SU817875A1 - Induction electric motor - Google Patents

Induction electric motor Download PDF

Info

Publication number
SU817875A1
SU817875A1 SU792763029A SU2763029A SU817875A1 SU 817875 A1 SU817875 A1 SU 817875A1 SU 792763029 A SU792763029 A SU 792763029A SU 2763029 A SU2763029 A SU 2763029A SU 817875 A1 SU817875 A1 SU 817875A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rotor
electric motor
auxiliary
working
ventilation
Prior art date
Application number
SU792763029A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Викторович Бочкарев
Original Assignee
Фрунзенский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фрунзенский политехнический институт filed Critical Фрунзенский политехнический институт
Priority to SU792763029A priority Critical patent/SU817875A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU817875A1 publication Critical patent/SU817875A1/en

Links

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

Изобретение относитс  к электрическим машинам и может быть использовано дл  привода различных исполнительных механизмов . Известны конструкции асинхронных электродвигателей, состо щие из статора с обмотками, рабочего ротора в виде полого стакана и расположенного внутри него вспомогательного ферромагнитного ротора. Оба ротора вращаютс  независимо в отдельных подщипниках. Вспомогательный ротор  вл етс  внутренним магнитопроводом и служит одновременно дл  охлаждени  электродвигател  1. Недостатком известных двухроторных асинхронных электродвигателей  вл етс  низка  эффективность охлаждени , особенно подшипников вспомогательного ротора. Тем самым, надежность и срок службы указанных электродвигателей низкие. Известна конструкци  асинхронного электродвигател , в которой вспомогательный ротор  вл етс  внутренним магнитопроводом и вентил тором. Вспомогательный ферромагнитный ротор,, размешенный внутри полого рабочего ротора, имеет аксиальные наклонные каналы и при вращении охлаждает электродвигатель по принципу центробежного вентил тора. Охлаждающий воздух из вспомогательного ротора проходит через отверсти  в торцевых стенках рабочего ротора 2. Недостатком конструкции  вл етс  низка  эффективность охлаждени  электродвигател  в целом и полное отсутствие охлаждени  подшипников вспомогательного ротора . Цель изобретени  -- повышение надежности и срока службы электродвигател  за счет повышени  эффективности охлаждени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что на внутренней поверхности вспомогательного ротора выполнены профилированные .вентил ционные лопатки, расположенные под углом к плоскости вращени , а торцевые вентил ционные отверсти  рабочего ротора выполнены также под углом к плоскости вращени . При этом асинхронный двухроторный электродвигатель, может иметь на внутренней поверхности вспомогательного ротора с двух сторон профилированные наклонные вентил ционные лопатки, ориентированные таким образом, что создаваемые ими потоки охлаждающего воздуха направлены встреч но, и вентил ционные отверсти  и воздухонаправл ющую диафрагму в центральной части вспомогательного ротора. На фиг. 1 изображен предлагаемый электродвигатель, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - вариант электродвигател  с двух сторонним расположением лопаток. Статор 1 с обмотками 2 запрессован в корпус 3. Рабочий ротор 4, выполненный в виде полого стакана, закреплен на валу 5 и имеет в торцовой части вентил ционные отверсти  6, расположенные под углом к плоскости вращени . Вал 5 вращаетс  в подшипниках 7 и 8. Вспомогательный ферромагнитный ротор 9 установлен на подщипниках 10 и 11 и фиксируетс  на цилиндрической части подшипникового щита 12 при помощи пружинной шайбы 13 и самоконтр щейс  упругой гайки 14. На вспомогательном роторе закреплен центробежный вентил тор 15. В подшипниковых щитах 12 и 16 сделаны вентил ционные окна 17 и 18. Профилированные вентил ционные лопатки 19 выполнены на полой цилиндрической втулке 20, запрессованной во внутреннюю полость вспомогательного ротора 9, и ориентированы под углом к плоскости вращени . Толщина стенки вспомогательного ротора 9 под втулкой 20 равна двойной толщине скинсло , соответствующей установившемус  значению скольжени  вспомогательного ротора 9 при номинальном напр жении и синхронной частоте вращени  рабочего ротора 4. Электродвигатель предлагаемой конструкции работает следующим образом. При подаче напр жени  на обмотки 2 статора 1 рабочий ротор 4 и вспомогательный ротор 9 начинают вращатьс . Поскольку вентил ционные лопатки 19 расположены под углом к плоскости вращени , то вспомогательный ротор 9 т нет на себ  воздух, несколько закручива  его и перемеща  вдоль оси по принципу осевого вентил тора . Воздух поступает во внутреннюю полость вспомогательного ротора 9 через вентил ционные отверсти  6, причем, поскольку последние расположены под углом к плоскости вращени , при вращении рабочего ротора на охлаждающий воздух действуют дополнительные динамические и центробежные усили , направленные согласно с основным , развиваемым за счет вентил ционных лопаток 19 и центробежного вентил тора 15. Направление потока воздуха показано на чертеже стрелками. Охлаждающий воздух засасываетс  в вентил ционные окна 17, проходит через вентил ционные отверсти  6, через внутреннюю полость вспомогательного ротора 9 и выбрасываетс  центробежным вентил тором 15 в вентил ционные окна 18, смыва  на своем пути все нагревающиес  части электродвигател . Интенсивное охлаждение обеспечиваетс  и при работе рабочего ротора 4 на упор. В другом варианте электродвигател  статор 21 с обмотками 22 запрессован в корпус 23. Рабочий полый ротор 24 закреплен на валу 25 и имеет вентил ционные отверсти  26-28. Вал 25 установлен на подшипниках 29 и 30. Вспомогательный ферромагнитный моноблочный ротор 31 установлен на подшипниках 32 и 33 и имеет в центральной части вентил ционные отверсти  34. Подшипниковые опоры 35 выполнены на втулке 36. Профилированные вентил ционные лопатки 37 и 38 выполнены на полых цилиндрических втулках 39 и 40, запрессованных во внутреннюю полость вспомогательного ротора 31 с обоих концов, и ориентированы под углом к плоскости вращени  таким образом , что создаваемые ими при вращении вспомогательного ротора 31 потоки охлаждающего воздуха направлены в противоположные стороны. В центральной части внутренней полости вспомогательного ротора 31 под вентил ционными отверсти ми 34 запрессована воздухонаправл юща  диафрагма 41. Статор 21 имеет радиальные вентил ционные каналы 42, а на внутренней поверхности корпуса 23 выполнены аксиальные ребра, обеспечивающие между статором и корпусом вентил ционные каналы 43. В подшипниковых щитах 44 и 45 выполнены вентил ционные окна 46 и 47. На внутренней поверхности подшипниковых щитов 44 и 45 закреплены диафрагмы 48 и 49. В корпусе 23 выполнены вентил ционные окна 50 и 51. Электродвигатель предлагаемой конструкции работает следующим образом. При подаче напр жени  на обмотки 22 статора 1 рабочий ротор 24 и вспомогательный ротор 31 начинают вращатьс . Поскольку профилированные вентил ционные лопатки расположены под углом, то вспомогательный ротор 31 перемешает охлаждающий воздух вдоль оси по принципу осевого вентил тора . Воздух поступает во внутреннюю полость вспомогательного ротора 31 с обоих сторон через вентил ционные окна 46 и 47 и вентил ционные отверсти  34, направл етс  диафрагмой 41 в вентил ционные отверсти  34, проходит через сквозные пазы и вентил ционные каналы 42 и 43 к выбрасываетс  в вентил ционнь1е окна 46 и 47. Направление воздуха показано на фиг. 2 стрелками. Диафрагмы служат дл  дифференцировани  вход щего и выход щего воздушных потоков. При изменении направлени  вращени  электродвигател  направлени  воздушных потоков измен етс  соответственно на противоположные. Интенсивное охлаждение обеспечиваетс  и при работе рабочего ротора на упор. Достоинством предлагаемого электродвигател   вл етс  то, что в нем обеспечиваетс  интенсивное охлаждение при любых режимах работы рабочего ротора, в том числе и при работе его на упор. Наличие профилированных вентил ционных лопаток на внутренней поверхности вспомогательного ротора и наклонных вентил ционных отверстий в торцевой части рабочего ротора обеспечивает интенсивное аксиальное перемещение хладоагента. За счет того, что толщина стенки вспомогательного ротора под вентил ционными лопатками равна двойной толщине скин-сло , обеспечиваютс  максимальна  высота этих лопаток и минимальное аэродинамическое сопротивление внутренней полости вспомогателного ротора, при этом сохран ютс  интегральные параметры вспомогательного ротора. Тем самым, тепловой режим работы подщипников вспомогательного ротора и электродвигател  в целом значительно улучщаетс . Фиксаци  вспомогательного ротора на цилиндрической части подщипникового щита при помощи пружинной щайбы и самоконтр щейс  упругой гайки предотвращает его осевые перемещени  при одновременном обеспечении возможности теплового расщирени . Поскольку вспомогательный ротор механически не св зан с валом рабочего ротора, то осевые и радиальные усили , действующие на него, не вли ют на напр жение трогани  и электромеханическую посто нную времени рабочего ротора . Наличие воздухонаправл ющих диафрагм , вентил ционнь1х отверстий в обоих роторах и вентил ционных каналов в статоре обеспечи ает интенсивное аксиальнорадиальное перемещение охлаждающего воздуха . Кроме того, наличие сквозных вентил ционных пазов в рабочем роторе уменьщает его момент инерции, тем самым уменьщаетс  -напр жение трогани  и электромеханическа  посто нна  времени. В результате перечисленных качеств повышаетс  надежность и срок службы предлагаемогоThe invention relates to electric machines and can be used to drive various actuators. Constructions of asynchronous electric motors are known, consisting of a stator with windings, a working rotor in the form of a hollow cup and an auxiliary ferromagnetic rotor located inside it. Both rotors rotate independently in separate bearings. The auxiliary rotor is an internal magnetic core and serves simultaneously to cool the electric motor 1. A disadvantage of the known two-rotor induction electric motors is the low cooling efficiency, especially of the auxiliary rotor bearings. Thus, the reliability and service life of these motors is low. A known asynchronous motor design, in which the auxiliary rotor is an internal magnetic core and fan. The auxiliary ferromagnetic rotor, placed inside the hollow working rotor, has axial inclined channels and during rotation cools the electric motor according to the principle of a centrifugal fan. The cooling air from the auxiliary rotor passes through the holes in the end walls of the working rotor 2. A disadvantage of the design is the low cooling efficiency of the electric motor as a whole and the complete absence of cooling of the bearings of the auxiliary rotor. The purpose of the invention is to increase the reliability and service life of an electric motor by increasing the cooling efficiency. The goal is achieved by the fact that profiled fan-shaped vanes arranged at an angle to the plane of rotation are made on the inner surface of the auxiliary rotor, and the end vents of the working rotor are also angled to the plane of rotation. In this case, an asynchronous two-rotor electric motor may have profiled inclined ventilation blades on both sides of the inner surface of the auxiliary rotor, oriented so that the cooling air streams they generate are directed towards the air vents and the air guide diaphragm in the central part of the auxiliary rotor. FIG. 1 shows the proposed electric motor, a general view in section; in fig. 2 - a variant of an electric motor with a two-sided arrangement of the blades. The stator 1 with the windings 2 is pressed into the housing 3. The working rotor 4, made in the form of a hollow cup, is fixed on the shaft 5 and has in the end part air vents 6 located at an angle to the plane of rotation. The shaft 5 rotates in bearings 7 and 8. The auxiliary ferromagnetic rotor 9 is mounted on the sub-bearings 10 and 11 and fixed on the cylindrical part of the bearing shield 12 by means of a spring washer 13 and a self-locking elastic nut 14. The centrifugal fan 15 is fixed on the auxiliary rotor 15. In the bearing the boards 12 and 16 are made of ventilation windows 17 and 18. The profiled ventilation blades 19 are made on a hollow cylindrical sleeve 20, pressed into the internal cavity of the auxiliary rotor 9, and oriented at an angle to the flat rotations. The wall thickness of the auxiliary rotor 9 under the sleeve 20 is equal to twice the skin thickness corresponding to the steady state slip value of the auxiliary rotor 9 at nominal voltage and synchronous rotation frequency of the working rotor 4. The electric motor of the proposed design works as follows. When voltage is applied to the windings 2 of the stator 1, the working rotor 4 and the auxiliary rotor 9 begin to rotate. Since the ventilation blades 19 are located at an angle to the plane of rotation, the auxiliary rotor 9 does not bring air on itself, twists it somewhat and moves along the axis according to the principle of an axial fan. Air enters the internal cavity of the auxiliary rotor 9 through the ventilation holes 6, moreover, since the latter are at an angle to the plane of rotation, when the working rotor rotates, additional dynamic and centrifugal forces act on the cooling air, in accordance with the main ones developed by ventilation blades 19 and a centrifugal fan 15. The direction of the air flow is shown in the drawing by the arrows. The cooling air is sucked into the ventilation openings 17, passes through the ventilation openings 6, through the internal cavity of the auxiliary rotor 9 and is thrown out by the centrifugal fan 15 into the ventilation openings 18, flushing all heated parts of the electric motor on its way. Intensive cooling is also provided when the working rotor 4 is on stop. In another embodiment of the electric motor, a stator 21 with windings 22 is pressed into the housing 23. The working hollow rotor 24 is fixed to the shaft 25 and has air vents 26-28. Shaft 25 is mounted on bearings 29 and 30. The auxiliary ferromagnetic monoblock rotor 31 is mounted on bearings 32 and 33 and has air vents 34 in the central part. Bearing bearings 35 are made on sleeve 36. Profiled ventilation blades 37 and 38 are made on hollow cylindrical bushings 39 and 40, pressed into the internal cavity of the auxiliary rotor 31 at both ends, and oriented at an angle to the plane of rotation in such a way that the cooling flows generated by them during the rotation of the auxiliary rotor 31 air directed in opposite directions. In the central part of the internal cavity of the auxiliary rotor 31, the air guide diaphragm 41 is pressed under the ventilation holes 34. The stator 21 has radial ventilation channels 42, and axial ribs are provided on the internal surface of the housing 23, providing ventilation channels 43 between the stator and the housing. bearing shields 44 and 45 are provided with ventilation holes 46 and 47. Diaphragms 48 and 49 are fixed on the inner surface of the bearing shields 44 and 45. The ventilation holes 50 and 51 are mounted in the housing 23. Electric motor Only the proposed design works as follows. When voltage is applied to the windings 22 of the stator 1, the working rotor 24 and the auxiliary rotor 31 begin to rotate. Since the profiled ventilation blades are angled, the auxiliary rotor 31 mixes the cooling air along the axis on the principle of an axial fan. Air enters the internal cavity of the auxiliary rotor 31 on both sides through the ventilation holes 46 and 47 and the ventilation holes 34, is directed by the diaphragm 41 into the ventilation holes 34, passes through the through slots and the ventilation ducts 42 and 43 to the air outlet windows 46 and 47. The direction of the air is shown in FIG. 2 arrows. Diaphragms serve to differentiate the incoming and outgoing air currents. When the direction of rotation of the motor is changed, the directions of the air flow change accordingly to the opposite. Intensive cooling is also provided when the working rotor is on stop. The advantage of the proposed electric motor is that it provides intensive cooling in all operating modes of the working rotor, including when it is operated on its support. The presence of profiled ventilation blades on the inner surface of the auxiliary rotor and inclined ventilation holes in the end part of the working rotor provides intensive axial movement of the refrigerant. Due to the fact that the wall thickness of the auxiliary rotor under the ventilation blades is equal to twice the thickness of the skin layer, the maximum height of these blades and the minimum aerodynamic resistance of the internal cavity of the auxiliary rotor are ensured, while the integral parameters of the auxiliary rotor are preserved. Thereby, the thermal mode of operation of the auxiliary rotor and electric motor sub-bodies as a whole is greatly improved. The fixing of the auxiliary rotor on the cylindrical part of the support shield with the help of a spring plate and a self-locking elastic nut prevents its axial movement while at the same time ensuring the possibility of thermal expansion. Since the auxiliary rotor is not mechanically connected to the shaft of the rotor, axial and radial forces acting on it do not affect the starting voltage and the electromechanical time constant of the rotor. The presence of air-guided diaphragms, ventilation holes in both rotors and ventilation ducts in the stator provides intensive axial and radial movement of the cooling air. In addition, the presence of through ventilation slots in the working rotor reduces its moment of inertia, thereby reducing the pull-up voltage and the electromechanical time constant. As a result of these qualities, the reliability and service life of the proposed

электродвигател  при высоких выходных показател х и расщир етс  область его применени .motor at high output and extends its range of application.

Claims (4)

1. Асинхронный электродвигатель, содержащий статор с сердечником и обмоткой, рабочий полый ротор с торцовыми вентил ционными отверсти ми, вспомогатедный ротор , расположенный на подшипниках во внутренней полости рабочего ротора, и центробежный вентил тор, закрепленный, на вспомогательном роторе, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности путем повыщени  эффективности охлаждени , на внутренней поверхности вспомогательного ротора установлены с. наклоном профилированные вентил ционные лопатки.1. An asynchronous electric motor containing a stator with a core and a winding, a working hollow rotor with end vents, an auxiliary rotor located on bearings in the internal cavity of the working rotor, and a centrifugal fan mounted on an auxiliary rotor, characterized in that in order to increase reliability by increasing the cooling efficiency, on the inner surface of the auxiliary rotor are installed. sloping profiled ventilation blades. 2.. Электродвигатель по п. 1, отличающийс  тем, что торцовые вентил ционные отверсти  рабочего ротора выполнены на0 клонными.2 .. An electric motor according to claim 1, characterized in that the end ventilation openings of the working rotor are 0-cloned. 3.Электродвигатель по п. 1, отличающийс  тем, что профилированные вентил ционные лопатки расположены в торцовых част х вспомогательного ротора с возможностью подачи охлаждающего воздуха в про5 тивоположные направлени , а сердечник статора , полый рабочий и вспомогательный роторы имеют радиальные вентил ционные каналы .3. Electric motor according to claim 1, characterized in that the profiled ventilation blades are located in the end portions of the auxiliary rotor with the possibility of supplying cooling air in opposite directions, and the stator core, hollow working and auxiliary rotors have radial ventilation channels. 4.Электродвигатель по п. 1, отличающийс  тем, что во внутренней полости вспомогательного ротора установлена воздухонаправл юща  диафрагма.4. An electric motor according to claim 1, characterized in that an air inlet diaphragm is installed in the inner cavity of the auxiliary rotor. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Патент Голландии № 103835, 1.Patent of Holland No. 103835, 5 кл. Н 02 К, 1963.5 cl. H 02 K, 1963. 2.Патент ГДР № 18393, кл. 21 d 55/01, I960.2. Patent of the GDR No. 18393, cl. 21 d 55/01, I960.
SU792763029A 1979-05-07 1979-05-07 Induction electric motor SU817875A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792763029A SU817875A1 (en) 1979-05-07 1979-05-07 Induction electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792763029A SU817875A1 (en) 1979-05-07 1979-05-07 Induction electric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU817875A1 true SU817875A1 (en) 1981-03-30

Family

ID=20826385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792763029A SU817875A1 (en) 1979-05-07 1979-05-07 Induction electric motor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU817875A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502179C2 (en) * 2007-12-20 2013-12-20 Сименс Акциенгезелльшафт Electric machine with double axial fan
RU2668236C1 (en) * 2017-12-14 2018-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" Asynchronous motor rotor
RU189546U1 (en) * 2019-04-30 2019-05-28 Евгений Алексеевич Артюхов ASYNCHRONOUS ENGINE

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502179C2 (en) * 2007-12-20 2013-12-20 Сименс Акциенгезелльшафт Electric machine with double axial fan
RU2668236C1 (en) * 2017-12-14 2018-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" Asynchronous motor rotor
RU189546U1 (en) * 2019-04-30 2019-05-28 Евгений Алексеевич Артюхов ASYNCHRONOUS ENGINE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3122463B2 (en) Method and apparatus for ventilating an electric machine
CN106972655B (en) Three-phase brushless motor of dust collector
WO2004022948A1 (en) Jet motor or turbine motor
JP3981143B1 (en) Power generator
US3719843A (en) Dynamoelectric machine cooling arrangement
SU817875A1 (en) Induction electric motor
KR100439600B1 (en) Concentric 2-axis simultaneous rotating device
US3358381A (en) Spin dryer having a shaded-pole motor
CN212751981U (en) New-type structure external rotor electric machine shell and external rotor electric machine
EP1366299B1 (en) Air impeller and a housing for such an impeller
CN112366894A (en) Rare earth permanent magnet motor
JP2022012979A (en) Electric blower, and vacuum cleaner mounting the same
US2780738A (en) Vaporization cooled dynamoelectric machine
JPH06294393A (en) Blower
SU1667200A1 (en) Asynchronous electrical motor
SU884041A1 (en) Induction electronic motor
SU692005A1 (en) Induction motor
JP2685308B2 (en) Self-ventilated cooling type rotating electric machine for vehicles
JP7075836B2 (en) Motor with internal fan fan
CN108844130B (en) Air conditioner
SU1698934A1 (en) Electric machine
JPS5943801Y2 (en) Cooling system for rotating electric machines with rotating transformers
SU1159114A1 (en) Induction motor
RU2233529C2 (en) Face-type induction machine
JP2885450B2 (en) Cooling device for multiple stator induction motor