SU817875A1 - Асинхронный электродвигатель - Google Patents

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 предлагаемого

электродвигател  при высоких выходных показател х и расщир етс  область его применени .

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.

2.. Электродвигатель по п. 1, отличающийс  тем, что торцовые вентил ционные отверсти  рабочего ротора выполнены на0 клонными.

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 .

4.Электродвигатель по п. 1, отличающийс  тем, что во внутренней полости вспомогательного ротора установлена воздухонаправл юща  диафрагма.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент Голландии № 103835,

5 кл. Н 02 К, 1963.

2.Патент ГДР № 18393, кл. 21 d 55/01, I960.