак теристик. На фиг.1 изображена конструкция торцовой асинхронной машины с коническимж поверхностями ротора, разре на фиг.2 - то же, с выступами. Конструкция машины содержит стат г1 и ротор 2, расположенные в корпус 3. Статор 1 и ротор 2 содержат магн топровод, состоящий из зубцовых зон 4 и 5 из магнитодиэлектрика с близк размерными по площади торцовыми поверхностями б и 7, расположенными против друг друга, и витых из стали ярем 8 и 9 статора 1 и ротора 2, а также обмотку 10 и короткозамкнутую клетку 11. Наружная 12 и внутренняя 13 поверхности ярма 9 ротора 2 смещены относительно наружной 14 и внутренней 15 поверхностей ярма 8 статора 1 в сторону продольной оси машины. В машине, представленной на фиг. наружная 16 и внутренняя 17 поверхности зубцовой зоны 5 ротора 2 выполнены коническими, а в машине, по казанной на фиг.2, на наружной поверхности 16 зубцовой зонь 5 ротора 2 и внутренней поверхности 17 зубцо вой зоны 4 статора 1 расположены выступы 18. Смещение поверхностей может быть выполнено и наряду с использованием в зубцовой зоне одновременного сочетания упомянутых конических поверхностей и выступов. При работе машины магнитный пото создаваемый обмоткой 10 статора 1, замыкается через ярмо 9 ротора 2. Так как наружная 12 и внутренняя 13 поверхности ярма 9 ротора 2 смещены относительно наружной Г4 и внутренней 15 поверхностей ярма 8 статора 1 в сторону продольной оси машины. то уменьшается и средняя длина ( - ARC Дйс среднийдиаметр ярма 9 ротора 2) замыкания магнитного потока ф в ярме 9 ротора 2 без уменьшения его сечения Здр, определяемого величиной индукции Вдд в ярме 9 ротора 2 (5дкгф/2Вдк). Уменьшение %.;р приводит к уменьшению намагничивающей силы РдиСРдк Ср р) и уменьшению тока холостого хода. Снижение тока холостого хода приводит к увеличению соз Ч и КПД. При зтом приблизительно в дс. (где RSC средний диаметр ярма статора) раз уменьшаются масса и момент инерции ротора. Таким образом, смещение наружной и внутренней поверхностей ярма ротора относительно наружной и внутренней поверхностей ярма статора в сторону продольной оси машины путем выполнения наружной и внутренней поверхностей зубцовой зоны ротора коническими и (или) путем расположения на наружной поверхности зубцовой зоны ротора и на внутренней поверхности зубцовой зон, статора выступов позволяет уменьшить средний диаметр ярма ротора и за счет .уменьшения длины замыкания силовых магнитных линий снизить намагничивающий ток, массу и момент инерции торцовой асинхронной машины. Реализация- предлагаемого изобретения позволяет на 2-5% улучшить энергетические характеристики и на 820% уменьшить массу и момент инерции тО р:цовьзх асинхронных машин, по сравненное, например, с злектродвигателя /iи типа ДАТ, предназначенными для привода центробежных вентиляторов серии ПР пылезащитного оборудования. Формула изобретения 1.Электрическая торцовая машина, содержащая обмотку и магнитопроводы статора и ротора каждый из которых имеет зубцовую зону и ярмо, причем торцовые поверхности зубцовых зон° упомянутых магнитопроводов расположены напротив друг друга, а наружные поверхности ярем смещены относительно; друг друга, отличающаяся тем, что, с целью улучшения энергетических и маесогабаритных характеристик, наружная и внутренняя поверхности ярма ротора смещены относительно наружной и внутренней поверхностей ярма статора в сторону продольной оси машины. 2.Машина поп,1, отличаю щ а я с я тем, что наружная и внутренняя поверхности зубцовой зоны ротора выполнены коническими. 3.Машина по пп.1и2, отличающаяся тем, что на наружной поверхности зубцовой зоны ротора и на внутренней поверхности