Закрытая электрическая машина Советский патент 1982 года по МПК H02K9/19 

(54) ЗАКРЫТАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

t

Данное изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при создании закрытых обдуваемых взрывобезопасных и герметичных электрических машин переменного тока.

Известны закрытые электрические машины с воздушным охлаждением путем циркуляции внутреннего воздуха машины через охладитель на наружной поверхности корпуса, электромагнитный зазор и вентиляционные каналы в активных частях Щ .

Недостатком известной электрической машины является сравнительно низкая эффективность охлаждения изза низкой теплоемкости воздуха.

Известны также конструкции закрытых электрических машин с герметичной перегородкой, проходящей через электромагнитный зазор и отделяющей статор от ротора и образующей в зоне лобовых частей обмотки сепаратора замкнутую полость, заполненную охлаждающей статор ферромагнитной жидкостью 2 .

Однако недостатком даннойконструктивной является повышенная величина суммарного электромагнитного зазора складывающегося из толщины перегородки и зазора между ротором и перегородкой ухудшающая характеристики машины за счет повышенного намагничивающего . тока и потерь на вихревые токи в герметизирующей перегородке.

Кроме того, эффективность охлаждения машины недостаточна в связи с отсутствием замкнутой циркуляции

10 охлаждающей жидкости через активные части машины и недостаточного теплосъема с пазовой части обмотки статора и отсутствия теплосъема с поверхности ротора.

15

Цель изобретения - улучшение энергетических характеристик закрьгтой электрической машины и повышение интенсивности ее юхлаждения.

Указанная цель достигается тем,

20 что в закрытой электрической машине, .содержащей расположенные в корпусе статор с обмоткой, охлаждаемой ферромагнитной жидкостью и ротор, на торцах корпуса укреплены постоян25ные магниты с полюсными наконечниками, а на валу ротора установлены ферромагнитные диски, образующие с полюсными наконечниками кольцевые зазоры, заполненные ферромагнит30ной жидкостью. На фиг.1 изображена предлагаемая машина, общий вид, на фиг.2 - часть машины, вид сбоку. Машина содержит статор 1 с обмоткой 2, рхлаждаемой ферромагнитной жидкостью 3, заполняющей часть внутреннего пространства машины и ротор 4, установленные в корпусе 5. На торцах б корпуса 5 укреплены коль цевые постоянные магниты 7 с полюсныгли наконечниками 8. На валу ротора 4 установлены ферромагнитные диски 8 образующие с .:;олюсными наконеч никами 9 кольцевые зазоры 10, заполненные ферромагнитной жидкостью 3. Каждый постоянный магнит 7 намагничен радиально таким образом, что его наружная и внутренная цилиндрические поверхности являются эквипоте циальными поверхностями различной полярности (фиг.2), создающими радис1льный магнитный поток Ф, изменяющий свое направление в полюсных наконечниках- 8 и пронизывающий кольцевой зазор 10 в осевом направлении и замыкающийся в ферромагнитном диске 9 . К тсзрцам ротора 4 примыкают тонкостенные цилиндры 11, установлен ные на радиальной поверхности дисков 9 и образующие с лобовыми частями обмотки 2 каналы 12, соединяющие электромагнитный зазор 13 машины с полостями 14 между торцами б корпуса 5 /и торцами статора 1/ а также каналами 15 на внутренней цилиндрической поверхности корпуса 5, запол ненными ферромагнитной жидкостью 3. При работе машины ферромагнитная жидкость 3 циркулирует во внутреннем пространстве машины через каналы 12 и 15 и электромагнитный зазор 13 машины, осуществляя интенсивный тепл съем с наиболее разогретых активных поверхностей 16 и 17 статора 1 и ро тора 4 и передает тепло корпусу 5, охлаждаемому вентилятором 18 наружного обдува. При этом магнитны поток Ф каждого из постоянных магни тов 7 надежно удерживает ферромагни . ную жидкость 3 в зазорах 10, обеспе чивая герметизацию внутреннего пространства машины. Установка на торцах корпуса постоянных магнитов с полюсными наконечниками, образующими кольцевые зазоры, заполненные ферромагнитной жидкостью, с ферромагнитными дисками, установленными на валу, позволяет . осуществить герметизацию внутренней полости машины посредством магнитожидкостных уплотнений и устранить из конструкции герметичную перегородку между статором и ротором, что устраняет потери в герметизирующей перегородке и уменьшает суммарный электромагнитный зазор. Это существенно повышает КПД и cos ср машины с герметизированным статором. Кроме того, обеспечивается доступ ферромагнитной жидкости в электромагнитный зазор, что также, в свою очередь, снижает намагничивающий ток и позволяет осуществлять интенсивный теплосъем с наиболее разогретых активных поверхностей статора и ротора, а также обеспечивается циркуляция жидкое- . ти внутри машинывдоль всей ее длины, что существенно интенсифицирует теплоотвод. Формула изобретения . Закрытая электрическая машина, содержащая расположенные в отдельных полостях корпуса статор с обмоткой , охлаждаемой ферромагнитной жидкостью, и ротор, отличающаяс я тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик и повышения интенсивности охлаждения, на обращенных к ротору торцах корпуса установлены постоянные магниты с полюсными наконечниками, а на валу - фер зомагнитные диски, образующие с полюсными наконечниками и с находящейся в зазоре между ними ферромагнитной жидкостью магнитожидкостные уплотнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Турин Я.С,, Кузнецов Б.И. Проектирование серий электрических машин. М., Энергия, 1978, -с.58-59. 2. Авторское свидетельство СССР 534833, кл. Н 02 К 9/197, 1976.