RU2713452C1 - Closed electrical machine - Google Patents
Closed electrical machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713452C1 RU2713452C1 RU2019103353A RU2019103353A RU2713452C1 RU 2713452 C1 RU2713452 C1 RU 2713452C1 RU 2019103353 A RU2019103353 A RU 2019103353A RU 2019103353 A RU2019103353 A RU 2019103353A RU 2713452 C1 RU2713452 C1 RU 2713452C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ribs
- rotor
- annular
- cavity
- anchor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно, к охлаждению электрических машин с внутренним расположением якоря.The invention relates to the field of electrical engineering, namely, to the cooling of electrical machines with an internal location of the armature.
Известна закрытая электрическая машина, содержащая наружный ротор с торцевой стенкой, выполненной в виде подшипникового щита, образующий с корпусом замкнутую полость, в которой расположен якорь, при этом якорь закреплен на неподвижной ступице, имеющей опору, на которой консольно установлены подшипники ротора (см. RU113890 U1, опубл., 27.02.2012).A closed electric machine is known, containing an outer rotor with an end wall made in the form of a bearing shield, forming a closed cavity with an enclosure in which the anchor is located, while the anchor is mounted on a fixed hub having a support on which rotor bearings are mounted cantilever (see RU113890 U1, publ., 02/27/2012).
Так как к неподвижному якорю в известной машине открыт неограниченный доступ охлаждающей среды со стороны корпуса, то возможен эффективный отвод тепла от неподвижного якоря. Однако недостатком является необходимость уплотнения внутренней полости по наибольшему радиусу, что приводит к малой эффективности бесконтактного уплотнения, либо к увеличенным механическим потерям при контактном уплотнении полости.Since the fixed anchor in the known machine has unlimited access to the cooling medium from the side of the body, it is possible to efficiently remove heat from the fixed armature. However, the disadvantage is the need to seal the inner cavity along the largest radius, which leads to low efficiency of non-contact sealing, or to increased mechanical losses during contact sealing of the cavity.
Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения машины с внутренним якорем, простота конструкции и эффективное уплотнение внутренней полости ротора.The technical result is to increase the cooling efficiency of a machine with an internal armature, simplicity of design and effective sealing of the inner cavity of the rotor.
Поставленная задача достигается тем, что в закрытой электрической машине, содержащей наружный ротор с торцевыми стенками, выполненными в виде подшипниковых щитов, образующий замкнутую полость, в которой расположен якорь, при этом якорь закреплен на неподвижной ступице, имеющей опору, на которой установлены подшипники ротора, согласно изобретению на торцевых поверхностях ступицы и на внутренней и наружной поверхностях подшипниковых щитов ротора выполнены кольцевые ребра охлаждения, при этом ребра ступицы обращены навстречу ребрам внутренней поверхности щитов и, по меньшей мере, часть ребер одной поверхности расположена в кольцевых выемках между соседними ребрами другой поверхности с возможностью относительного окружного перемещения ребра в кольцевой выемке между ответными соседними ребрами с образованием кольцевых щелевых полостей, в которых расположена промежуточная охлаждающая среда, а на поверхности, по меньшей мере, части кольцевых ребер охлаждения в щелевой полости расположены выступы.The problem is achieved in that in a closed electric machine containing an outer rotor with end walls made in the form of bearing shields, forming a closed cavity in which the anchor is located, while the anchor is mounted on a fixed hub having a support on which the rotor bearings are mounted, according to the invention, annular cooling fins are made on the end surfaces of the hub and on the inner and outer surfaces of the bearing shields of the rotor, with the fins of the hub facing towards the ribs inward the front surface of the shields and at least part of the ribs of one surface is located in the annular recesses between adjacent ribs of the other surface with the possibility of relative circumferential movement of the ribs in the annular recess between the adjacent adjacent ribs with the formation of annular gap cavities in which the intermediate cooling medium is located, and the surface of at least part of the annular cooling fins in the slot cavity are protrusions.
Поставленная задача достигается также тем, что выступы могут быть расположены на вращающихся ребрах ротора и выполнены в виде лопаток для направленного перемещения промежуточной охлаждающей среды в щелевой полости, по меньшей мере, в направлении вращения ротора.The task is also achieved by the fact that the protrusions can be located on the rotating ribs of the rotor and made in the form of blades for the directed movement of the intermediate cooling medium in the slotted cavity, at least in the direction of rotation of the rotor.
Поставленная задача достигается также тем, что выступы могут быть расположены в соседних коаксиально расположенных щелевых полостях с возможностью перемещения промежуточной охлаждающей среды из щелевой полости меньшего радиуса в щелевую полость большего радиуса.The task is also achieved by the fact that the protrusions can be located in adjacent coaxially located slotted cavities with the possibility of moving the intermediate cooling medium from a slotted cavity of a smaller radius into a slotted cavity of a larger radius.
Поставленная задача достигается также тем, что, по меньшей мере, в части кольцевых ребер могут быть выполнены радиальные или наклонные прорези с образованием каналов для перемещения промежуточной охлаждающей среды между кольцевыми полостями.The task is also achieved by the fact that at least in part of the annular ribs can be made radial or inclined slots with the formation of channels for moving the intermediate cooling medium between the annular cavities.
Изобретение поясняется при помощи чертежей.The invention is illustrated using the drawings.
На фиг. 1 показан продольный разрез описываемой машины.In FIG. 1 shows a longitudinal section of the described machine.
На фиг. 2 показан местный вид А на фиг. 1.In FIG. 2 shows a partial view A in FIG. 1.
На фиг. 3 показан вид на якорь с неподвижными ребрами.In FIG. 3 shows a view of the anchor with fixed ribs.
На фиг. 4 - увеличенный вид на якорь.In FIG. 4 - an enlarged view of the anchor.
На фиг. 5 показан увеличенный вид на внутренние подвижные ребра ротора.In FIG. 5 shows an enlarged view of the inner movable ribs of the rotor.
На фиг. 6 - внешний вид на заднюю крышку машины.In FIG. 6 - appearance of the rear cover of the machine.
На фиг. 7 - внешний вид на переднюю крышку машины.In FIG. 7 - appearance of the front cover of the machine.
На фиг. 8 - продольный разрез модели.In FIG. 8 is a longitudinal section of the model.
Описываемая машина содержит наружный ротор 1 с торцевыми стенками 2, выполняющими функции подшипниковых щитов, в которых установлены подшипники 3. Внутри ротора 1 образована полость, в которой расположен якорь 4 с обмотками 5. Якорь 4 закреплен на неподвижной ступице 6, имеющей опору 7, на которой установлены подшипники 3 ротора 1. Ступица 6 якоря 4 может быть выполнена в виде пустотелого цилиндра с торцевыми стенками 8, на которых выполнены кольцевые ребра 9 охлаждения. На внутренних поверхностях торцевых стенок 2 ротора 1 также выполнены кольцевые ребра 10 охлаждения, которые обращены навстречу ребрам 9. При этом ребро 9 расположено в выемке между соседними ребрами 10, а ребро 10, соответственно - в выемке между соседними ребрами 9 с образованием кольцевых щелевых полостей между перемещающимися одна относительно другой кольцевыми поверхностями ребер 9 и 10. В кольцевых щелевых полостях расположена промежуточная охлаждающая среда, например, воздух или жидкость. В предпочтительном варианте выполнения в качестве промежуточной среды используется воздух. На поверхности, по меньшей мере, части кольцевых ребер 9 или 10 охлаждения в щелевой полости расположены выступы 11.The described machine comprises an
В предпочтительном варианте исполнения выступы 11 расположены на вращающихся ребрах 10 ротора 1 и выполнены в виде лопаток для направленного перемещения промежуточной охлаждающей среды в щелевой полости в направлении вращения ротора 1. При этом выступы 11 могут быть направлены перпендикулярно или наклонно к торцевой стенке 2 ротора 1 таким образом, чтобы при взаимодействии с промежуточной средой обеспечить ее перемещение вдоль кольцевой поверхности ребер 9 и 10 от их вершин к торцевой стенке 2 или от стенки 2 к вершинам ребер 9 и 10. Такое взаимодействие выступов 11 с промежуточной средой аналогично явлениям в осевой необъемной лопаточной машине, например, компрессоре.In a preferred embodiment, the
Выступы 11 могут быть расположены в соседних коаксиально расположенных щелевых полостях. В этом случае при вращении ротора 1 с ребрами 10 промежуточная охлаждающая среда перемещается как в осевом направлении вдоль поверхности ребер, так и в радиальном направлении из щелевой полости меньшего радиуса в щелевую полость большего радиуса под действием центробежных сил и сил взаимодействия выступов 11 с промежуточной средой.The
На фиг. 3 и 4 показано выполнение выступов 11 на неподвижных кольцевых ребрах 9 якоря 4. При таком выполнении выступов 11 происходит турбулизация промежуточной охлаждающей среды при перемещении ребер 10 ротора 1 относительно неподвижных выступов 11, что интенсифицирует теплообмен при передаче тепла от якоря 4 к внешней поверхности вращающегося ротора 1. При этом выступы 11 могут быть выполнены как со сплошной неразрывной поверхностью в виде цельной «лопатки», на внешней поверхности ребра 9 и/или 10, направленной перпендикулярно или под наклоном к стенкам 2 или 8, так и в виде отдельных возвышений на ребре 9 и/или 10, например, в виде «шипов».In FIG. Figures 3 and 4 show the implementation of the
На внешних поверхностях стенок 2 ротора 1 также выполнены кольцевые ребра 12 охлаждения, причем они занимают по возможности всю торцевую поверхность от подшипника до края торцевой стенки 2 и могут быть выполнены с различной высотой ребер 12, например, с плавно меняющейся высотой.On the outer surfaces of the
Описываемая машина работает следующим образом.The described machine operates as follows.
Ротор 1 установлен на подшипниках 3, расположенных на противоположных сторонах внутреннего неподвижного якоря 4. Так как опоры в этом случае выполняются минимально возможного диаметра, то уплотнение внутренней полости ротора 1 осуществляется с наилучшей эффективностью. Однако при такой компоновке ухудшается отвод тепла от расположенного в указанной полости ротора 1 неподвижного якоря 4 и его обмоток 5. Выполнение кольцевых ребер 9 и 10 на соседних торцевых поверхностях стенок 2 и 8, соответственно, ротора 1 и ступицы 6 якоря 4 позволяет значительно увеличить теплопередающую поверхность, а введение одних ребер в выемки других позволяет уменьшить зазор между взаимодействующими теплопередающими поверхностями. Направленное перемещение промежуточной охлаждающей среды внутри ротора 1 осуществляется в окружном направлении вдоль кольцевых щелевых полостей между ребрами 9 и 10, в осевом направлении поперек плоскости вращения ротора 1 и ребер 10, а также в радиальном направлении из кольцевых щелевых полостей меньшего радиуса в кольцевые полости большего радиуса. Постоянная циркуляция промежуточной охлаждающей среды внутри полости ротора 1 может быть обеспечена путем подбора величин поверхностей ребер, взаимодействующих с промежуточной средой на различных радиусах их вращения, для изменения величины центробежной силы, действующей на промежуточную среду на различном расстоянии от оси вращения ротора 1. При выполнении выступов 11 на неподвижном якоре 4 происходит интенсификация процесса теплопередачи во внешнюю среду за счет турбулизации промежуточной охлаждающей среды во внутренней полости ротора 1.The
Тепло, переданное в стенки 2 ротора 1, рассеивается его наружными ребрами 12, которые могут быть выполнены как кольцевыми, так и радиальными.The heat transferred to the
Таким образом, при использовании описываемого изобретения повышается эффективность охлаждения машины с внутренним неподвижным якорем 4, имеющей простую конструкцию, не требующую приводного нагнетателя для принудительного перемещения охлаждающей среды внутри полости ротора. При этом достигается повышенная эффективность уплотнения внутренней полости ротора за счет использования стенок ротора с минимальными отверстиями под опоры.Thus, when using the described invention, the cooling efficiency of a machine with an internal fixed
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103353A RU2713452C1 (en) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Closed electrical machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103353A RU2713452C1 (en) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Closed electrical machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713452C1 true RU2713452C1 (en) | 2020-02-05 |
Family
ID=69624963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019103353A RU2713452C1 (en) | 2019-02-06 | 2019-02-06 | Closed electrical machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2713452C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU332538A1 (en) * | Владимирский филиал Всесоюзного научно исследовательского института электромеханики | PATENT TECHNICAL LIBRARY JG. L. Novikov | ||
SU108346A1 (en) * | 1957-01-20 | 1957-11-30 | П.Р. Барышев | Device for cooling closed electric machines |
JPH044736A (en) * | 1990-04-18 | 1992-01-09 | Nippondenso Co Ltd | Ac generator for vehicle |
RU2006137C1 (en) * | 1991-10-25 | 1994-01-15 | Валуев Алексей Васильевич | Electrical machine rotor |
RU2089033C1 (en) * | 1996-01-12 | 1997-08-27 | Горелик Лев Вениаминович | Electrical machine |
DE102008050848A1 (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | Wobben, Aloys | ring generator |
RU113890U1 (en) * | 2011-11-08 | 2012-02-27 | Открытое Акционерное Общество "Силовые Машины - Зтл, Лмз, Электросила, Энергомашэкспорт" (Оао "Силовые Машины") | LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR |
-
2019
- 2019-02-06 RU RU2019103353A patent/RU2713452C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU332538A1 (en) * | Владимирский филиал Всесоюзного научно исследовательского института электромеханики | PATENT TECHNICAL LIBRARY JG. L. Novikov | ||
SU108346A1 (en) * | 1957-01-20 | 1957-11-30 | П.Р. Барышев | Device for cooling closed electric machines |
JPH044736A (en) * | 1990-04-18 | 1992-01-09 | Nippondenso Co Ltd | Ac generator for vehicle |
RU2006137C1 (en) * | 1991-10-25 | 1994-01-15 | Валуев Алексей Васильевич | Electrical machine rotor |
RU2089033C1 (en) * | 1996-01-12 | 1997-08-27 | Горелик Лев Вениаминович | Electrical machine |
DE102008050848A1 (en) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | Wobben, Aloys | ring generator |
RU113890U1 (en) * | 2011-11-08 | 2012-02-27 | Открытое Акционерное Общество "Силовые Машины - Зтл, Лмз, Электросила, Энергомашэкспорт" (Оао "Силовые Машины") | LIQUID COOLED ELECTRIC MACHINE ROTOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5220233A (en) | Dynamoelectric machines | |
RU2741681C2 (en) | Blade air-driven engine | |
TW201711350A (en) | Miniature motor | |
US20130342052A1 (en) | Electric machine with circumferential rotor and housing fins | |
JP7345998B2 (en) | sliding parts | |
JP7112541B2 (en) | motor shaft | |
JP2012100521A (en) | Case for rotary electric machine | |
EP0382333B1 (en) | Mounting arrangement of segmental members in rotary machines | |
EP2728715A2 (en) | Rotating electrical machine | |
RU2713452C1 (en) | Closed electrical machine | |
KR101265338B1 (en) | A cooling device of an electric motor | |
JP2004357498A (en) | Rotor body housing shell with reduced windage loss | |
RU2709622C1 (en) | Closed electric machine with internal fixed anchor | |
US4146807A (en) | Liquid metal raceway current collector for high speed acyclic machines | |
CN108370194B (en) | Slip ring arrangement for an electric machine | |
JP7269029B2 (en) | Blades and rotating machinery | |
RU2672858C1 (en) | Submersible oil-filled high-speed electric motor | |
BR112020026616A2 (en) | AN ELECTRICAL INDUCTION MACHINE | |
JP2019149859A (en) | Magnet cooling structure and rotary electric machine | |
JP2007511194A (en) | Fluid dynamic bearing motor | |
TWM592464U (en) | Hydraulic power generating device | |
CN112564357B (en) | Outer rotor single-phase motor | |
EP4242484A1 (en) | Bearing ring for rotary electric machine and corresponding rotary electric machine | |
CN219659506U (en) | Motor with protective structure | |
TWM653227U (en) | Double-ended oil leakage-proof hydrodynamic bearing and shaft bearing assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210207 |