CZ14861U1 - Elektrický stroj točivý - Google Patents

Description

Elektrický stroj točivý

Oblast techniky

Technické řešení se týká elektrického stroje točivého s vnitřním statorem, opatřeným vinutím a neseným trnem ukotveném ve stojanu, a vnějším rotorem s permanentními magnety na vnitřním povrchu, přičemž rotor je pomocí štítů otočně uložen na trnu.

Dosavadní stav techniky

Výtahové elektrické motory pro lanové výtahy se podle konstrukce dělí na stroje s převodem a stroje bez převodu. Převodové stroje jsou většinou opatřené šnekovou převodovkou, čímž se dosáhne požadovaného momentu na lanovnici, lanovém kotouči, a požadované rychlosti. Nevýhodou je vysoká energetická náročnost způsobená nízkou účinností šnekového převodu, která je kolem 50 %. To dává celkovou účinnost pohonu nejvýše 40 %. Další nevýhodou je nutnost olejového mazání převodu a s tím související vysoké nároky na údržbu a servis. Navíc je životnost takového převodu dosti omezená.

Motory bez převodu, jsou motory pomaluběžnými, s vysokým momentem. Lanový kotouč je pevně spojen s rotorem motoru, případně je jeho součástí. Většina strojů má rotor uložený letmo, takže výsledná síla celého výtahu je zachycena na jedné straně elektromotoru. Nevýhodou je to, že i při robustním uložení není zcela zaručená dostatečná tuhost otáčející se části. Může dokonce dojít i k vychýlení rotoru z původní polohy.

Účelem tohoto technického řešení je zvýšit tuhost rotoru a vyloučit možnost vychýlení z původní polohy.

Podstata technického řešení

Výše uvedeného účelu je dosaženo u elektrického stroje točivého s vnitřním statorem opatřeným vinutím a upevněným na stojanech neseným trnem, na němž je pomocí štítů otočně uložený vnější rotor s permanentními magnety na vnitřním povrchu, v provedení podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že tm, na jedné straně ukotvený v prvním stojanu, je na opačné straně nesený ve druhém stojanu prostřednictvím náboje, který je na tmu otočně nasazený a ve druhém stojanu otočně uložený. Náboj je spojený s přilehlým štítem rotoru nebo může být jeho integrální součástí. Dále dle tohoto technického řešení jsou oba stojany uchyceny na společné základové desce, přičemž uchycení druhého stojanu je provedeno pomocí prostředků rozebíratelného spojení. Štíty stroje mohou být opatřeny otvory pro vstup a výstup chladicího vzduchu a na své vnitřní straně výztužnými žebry. Rovněž podle tohoto technického řešení je náboj opatřen prostředky pro uchycení snímače polohy rotoru, případně libovolné spojky na rotor. Pro aplikaci jako výtahový motor může být rotor na vnějším povrchu opatřen lanovnici, která může být buď integrální součástí rotoru nebo být na jeho vnějším povrchu upevněná pomocí prostředků rozebíratelného spojení.

Výhodou tohoto technického řešení je trvalá tuhost rotoru vylučující vychýlení z původní polohy. Tuhost rotoru spolu s optimálním rozložením zatížení se dále projevuje podstatně nižší celkovou hmotností stroje oproti strojům s letmým uložením rotoru. Výztužná žebra na vnitřní straně štítů rotoru působí jako lopatky ventilátoru, který zlepšuje chlazení statorového vinutí a tím dovoluje trvale vyšší zatížení stroje. Vyvedením otáčivého pohybu rotoru vně stojanů lze vhodně snímat otáčky či polohu rotoru, případně na rotor napojit jiné zařízení.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je podrobněji objasněno na příkladu jeho praktického provedení uvedeného na přiloženém výkrese, na němž je nakreslen elektromotor pro pohon výtahu, znázorněný v částečném axiálním řezu.

-1 CZ 14861 Ul

Příklad provedení

Jak je uvedeno na výkrese, elektrický stroj točivý podle předmětného technického řešení je strojem s vnitřním statorem 1 a vnějším rotorem 2. Stroj je nesen dvěma stojany 3, 4 vzájemně spojenými základovou deskou 5 s montážními otvory 21. První stojan 3 je na základové desce 5 upevněn svary, druhý stojan 4 je k ní uchycen prostředky rozebíratelného spojení, v daném příkladu šrouby 11.

Stator 1, sestávající ze statorového svazku plechů, v jehož drážkách je uloženo vinutí 6, je upevněn na trnu 7. Na tmu 7 je pomocí štítů 8 otočně uložený rotor 2, opatřený na vnitřní straně soustavou pólů tvořených permanentními magnety 9. Tm 7 je pomocí středového pouzdra 10 a šroubů JT ukotven v prvním stojanu 3. Ve druhém stojanu 4 je tm 7 nesený prostřednictvím náboje 12, který je spojený s přilehlým štítem 8 rotoru 2. Náboj 12 je otočně nasazený na tmu 7 pomocí vnitřního ložiska 13 a pomocí vnějšího ložiska 14 je otočně uložený ve druhém stojanu

4. Na straně prvního stojanu 3 je štít 8 uložen na vnitřním ložisku 13 nasazeném přímo na osazení tmu 7. Náboj 12 může případně tvořit integrální součást přilehlého štítu 8.

Na náboji 12 je upevněno pouzdro 16 se snímačem 15 polohy rotoru. Místo snímače 15 polohy rotoru může být k náboji 12 upevněno i jiné zařízení, podle použití předmětného stroje. Vyvedení otáčivého pohybu rotoru vně stojanů 3, 4 pomocí náboje 12, lze využít i pro napojení jiného točivého zařízení.

Statorové vinutí 6 je drážkou v trnu 7 vyvedeno do svorkovnice 17 upevněné na prvním stojanu

3.

Ve štítech 8 jsou vytvořeny otvory 18. pro vstup chladicího vzduchu a na vnitřní straně výztužná žebra 19, která plní též funkci ventilátorových lopatek pro průchod vzduchu vnitřním prostorem stroje.

Pro použití předmětného stroje jako výtahového motoru, je rotor 2 na své vnější straně opatřen lanovnicí 20. Lanovnice 20 je buď integrální součástí rotoru 2 neboje na rotoru 2 upevněná prostředky rozebíratelného spojení, takže je výměnná.

Výtahový stroj v provedení podle předmětného technického řešení lze použít k zabudování přímo do výtahové šachty v kterékoliv její části, tedy i dole, čímž odpadá potřeba strojovny nad výtahovou šachtou. Odnímatelný druhý stojan 4 umožňuje při uvolnění tahu, kdy je zablokován pohyb kabiny výtahu a vývahy, lano z lanovnice 20 vyvléknout a znovu nasadit.

Průmyslová využitelnost

Kromě pohonu výtahů je elektrický stroj točivý s vnějším rotorem podle tohoto technického řešení možno použít jako generátor, např. větrné elektrárny.

Claims (8)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1, Elektrický stroj točivý s vnitřním statorem opatřeným vinutím a upevněným na stojanech neseným trnem, na němž je pomocí štítů otočně uložený vnější rotor s permanentními magnety na vnitřním povrchu, vyznačující se tím, že tm (7), na jedné straně ukotvený v prvním stojanu (3), je na opačné straně nesený ve druhém stojanu prostřednictvím náboje (12), který je na tmu (7) otočně nasazený a ve druhém stojanu (4) otočně uložený, přičemž náboj (12) je spojený s přilehlým štítem (8) rotoru (2).
2. 2. Elektrický stroj točivý podle nároku 1, vyznačující se tím, že náboj (12) je integrální součástí přilehlého štítu (8).

   -2CZ 14861 Ul
3. 3. Elektrický stroj točivý podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že oba stojany (3, 4) jsou uchyceny na společné základové desce (5), přičemž druhý stojan (4) je uchycen pomocí prostředků rozebíratelného spojení.
4. 4. Elektrický stroj točivý podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se 5 t í m, že štíty (8) jsou opatřeny otvory (18) pro vstup a výstup chladicího vzduchu a na vnitřní straně výztužnými žebry (19).
5. 5. Elektrický stroj točivý podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že náboj (12) je opatřen prostředky pro uchycení snímače (15) polohy rotoru a/nebo spojky pro připojení dalšího zařízení.

   ío
6. 6. Elektrický stroj točivý podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že rotor (2) je na vnějším povrchu opatřen lanovnicí (20).
7. 7. Elektrický stroj točivý podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že lanovnice (20) je integrální součástí rotoru (2).
8. 8. Elektrický stroj točivý podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se 15 t í m, že lanovnice (20) je na vnějším povrchu rotoru (2) upevněná pomocí prostředků rozebíratelného spojení.