RU37281U1 - ELECTRIC MACHINE - Google Patents

Description

Электрическая машина.Electric car.

Полезная модель относится к электромашиностроению, в частности к охлаждению электрических машин.The utility model relates to electrical engineering, in particular to the cooling of electrical machines.

Известна электрическая машина (Авт.св. № 1725322А1, Н02К 9/04 , 1992), с радиально-согласной вентиляцией, содержащая статор с радиальными вентиляционными каналами, корпусом и обмоткой с лобовыми частями, ротор с аксиальными и радиальными вентиляционными каналами, валом и осевыми вентиляторами, снабжёнными направляющими цилиндрическими кожухами. Для улучшения охлаждения между кожухом вентилятора и торцом ротора над аксиальными каналами установлена перегородка с отверстиями, соединяющими зону статора и ротора, при этом на наружной поверхности перегородки между отверстиями размещены радиальные лопатки-крыльчатки.Known electric machine (Autosw. No. 1725322A1, N02K 9/04, 1992), with radial-consent ventilation, containing a stator with radial ventilation ducts, a housing and a winding with frontal parts, a rotor with axial and radial ventilation ducts, shaft and axial fans equipped with guide cylindrical casings. To improve cooling between the fan casing and the end face of the rotor above the axial channels, a partition is installed with holes connecting the stator and rotor zone, and radial impeller blades are placed on the outer surface of the partition between the holes.

Недостатком такой конструкции является - наличие перегородок, радиальных лопаток-крыльчаток и вентиляторов, которые увеличивают механические потери и шум электрической машины.The disadvantage of this design is the presence of partitions, radial impeller blades and fans, which increase the mechanical loss and noise of the electric machine.

Прототипом предлагаемого технического решения является электрическая машина (Электрические машины переменного тока. Сборник трудов по электрическим машинам переменного тока мощностью от 100 до 1000 кВт и свыше 1000 кВт. Вып. 1. ЦПКТБ КЭМ. Л., «Энергия, 1973, с. 20, рис. 1а), содержащая статор и ротор с сердечниками, разделёнными на пакеты радиальными вентиляционными каналами. Сердечник ротора закреплён на валу и имеет аксиальные вентиляционные каналы. С обеих сторон сердечника ротора установлены осевые вентиляторы.The prototype of the proposed technical solution is an electric machine (AC electric machines. Collection of works on AC electric machines with power from 100 to 1000 kW and more than 1000 kW. Issue 1. CPKTB KEM. L., “Energy, 1973, p. 20, Fig. 1a), containing a stator and a rotor with cores divided into packages by radial ventilation ducts. The rotor core is mounted on the shaft and has axial ventilation ducts. Axial fans are installed on both sides of the rotor core.

Недостатками такой конструкции является:The disadvantages of this design are:

-наличие осевых вентиляторов, являющихся причиной увеличения шума машины, снижение КПД и увеличение трудоёмкости изготовления машины;- the presence of axial fans, which are the cause of an increase in machine noise, a decrease in efficiency and an increase in the complexity of manufacturing a machine;

-появление несимметричного распределения расходов хладагента на половине машины, и как следствие - неравномерность температуры по длине машины.- the emergence of an asymmetric distribution of refrigerant costs on half of the machine, and as a result - temperature unevenness along the length of the machine.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение вышеуказанных недостатков.The objective of the proposed technical solution is to eliminate the above disadvantages.

Электрическая машина, содержит корпус, сердечники статора и ротора, разделённые на пакеты радиальными вентиляционными каналами, обмотку статора с лобовыми частями и обмотку ротора, аксиальные вентиляционные каналы в спинке сердечника ротора, причём в средней части аксиальных вентиляционных каналов в спинке сердечника ротора расположена перегородка, а между лобовой частью обмотки статора и корпусом машины с обеих сторон установлены уплотнительные кольца с возможностью прохождения всего хладагента из охладителя через лобовую часть обмотки статора.The electric machine contains a housing, stator and rotor cores, divided into packages by radial ventilation ducts, a stator winding with frontal parts and a rotor winding, axial ventilation ducts in the back of the rotor core, and a partition is located in the middle of the axial ventilation ducts in the back of the rotor core, and between the frontal part of the stator winding and the machine body, sealing rings are installed on both sides with the possibility of the passage of all refrigerant from the cooler through the frontal part of stator coils.

На фигуре изображена электрическая машина с циркуляцией хладагента внутри машины.The figure shows an electric machine with refrigerant circulation inside the machine.

Электрическая машина содержит сердечник статора 1 с обмоткой с лобовыми частями 2 и радиальными вентиляционными каналами 3, сердечник ротора 4 с обмоткой 5, радиальными вентиляционными каналами 6, аксиальными вентиляционными каналами в спинке сердечника ротора 7 и перегородкой 8 в средней части каналов, вал ротора 9, уплотнительные кольца 10 с обеих сторон машины для исключение зазора между лобовой частью обмотки и корпусом статора 11, теплообменник 12. Электрическая машина работает следуюпщм образом.The electric machine contains a stator core 1 with a winding with frontal parts 2 and radial ventilation channels 3, a rotor core 4 with a winding 5, radial ventilation channels 6, axial ventilation channels in the back of the rotor core 7 and a partition 8 in the middle of the channels, rotor shaft 9, O-rings 10 on both sides of the machine to eliminate the gap between the frontal part of the winding and the stator housing 11, the heat exchanger 12. The electric machine operates as follows.

.}ObJ3.} ObJ3

части обмотки 2, поступает в аксиальные вентиляционные каналы в спинке сердечника ротора 7. Из аксиальных вентиляционных каналов ротора 7 под действием центробежных сил хладагент через радиальные вентиляционные каналы 6 поступает в радиальные вентиляционные каналы сердечника статора 3, охлаждая сердечник статора 1 и обмотку 2. Далее из радиальных вентиляционных каналов 3 статора хладагент поступает для охлаждения в межтрубное пространство теплообменника 12.part of the winding 2, enters the axial ventilation channels in the back of the rotor core 7. From the axial ventilation channels of the rotor 7 under the action of centrifugal forces, the refrigerant through the radial ventilation channels 6 enters the radial ventilation channels of the stator core 3, cooling the stator core 1 and winding 2. Further from radial ventilation channels 3 of the stator, the refrigerant enters for cooling in the annular space of the heat exchanger 12.

В известных электрических машинах для улучшения теплоотдачи с лобовых частей используют осевые вентиляторы, в которых для подачи хладагента в вентилятор используют кожуха, ограничиваюш;ие проходное сечение на выходе из охладителя. В результате, увеличивается сопротивление для выходящего хладагента и соответственно, потери на вентиляцию.In known electric machines, axial fans are used to improve heat transfer from the frontal parts, in which a casing is used to supply refrigerant to the fan, restricting the passage through section at the outlet of the cooler. As a result, the resistance for the outgoing refrigerant increases and, accordingly, the ventilation loss.

Поэтому, для повышения эффективности охлаждения в предлагаемом решении было увеличено проходное сечение на выходе охладителя и прохождение всего хладагента выходящящего из охладителя через лобовую часть обмотки статора, что обусловлено установкой уплотнительных колец между лобовой частью обмотки и корпусом статора с обеих сторон машины. А при размещении перегородки в среднем пакете ротора в аксиальных каналах происходит деление хладагента на две равные части, что исключает их взаимодействие при малом аэродинамическом сопротивлении встречных потоков, повышая тем самым интенсивность охлаждения машины за счёт равномерного распределения хладагента по длине машины.Therefore, to improve the cooling efficiency, the proposed solution increased the flow area at the outlet of the cooler and the passage of all the refrigerant leaving the cooler through the frontal part of the stator winding, which is due to the installation of o-rings between the frontal part of the winding and the stator housing on both sides of the machine. And when the partition is placed in the middle rotor package in the axial channels, the refrigerant is divided into two equal parts, which excludes their interaction with low aerodynamic resistance of the oncoming flows, thereby increasing the cooling rate of the machine due to the uniform distribution of refrigerant along the length of the machine.

При этом более эффективном охлаждении исключаются осевые вентиляторы и уменьшаются потери на вентиляцию, и в результате, повышается КПД машины, происходит уменьшение шума и трудоёмкости изготовления.With this more efficient cooling, axial fans are eliminated and ventilation losses are reduced, and as a result, machine efficiency is increased, and noise and laboriousness of production are reduced.

Claims (1)

Электрическая машина, содержащая корпус, сердечники статора и ротора, разделенные на пакеты радиальными вентиляционными каналами, обмотку статора с лобовыми частями и обмотку ротора, аксиальные вентиляционные каналы в спинке сердечника ротора, отличающаяся тем, что в средней части аксиальных вентиляционных каналов в спинке сердечника ротора расположена перегородка, а между лобовой частью обмотки статора и корпусом машины с обеих сторон установлены уплотнительные кольца с возможностью прохождения всего хладагента из охладителя через лобовую часть обмотки статора.An electric machine comprising a housing, stator and rotor cores, divided into packets by radial ventilation channels, a stator winding with frontal parts and a rotor winding, axial ventilation channels in the back of the rotor core, characterized in that in the middle part of the axial ventilation channels in the back of the rotor core a partition, and between the frontal part of the stator winding and the machine body, sealing rings are installed on both sides with the possibility of the passage of all refrigerant from the cooler through the frontal part of the stator winding.