CS274168B1

CS274168B1 - Electric rotating machine

Info

Publication number: CS274168B1
Application number: CS717087A
Authority: CS
Inventors: Vojtech Ing Csc Frcek; Zdenek Doc Ing Csc Machacek; Milan Hudec; Jiri Ing Kuchar
Original assignee: Vojtech Ing Csc Frcek; Zdenek Doc Ing Csc Machacek; Milan Hudec; Jiri Ing Kuchar
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1991-04-11
Also published as: CS717087A1

Abstract

The profile of the bearing bracket (3) consists of an arch smooth in its parts. At least one of its parts of one to n parts (31 to 3n) linked to one another defines with a part of envelope curve (22) of projection (21) of stator end turn, adjoining the axis (23) of the stator bundle drilling (2) with changing distance in the direction of the axis (51) of the shortest distance (5) between the bearing bracket (3) and the envelope curve (22) conically extending first mouth (U1) and second mouth (U2). The solution brings about lowering of aerodynamic resistance in this area and therefore better cooling.<IMAGE>

Description

Ře šení se týká elektrického stroje točivého, opatřeného ložiskovým štítem upraveným na hřídeli a zalícovaným ke kostře, kde tvar ložiskového štítu zlepšuje ventilační poměry uvnitř stroje.The invention relates to a rotary electric machine provided with a bearing shield arranged on a shaft and flush with the frame, where the shape of the bearing shield improves ventilation conditions inside the machine.

Pro pohony zařízení s různými pracovními režimy, jako jsou pračky a zařízení jim podobná se používají asynchronní elektromotory. Tyto elektromotory jsou konstrukčně jednoduché a spolehlivé, avšak při jejich nepravidelném pracovním režimu, který je řízen například programovatelným zařízením, vzniká v nich značné oteplení. Pro odvedení tepla bývá elektromotor konstruován s průtahovou ventilací s vlastním chlazením, což je prakticky realizováno ventilátorem umístěným přímo na rotoru. Úlohou ventilátoru je uvedení vzduchu do pohybu, vzduch po průchodu elektromotorem odvede do okolní atmosféry teplo, které je sejmuto z jednotlivých vnitřních částí elektromotoru. Vzduch při průchodu elektromotorem překonává aerodynamický odpor, který je především závislý na vzájemném piOstorovéin uspořádání vnitřních částí elektromotoru. Konstrukčním prvkem, který významně ovlivňuje tento aei*odynamický odpor je ložiskový štít, který mimo svoji funkci mechanickou usměrňuje tok vzduchu elektromotorem, a to zejména v oblasti vyložení čelo statorového vinutí, tímto ovlivňuje tok vzduchu vinutím samotným a dále všemi vzduchem protékanými a obtékanými částmi elektrického stroje točivého. Je žádoucí, aby v závislosti na tom, kolik tepla je v dané části stroje vyvíjeno, protékal vzduch kolem a nebo těmito částmi s určitými parametry, to jest v optimálním množství a s optimální rychlostí. Tyto optimální parametry zaručují, že vzduch setrvá s dostatečnou prodlevou v okolí teplo vyzařujících povrchů vnitřních částí elektrického stroje točivého k předání tepla, ale potom bude nejkratší možnou cestou dopraven mimo vnitrní prostor stroje. Zvyšování průtočného množství chladicího vzduchu již nepřináší podstatnější zlepšení chlazení, naopak dochází ke zbytečným ztrátám, a to v důsledku nárůstu aerodynamického odporu a předimenzováním ventilátoru.Asynchronous electric motors are used to drive devices with different operating modes, such as washing machines and similar devices. These electric motors are structurally simple and reliable, but their irregular operating mode, which is controlled, for example, by a programmable device, generates considerable warming. To dissipate the heat, the electric motor is usually designed with draft ventilation with its own cooling, which is practically realized by a fan placed directly on the rotor. The task of the ventilator is to set the air in motion, the air after passing through the electric motor dissipates heat into the surrounding atmosphere, which is removed from the individual internal parts of the electric motor. The air passing through the electric motor overcomes the aerodynamic resistance, which is mainly dependent on the mutual space arrangement of the internal parts of the electric motor. A structural element that significantly affects this aei * dynamic resistance is a bearing shield which, outside its mechanical function, directs the air flow through the electric motor, especially in the area of the lining of the stator winding, thereby affecting the air flow by winding alone and all air flowing and bypassed rotating machines. Depending on how much heat is generated in a given part of the machine, it is desirable for air to flow around or through these parts with certain parameters, i.e., in an optimum amount and at an optimum speed. These optimum parameters ensure that the air remains with sufficient delay around the heat-radiating surfaces of the internal parts of the electrical machine rotating to transfer heat, but will then be conveyed outside the machine as soon as possible. Increasing the cooling air flow rate no longer results in a significant improvement in cooling; on the contrary, unnecessary losses occur due to an increase in aerodynamic drag and oversizing of the fan.

U dosud užívaných tvarů ložiskových štítů však nedochází k optimálnímu odvedení tepla vyvíjeného uvnitř elektrického stroje točivého. Je to dáno tím, že prostor mezi vyložením čela statorového vinutí a ložiskovým štítem klade vzduchu při jeho průchodu elektrickým strojem točivým nežádoucí aerodynamický odpor a omezuje tak optimální odvádění tepla.However, the shapes of the bearing shields used up to now do not lead to optimum dissipation of the heat generated within the rotating electric machine. This is due to the fact that the space between the lining of the stator winding face and the bearing shield imparts an undesirable aerodynamic drag as it passes through an electric machine rotating, thus limiting optimal heat dissipation.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny u elektrického stroje točivého podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že nejméně jedna z jedné až n částí oblouku po částech hladkého profilu ložiskového štítu vymezuje spolu s částí obalové křivky vyložení čela statorového vinutí, přivrácenou k ose vrtání statorového svazku a měnící se vzdáleností vůči ose tvrtání statorového svazku od nejmenší vzdálenosti mezi profilem ložiskového štítu a obalovou křivkou vyložení čela statorového vinutí nálevkovitě se rozšiřující první ústí a druhé Ústí.The aforementioned drawbacks are eliminated in an electric rotary machine according to the invention, characterized in that at least one of one to n portions of the arc by portions of the plain end shield defines together with the portion of the envelope curve the lining of the stator winding face facing the bore axis of the stator beam and varying the distance to the bore axis of the stator beam from the smallest distance between the bearing shield profile and the lining face of the stator winding is a funnel-extending first orifice and second orifice.

Na připojeném výkrese je znázorněn příklad provedení elektrického stroje točivého podle vynálezu v axiálním řezu.The attached drawing shows an exemplary embodiment of an electric machine rotating according to the invention in axial section.

Elektrický stroj točivý podle vynálezu je tvořen kostrou 1 k jejímuž vnitřnímu obvodu přiléhá statorový svazekz něhož souměrně vystupují v axiálním směru vyložení 21 čel statorového vinutí. Dále sestává z ložiskového štítu 3, který je svým vnějším obvodem zalícován k okrajovým částem 11 vnitřního obvodu kostry 1. Elektrický stroj točivý je dále opatřen rotorem 4, ložisky 7. Profil ložiskového štítu 3 je tvořen obloukem po částech hladkým. Nejméně jedna z jedné až n částí tohoto oblouku vymezuje spolu s částí obalové křivky 22 vyložení čela statorového vinutí, přivrácenou k ose 23 vrtání statorového svazku 2 a měnící se vzdáleností ve směru osy 51 nejmenší vzdálenosti 5 mezi obloukem 3 po částech hladkým o obalovou křivkou 22 nálevkovitě se rozšiřující první ústí Ul a druhé ústi U2.The rotary electric machine according to the invention is formed by a skeleton 1, to whose inner circumference a stator bundle adjoins, with which they extend symmetrically in the axial direction of the lining 21 of the stator windings. Furthermore, it consists of a bearing shield 3 which, with its outer circumference, is flush with the edge portions 11 of the inner circumference of the carcass 1. The rotary electric machine is further provided with a rotor 4, bearings 7. The profile of the bearing shield 3 is formed smoothly. At least one of the n-to-n portions of this arc together with the portion of the envelope 22 defines the lining of the stator winding face facing the bore axis 23 of the stator beam 2 and varying the distance along axis 51. a funnel-extending first orifice U1 and a second orifice U2.

CS 274168 BlCS 274168 Bl

Účinek řešení elektrického stroje točivého podle vynálezu je následující.The effect of the solution of the electric rotary machine according to the invention is as follows.

Potom, co chladicí vzduch je vytlačen z prostoru příslušného ventilačním lopatkám 9, vstupuje do prostoru ústí U2. Zde je jeho tok uspořádán a určitý díl je veden vyložením 21 čel statorového vinutí. Další díl vzduchu vstupuje do prostoru příslušnému ústí U2. Zde dochází k jeho expanzi, která podporuje svým účinkem na principu Lavalovy dýzy dopravu vzduchu mimo stroj.After the cooling air is forced out of the space corresponding to the ventilation vanes 9, it enters the space of the mouth U2. Here, its flow is arranged and a part is guided by the unloading 21 of the stator winding faces. Another part of the air enters the space of the respective mouth U2. Here it is expanded, which by its effect on the principle of Laval nozzle supports the transport of air outside the machine.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An electrical rotary machine having a bearing shield arranged on a bearing shaft connected to a frame and adjoining a stator bundle having a stator winding around its inner circumference, the shape of the bearing shield being determined by rotating the arc along parts smooth around the stator bore axis. , wherein the portion of the smooth shield of the bearing shield profile is composed of one to n contiguous parts, wherein the sheath curve of the stator winding face has no common point with the portion of the smooth shield of the bearing shield profile, characterized in that at least one of one to n of the arc portions (31 to 3n), in portions of the smooth profile of the bearing shield (3), together with a portion of the envelope curve (22) defines a lining (21) of the stator winding face facing the bore axis (23) and with the distance in the direction of the axis (51) a smaller distance (5) between the bearing shield (3) and the envelope curve (22) of the funnel-shaped first orifice (U1) and the second orifice (U2).

Electric rotary machines according to claim 1, characterized in that the first orifice (U1) and the second orifice (U2) are delimited by a line (S) of the endpoints of symmetry (E) of at least one of the n-portions (31 to 3n) and the envelope curves (22) of the lining (21) of the stator winding face (21) relative to the axis (51) of the smallest distance (5).

An electric machine rotating according to claim 2, characterized in that the end points of symmetry (S) lying on the arch of the bearing shield profile (3) and the common connecting line (S) defining the first orifice (U1) are inflexible.