Ротор электрической машины Советский патент 1982 года по МПК H02K1/32 

(54) РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к охлаждению роторов электрических машин. Известны роторы электрических машин с аксиальными вентиляционными каналами круглого профиля, обеспечивающими дополнительное поперечное об текание хладагентом охлаждаемых поверхностей Щ . Известен также ротор электрической машины, содержащий шихтованный магнитопровод с аксиальными вентиляционными каналами спиральной формы, образованной последовательным угловым поворотом очередных профилей канала вокруг оси спирали. Такие каналы представляются навитыми на вал ротора спиралями, ось которых со падает с осью вала. Практически спиральные каналы получают путем шихтовки на вал жестей, имеющих специальный профиль центрального отверстия, вырубаемого в каждом последующем листе с угловым поворотом относительно предыдущего листа 2. Ось спиральных каналов совпадает с осью вращения ротора (ось вала). аоэтому хладагент совершает спиральвое вращение в месте с самим спираль ным каналом вокруг общей оси и не им ет относительного вращения, а следовательно, и относительного поперечного движения внутри канала. Увеличение поверхности каналов достигается не столько за счет расширения их внутренней теплоотводящей поверхности, сколько за счет увеличения длины спиральных каналов по сравнению с прямолинейными, что резко сказывается на увеличении их аэродинамического сопротивления. Спиральные каналы размещены между валом и спинкой магнитопровода ротора/в месте наибольшего удаления от обмотки, являющейся основным источником тепловыделения, при этом часть хладагента омывает вал, вообще -не нуждающийся в охлаждении. Специальный профиль отверстий аксиальных каналов, вырубаемых за одно целое с центровым отверстием в листах ротора, является причиной ассиметрии жестей, которая приводит к ассиметрии магнитного и теплового полей ротора. Таким образом, спиральные каналы, хотя и обеспечивают самовентиляцию ротора, однако снижают эффективность теплосъема. Недостаток известного ротора заключается также в трудоемкости и сложности его изготовления, ot-обенно при серийном ироизволстве. Цель изобретения - повышение интенсивности охлаждения ротора. Поставленная цель достигается тем, что ось спирали каждого из кана лов эксцентрично проходит внутри его профилей, имеющих, например,- круглую форл-г/, и оси всех спиралей расгю ложены параллельно и равномерно вокруг оси вала , при э .Ом спирали могут бьтть ступенчатыми. На фиг. 1 и 2 представлены попере ный и продольный разрезы ротора ; на фиг, 3 - поверхность спирального канала, условно показанного вне пакета магнитопролода, в аксонометрии/ на фиг.4 - лист ротора. Спиральный канал на. фиг., 1-3 представлен ступенчатой . Ротор электрической машины состоит из вала 1 и шихтованного магнитопровола 2, в котором выпо.пиены аксиальные вентиляционные каналЕл 3 спиральной формы. Спиральный канал образован последовательным угловым поворотом очередных его профилей 4,5 и т. д. вокруг оси спирали .Оси О(-.О всех спиралей проходят внутри профилей их каналов и расположены паралле.ль но и равномерно вокруг оси ротора ОрО Каналы имеют круглые профили с центром О-, . 8 силу этого ступени спиралей представляют собой отдельные цилиндры, оси О On КОТОРЫХ параллель но смещены на расстоянии и последовательно повернуты на уго.п л относительно оси спирали О,-.0,. Таким образом, аксиальный канал в простран стве представляет собой цилин,црическую спираль ступенчатой формы. Магнитопровод ротора с предлаraeMHivSH каналами выполняется из одинаковых листов (фиг.4). При шихтовке магнитопровода из листов или паке тов листов (в ступенчатых спи ралей) очередной лист (пакет листов) поворачивают в тангенциально направлении на учтол сс (угловое расстояние между осями О, двух сосед них спиралей). А поскольку круглые профили аксиальных каналов влисте ротора чередуются в тангенциальном направлении таким образом, что их центры Оп совершают последовательные повороты на угол об вокруг цектров спиралей О, которые в свою очередь расположены на одинаковом расстоянии и равномерно вокруг оси ротора Of, I то после шихтовки магнитопровода из таких листов указанным способом заложенное в конструкции .писта тангенциальное вращение профилей преобразуется во вращение этих профилей вокруг оси спирали по длине аксиальных каналов ротора. При движении хладагента по спиральным каналам предлагаемого ротоpei Г1ов ллается эффективность теплосъема, так как к продольному движению хладагента добавляется поперечное- более эффективное обтекание внутренней поверхности каналов, аксиальные канальа имеют развитую внутреннюю поверхность, обеспечивающую значительное увеличение поверхности теплосъема. При движении хладагента по ступенчатой спирали, на переходах этих ступеней происходит удар потока в выступающую торцовую часть очередного смещенного пакета, еще в большей степени повышает интенсивность- теплосъема в аксиальных каналах ротора. Кроме того, повышается турбулизация потока в результате его вращения внутри аксиальных каналов, Формула изобретения Ротор электрической машины, содержащий вал и шихтованный магнитопровод, пластины которого выполнены с отверстиями, расположенными с угловым смещением с образованием кана.пов спиральной формы, о т л и ч аю ш и и с я тем, что с целью повышения интенсивности охлаждения, оси каналов расположены равномерно вокруг оси вала и параллельно ей, причем ось спирали каждого из каналов расположена с эксцентриситетом относительно осей отверстий пластин. 2. Ротор ПОП.1, отличающ и и с я тем, что каналы имеют Фор.му ступенчатых спиралей . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 477503, кл. Н 02 К 1/32, 1975. 2.Патент Польши 58813, кл. 21 d55/01, 1973.