EA038334B1 - Permanent-magnet machine - Google Patents

Permanent-magnet machine Download PDF

Info

Publication number
EA038334B1
EA038334B1 EA202000031A EA202000031A EA038334B1 EA 038334 B1 EA038334 B1 EA 038334B1 EA 202000031 A EA202000031 A EA 202000031A EA 202000031 A EA202000031 A EA 202000031A EA 038334 B1 EA038334 B1 EA 038334B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
rotor
stator
channels
cores
windings
Prior art date
Application number
EA202000031A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA202000031A1 (en
Inventor
Александр Николаевич Котович
Сергей Николаевич Поддубко
Павел Лукьянович Мариев
Александр Владимирович БЕЛЕВИЧ
Original Assignee
Государственное Научное Учреждение "Объединенный Институт Машиностроения Национальной Академии Наук Беларуси"
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 Государственное Научное Учреждение "Объединенный Институт Машиностроения Национальной Академии Наук Беларуси" filed Critical Государственное Научное Учреждение "Объединенный Институт Машиностроения Национальной Академии Наук Беларуси"
Priority to EA202000031A priority Critical patent/EA038334B1/en
Publication of EA202000031A1 publication Critical patent/EA202000031A1/en
Publication of EA038334B1 publication Critical patent/EA038334B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of electric machine industry, and more particularly, to electric machines cooling systems. Electric machine containing a rotor with permanent magnets and a stator located in the machine body and bearing housings, the stator consisting of electromagnetic windings and stator cores of electric grade sheets fixed to the machine body rigidly in relation to a rotating rotor; multiple channels in the stator cores and channels in the rotor for fluid medium to flow inside the machine, differing in that the rotor is made of two coaxial cores with embedded permanent magnets and a distribution ring with holes and an annular slot between them, and the stator core is made of two parts with common windings and a distribution plate embedded between them with distribution channels, the distribution ring channels linking the stator core channels to each other and through the distribution plate channels with the cavity between the windings and with the cavity between the stator and the rotor. The technical result is increase of capacity and torque of the electric machine, i.e. ensuring of its operation both at a slow speed with high duration and high frequency of starting loads, and at high speed of the rotor through effective cooling of actively heated elements of the electric machine in the whole range of possible rotor speeds.

Description

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к конструкции электрических двигателей, и может быть использовано в электроприводе с большой продолжительностью пусковых нагрузок при работе на низких оборотах с частыми пусками и остановками, например для привода транспортирующей и строительной техники.The invention relates to electrical engineering, in particular to the design of electric motors, and can be used in an electric drive with a long duration of starting loads when operating at low speeds with frequent starts and stops, for example, to drive transporting and construction equipment.

По патенту [1] известна электрическая машина, заполненная жидкостью, содержащая статор с обмоткой, с отверстиями на его торцевых поверхностях, ротор, напорный насос, теплообменник, выполненный в виде герметичной камеры с размещенным в ней корпусом статора, в качестве жидкости, заполняющей машину, применена диэлектрическая жидкость, а теплообменник дополнительно снабжен замкнутым с напорным насосом и радиатором, трубопроводом с циркулирующим в нем хладагентом, размещенным между корпусом статора и герметичной камерой, при этом отверстия выполнены по всей поверхности корпуса статора.According to the patent [1], an electric machine is known, filled with a liquid, containing a stator with a winding, with holes on its end surfaces, a rotor, a pressure pump, a heat exchanger made in the form of a sealed chamber with a stator housing located in it, as a liquid filling the machine, a dielectric fluid is used, and the heat exchanger is additionally equipped with a closed pipe with a pressure pump and a radiator with a refrigerant circulating in it, located between the stator housing and the sealed chamber, with holes made over the entire surface of the stator housing.

Недостатком изобретения является его конструктивная сложность, например, обеспечение герметичности во вращающихся деталях подшипниковых узлов не только сложно в изготовлении, но и недолговечно в эксплуатации, так как, как правило, требует частой смены сальников.The disadvantage of the invention is its structural complexity, for example, ensuring tightness in rotating parts of bearing assemblies is not only difficult to manufacture, but also short-lived in operation, since, as a rule, it requires frequent replacement of oil seals.

В синхронной вращающейся электрической машине с постоянным магнитом, сконфигурированной таким образом, что постоянные магниты встроены в сердечник ротора, когда температура ротора повышается вместе с приводом вращающейся электрической машины, не только характеристики магнита снижаются при уменьшении крутящего момента и эффективности, но и может произойти размагничивание постоянных магнитов из-за высокой температуры. Если используется магнит с высокой коэрцитивной силой, можно избежать проблемы с размагничиванием. Однако в этом случае необходимо увеличить содержание тяжелых редкоземельных элементов в исходном материале, что приводит к увеличению стоимости в целом.In a permanent magnet synchronous rotating electric machine configured so that the permanent magnets are embedded in the rotor core, when the temperature of the rotor rises with the driving of the rotating electrical machine, not only the performance of the magnet decreases with decreasing torque and efficiency, but also the permanent demagnetization may occur. magnets due to the high temperature. If a magnet with a high coercive force is used, the problem of demagnetization can be avoided. However, in this case, it is necessary to increase the content of heavy rare earth elements in the starting material, which leads to an increase in the cost as a whole.

Известны [2] и [3], где описывается конструкция и способ, в котором масло, подаваемое из канала подачи масла, сформированного внутри вращающегося вала, выпускается через множество каналов охлаждающего масла, образованных внутри сердечника ротора, чтобы охладить ротор.Known [2] and [3], which describes a structure and a method in which oil supplied from an oil supply channel formed inside a rotating shaft is discharged through a plurality of cooling oil channels formed inside the rotor core to cool the rotor.

Кроме того, в [2] и [3] описывается способ, в котором масло, подаваемое из канала подачи масла, расположенного внутри вращающегося вала, выпускается через множество каналов масла, образованных внутри сердечника ротора, чтобы охладить ротор.In addition, in [2] and [3], a method is described in which oil supplied from an oil supply passage located inside a rotating shaft is discharged through a plurality of oil channels formed inside the rotor core to cool the rotor.

В [2] каналы для масла обеспечивают охлаждение при вращении ротора электрической машины. В [2] множество проходов масла, расположенных в радиальном и осевом направлении. Недостатком изобретения является сложность изготовления ротора из-за индивидуального изготовления и индивидуальной укладки каждой пластины ротора.In [2], the oil channels provide cooling as the rotor of the electric machine rotates. In [2], a plurality of oil passages located in the radial and axial direction. The disadvantage of the invention is the complexity of manufacturing the rotor due to individual production and individual packing of each rotor plate.

Кроме того, в известных конструкциях площадь герметичной камеры, а значит и площадь теплоотдачи ограничена, циркуляция хладагента осуществляется в малом замкнутом пространстве, что не дает высокой эффективности охлаждения, достаточной для работы в сложных условиях не только на низких оборотах, но и на высоких оборотах, причем с большой продолжительностью пусковых нагрузок. Недостатком данного решения является невысокая интенсивность охлаждения при высоких оборотах вращения ротора. Магнитомягкое железо ротора при увеличении числа оборотов за счет индукторного нагрева повышает собственную температуру на значительную величину, зависящую от числа оборотов ротора.In addition, in the known designs, the area of the sealed chamber, and hence the area of heat transfer, is limited, the circulation of the refrigerant is carried out in a small enclosed space, which does not provide a high cooling efficiency sufficient for operation in difficult conditions not only at low speeds, but also at high speeds. and with a long duration of starting loads. The disadvantage of this solution is the low cooling rate at high rotor speeds. The soft magnetic iron of the rotor with an increase in the number of revolutions due to inductor heating increases its own temperature by a significant amount, depending on the number of revolutions of the rotor.

В патенте [4] (прототип) описана электрическая машина, заполненная жидкостью, содержащая статор с обмоткой, с отверстиями на его торцевых поверхностях, ротор, напорный насос, теплообменник, выполненный в виде герметичной камеры с размещенным в ней корпусом статора, в качестве жидкости, заполняющей машину, применена диэлектрическая жидкость, а теплообменник дополнительно снабжен замкнутым с напорным насосом и радиатором трубопроводом с циркулирующим в нем хладагентом, размещенным между корпусом статора и герметичной камерой, при этом отверстия выполнены по всей поверхности корпуса статора. Система охлаждения данной электрической машины содержит выполненные в корпусе статора и ротора с постоянными магнитами, закрытые металлической оболочкой каналы принудительного жидкостного охлаждения.The patent [4] (prototype) describes an electric machine filled with a liquid, containing a stator with a winding, with holes on its end surfaces, a rotor, a pressure pump, a heat exchanger made in the form of a sealed chamber with a stator housing located in it, as a liquid, filling the machine, a dielectric fluid is used, and the heat exchanger is additionally equipped with a closed pipeline with a pressure pump and a radiator with a refrigerant circulating in it, located between the stator housing and the sealed chamber, while the holes are made over the entire surface of the stator housing. The cooling system of this electric machine contains channels of forced liquid cooling made in the stator and rotor housing with permanent magnets, closed with a metal shell.

Недостатком данного решения является невысокая интенсивность охлаждения обмоток и пластин статора при высоких оборотах вращения ротора. Листовое железо ротора при увеличении числа оборотов за счет индукторного нагрева повышает собственную температуру на значительную величину, зависящую от числа оборотов ротора, что увеличивает вероятность перегрева постоянных магнитов, расположенных в роторе.The disadvantage of this solution is the low cooling rate of the stator windings and plates at high rotor speeds. The sheet metal of the rotor, with an increase in the number of revolutions due to inductor heating, increases its own temperature by a significant amount, depending on the number of revolutions of the rotor, which increases the likelihood of overheating of the permanent magnets located in the rotor.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности охлаждения активно нагревающихся элементов двигателя при всем диапазоне возможных оборотов двигателя за счет увеличения площади теплоотдачи основных составляющих электрической машины, а также обеспечения количественной прокачки жидкости через нагревающиеся участки электротехнического железа с зависимостью скорости перемещения жидкости от числа оборотов ротора. Улучшенное охлаждение содействует увеличению рабочего тока и скорости машины, что ведет непосредственно к более высокому крутящему моменту, более высокой мощности и, следовательно, более высокой удельной мощности.The objective of the present invention is to increase the efficiency of cooling actively heating elements of the engine for the entire range of possible engine speeds by increasing the heat transfer area of the main components of the electric machine, as well as providing quantitative pumping of liquid through the heating sections of the electrical iron with the dependence of the speed of fluid movement on the rotor speed. Improved cooling results in increased operating current and machine speed, which leads directly to higher torque, higher horsepower and therefore higher power density.

Указанная задача решается, а технический результат достигается тем, что электрическая машина содержит ротор с постоянными магнитами и статор, расположенные в корпусе машины и подшипнико- 1 038334 вых щитах, при этом статор состоит из электромагнитных обмоток и сердечников статора из листовой электротехнической стали, закреплен на корпусе машины неподвижно по отношению к вращающемуся ротору, и множество каналов в сердечниках статора и каналов в роторе для потока текучей среды внутри машины, причем согласно изобретению ротор выполнен из двух сердечников, расположенных соосно, с встроенными постоянными магнитами, и расположенным между ними распределительным кольцом с отверстиями и кольцевым пазом, а сердечник статора выполнен из двух частей с общими обмотками и встроенной между ними распределительной пластиной с распределительными каналами, при этом каналы распределительного кольца связывают каналы сердечников статора между собой и через каналы распределительной пластины с полостью между обмотками и с полостью между статором и ротором.The specified problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the electric machine contains a rotor with permanent magnets and a stator located in the machine body and bearing shields, while the stator consists of electromagnetic windings and stator cores made of sheet electrical steel, fixed on the machine body is stationary with respect to the rotating rotor, and a plurality of channels in the stator cores and channels in the rotor for the flow of fluid inside the machine, and according to the invention, the rotor is made of two coaxial cores with built-in permanent magnets, and a distribution ring located between them with holes and an annular groove, and the stator core is made of two parts with common windings and a distribution plate built between them with distribution channels, while the channels of the distribution ring connect the channels of the stator cores to each other and through the channels of the distribution plate with the cavity between windings and with a cavity between the stator and the rotor.

В электрической машине каналы распределительной пластины, расположенной между сердечниками статора, связывают полости между обмотками с полостями сердечников статора и с каналами в сердечниках статора, параллельных оси ротора, при этом ротор размещен во фланцах, с образованием полостей перед торцами сердечников ротора, а обмотки статора установлены с образованием между своими лобовыми частями и торцовыми поверхностями сердечников статора полостей, связывающих совместно с полостями во фланцах ротора каналы статора и ротора между собой и с полостями между обмотками и полостью между статором и ротором.In an electric machine, the channels of the distribution plate located between the stator cores connect the cavities between the windings with the cavities of the stator cores and with channels in the stator cores parallel to the rotor axis, while the rotor is placed in flanges, with the formation of cavities in front of the ends of the rotor cores, and the stator windings are installed with the formation of cavities between their frontal parts and the end surfaces of the stator cores, connecting, together with the cavities in the rotor flanges, the stator and rotor channels between themselves and with the cavities between the windings and the cavity between the stator and the rotor.

Сердечники ротора с постоянными магнитами установлены на стойках, число которых не менее трех и которые смонтированы на фланцах, которые жестко зафиксированы на валу ротора.The rotor cores with permanent magnets are mounted on racks, the number of which is at least three and which are mounted on flanges that are rigidly fixed to the rotor shaft.

Пространство между стойками связано через каналы и отверстия стоек с кольцевым пазом распределительного кольца, который связан с каналами ротора.The space between the struts is connected through channels and holes of the struts with an annular groove of the distribution ring, which is connected with the rotor channels.

В связи с этим настоящее изобретение обеспечивает электрическую машину ротором и статором, которые увеличивают вынос тепловой энергии с электротехнической стали статора и ротора с постоянными магнитами и с обмоток электромагнитов при увеличении числа оборотов за счет увеличения потока охлаждающей жидкости по каналам и в рабочем зазоре статора и ротора.In this regard, the present invention provides an electric machine with a rotor and a stator, which increase the removal of thermal energy from the electrical steel of the stator and rotor with permanent magnets and from the windings of electromagnets with an increase in the number of revolutions due to an increase in the flow of coolant through the channels and in the working gap of the stator and rotor ...

Ротор вращающейся электрической машины в соответствии с аспектом настоящего изобретения представляет собой цилиндрическое тело, состоящее из двух сердечников роторов, между которыми расположено кольцо с распределительными отверстиями, постоянные магниты, встроенные в сердечник каждого ротора, и вал с фланцами с установленными на них стойками, а роторы установлены на стойках, расположенных крестообразно (или другим образом) относительно оси ротора. Каждая стойка имеет как минимум один канал, перпендикулярный оси вращения роторов и связанный с помощью отверстий распределительного кольца с горизонтальными каналами в сердечниках ротора и статора. Подшипниковые щиты машины, корпус машины образуют емкость для расположения компонентов ротора, статора и охлаждающей жидкости, при этом жидкость рассекается стойками, образующими вместе с сердечниками с магнитами ротор электрической машины. При увеличении числа оборотов увеличивается центробежная сила давления жидкости, содержащейся в роторе, на стенки сердечников якоря, что увеличивает давление в каналах пластин и соответственно скорость в каналах сердечника якоря и рабочего зазора, увеличивая вынос тепла из материала сердечников ротора и полостей окружающих сердечники и обмотки электромагнитов. Таким образом, ротор двигателя превращен в нагнетающий жидкостной насос с расходом жидкости через каналы распределительных колец, сердечников якоря и сердечников электромагнитов с давлением в каналах в зависимости от числа оборотов ротора. Текущая теплообменная среда может быть выбрана в соответствии с требуемыми тепловыми, электрическими, химическими свойствами или свойствами текучести. Например, текущая среда может иметь удельную теплоемкость, попадающую в требуемый диапазон, это может быть жидкость, являющаяся электрически непроводящей, с удельным сопротивлением выше требуемого значения, или это может быть жидкость, которая является химически инертной или реактивной по отношению к элементам.The rotor of a rotating electrical machine in accordance with an aspect of the present invention is a cylindrical body composed of two rotor cores, between which a ring with distribution holes is located, permanent magnets embedded in the core of each rotor, and a flange shaft with struts mounted thereon, and the rotors mounted on racks located crosswise (or in some other way) relative to the rotor axis. Each strut has at least one channel perpendicular to the axis of rotation of the rotors and connected through holes in the distribution ring with horizontal channels in the rotor and stator cores. The machine end shields, the machine body form a container for the location of the rotor, stator and coolant components, while the liquid is dissected by struts that together with the cores with magnets form the rotor of the electric machine. With an increase in the number of revolutions, the centrifugal force of the pressure of the liquid contained in the rotor on the walls of the armature cores increases, which increases the pressure in the channels of the plates and, accordingly, the speed in the channels of the armature core and the working gap, increasing the removal of heat from the material of the cores of the rotor and the cavities surrounding the cores and windings of electromagnets ... Thus, the rotor of the engine is transformed into a pumping liquid pump with a liquid flow rate through the channels of the distribution rings, armature cores and electromagnet cores with the pressure in the channels depending on the rotor speed. The current heat exchange medium can be selected according to the required thermal, electrical, chemical or flow properties. For example, the fluid may have a specific heat within the desired range, it may be a liquid that is electrically non-conductive with a resistivity higher than the desired value, or it may be a liquid that is chemically inert or reactive with the elements.

Установка статора с обмоткой и ротора электрической машины в герметичной камере, заполненной техническим маслом, обеспечивает эффективное охлаждение всей поверхности активной части ротора не только снаружи статора и ротора, но и изнутри благодаря наличию каналов, параллельных оси вращения и связанных с каналами, выполненными в центральной части внутри ротора и статора. При этом масло, являясь диэлектрическим материалом, обеспечивает безопасность эксплуатации машины.Installation of a stator with a winding and a rotor of an electric machine in a sealed chamber filled with technical oil provides effective cooling of the entire surface of the active part of the rotor, not only outside the stator and rotor, but also from the inside due to the presence of channels parallel to the axis of rotation and connected with channels made in the central part inside the rotor and stator. At the same time, oil, being a dielectric material, ensures the safe operation of the machine.

Изобретение поясняется фигурами.The invention is illustrated by the figures.

На фиг. 1 изображена электрическая машина с постоянными магнитами;FIG. 1 shows an electric machine with permanent magnets;

фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1;fig. 2 - section b-b in Fig. 1;

фиг. 3 -разрез А-А на фиг. 1;fig. 3 - section A-A in Fig. 1;

фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2 в увеличенном виде;fig. 4 - section b-b in fig. 2 enlarged;

фиг. 5 - фрагмент сечения В-В на фиг. 4 в увеличенном виде;fig. 5 is a fragment of section b-b in fig. 4 enlarged;

фиг. 6 -электрическая машина с постоянными магнитами с указанием основных потоков жидкости внутри корпуса;fig. 6 - electric machine with permanent magnets, indicating the main flows of liquid inside the body;

фиг. 7 - вид I на фиг. 4.fig. 7 - view I in FIG. 4.

На указанных фигурах используются следующие обозначения: 1 - корпус; 2 - щит подшипниковый; 3 - щит подшипниковый; 4 - статор; 5 - ротор; 6, 7 - сердечники статора 4; 8 - обмотки; 9, 10 - сердечники ротора 5; 11 - магнит постоянный; 12 - распределительное кольцо; 13 - стойка; 14,15 - фланцы вала; 16In these figures, the following designations are used: 1 - body; 2 - bearing shield; 3 - bearing shield; 4 - stator; 5 - rotor; 6, 7 - stator cores 4; 8 - windings; 9, 10 - rotor cores 5; 11 - permanent magnet; 12 - distribution ring; 13 - rack; 14,15 - shaft flanges; 16

- 2 038334 вал; 17 - патрубок входной; 18 - патрубок выходной; 19 - насос; 20 - радиатор; 21 - вентилятор обдува; 22 канал; 23 - канал; 24 - канал в кольце распределительном 12; 25 - канал в стойке 13; 26 - отверстие; 27 и 28 - фланцы на торцах сердечников 9 и 10; 29 - полость в щите 3; 30 - полость между статором 4 и ротором 5; 31 - распределительная пластина между сердечниками 6 и 7 статора 4; 32 - канал в пластине 31; 33 - канал в пластине 31; 34 - канал в роторе 5; 35 - отверстие в распределительном кольце 12; 36 - ось; 37,38 полости; 39, 40 - полости под обмотками 8; 41 - кольцевой паз в распределительном кольце 12.- 2 038334 shaft; 17 - inlet branch pipe; 18 - outlet branch pipe; 19 - pump; 20 - radiator; 21 - blower fan; 22 channel; 23 - channel; 24 - channel in the distribution ring 12; 25 - channel in rack 13; 26 - hole; 27 and 28 - flanges at the ends of the cores 9 and 10; 29 - cavity in shield 3; 30 - cavity between the stator 4 and the rotor 5; 31 - distribution plate between the cores 6 and 7 of the stator 4; 32 - channel in plate 31; 33 - channel in plate 31; 34 - channel in the rotor 5; 35 - hole in the distribution ring 12; 36 - axis; 37.38 cavities; 39, 40 - cavities under the windings 8; 41 - annular groove in the distribution ring 12.

Электрическая машина состоит из образующих герметичную камеру корпуса 1 и подшипниковых щитов 2 и 3, заполненную жидкостью и с расположенными в ней статором 4 и ротором 5 (фиг. 1).The electric machine consists of a housing 1 and end shields 2 and 3 that form a sealed chamber, filled with a liquid and with a stator 4 and a rotor 5 located in it (Fig. 1).

Статор 4 состоит из сердечников 6 и 7, на которых намотаны обмотки 8 (фиг. 2). Обмотки 8 расположены таким образом, что между их соседними противолежащими поверхностями образованы полости. Ротор 5 образуют сердечник 9 и сердечник 10 с расположенными внутри постоянными магнитами 11. Между сердечниками 9 и 10 расположено распределительное кольцо 12. Распределительное кольцо 12 и сердечники 9 и 10 установлены на стойках 13, смонтированных на фланцах 14 и 15, зафиксированных на валу 16 с помощью, например, шпоночного соединения. Вал 16 установлен в подшипниковых опорах щитов 2 и 3. Стойки 13, например в количестве 4 штук, равномерно распределены по окружности вала 16 и жестко закреплены между фланцами 14 и 15 посредством осей 36. Фланцы 27 и 28 жестко закреплены на стойках 13 и совместно образуют посадочную базу для сердечников 9, 10 и кольцу распределительному 12.The stator 4 consists of cores 6 and 7, on which windings 8 are wound (Fig. 2). The windings 8 are arranged in such a way that cavities are formed between their adjacent opposite surfaces. The rotor 5 forms a core 9 and a core 10 with permanent magnets 11 located inside 11. A distribution ring 12 is located between the cores 9 and 10. The distribution ring 12 and cores 9 and 10 are mounted on posts 13 mounted on flanges 14 and 15 fixed on the shaft 16 s using, for example, a keyed connection. The shaft 16 is installed in the bearing supports of the shields 2 and 3. The struts 13, for example, in the amount of 4 pieces, are evenly distributed around the circumference of the shaft 16 and rigidly fixed between the flanges 14 and 15 by means of the axes 36. The flanges 27 and 28 are rigidly fixed on the struts 13 and together form landing base for cores 9, 10 and distribution ring 12.

На щите 3 установлен входной патрубок 17 и выходной патрубок 18, связывающие герметичную камеру с насосом 19 радиатора 20. На радиаторе 20 стоит вентилятор обдува 21.On the shield 3, an inlet 17 and an outlet 18 are installed, connecting the sealed chamber with the pump 19 of the radiator 20. On the radiator 20 there is a blowing fan 21.

Статор 4 оснащен каналами 22, каждый из которых образован каналом сердечника 6, каналом сердечника 7 и отверстием в распределительной пластине 31, расположенной между указанными сердечниками. Упомянутые каналы выполнены параллельными относительно оси ротора 4. К тому же каналы 22 проходят через обмотки 8 сердечников 6 и 7 статора 4. На наружной поверхности статора 4 выполнены продольные канавки, образующие с внутренней поверхностью корпуса 1 каналы 23.The stator 4 is equipped with channels 22, each of which is formed by a core channel 6, a core channel 7 and an opening in a distribution plate 31 located between said cores. The mentioned channels are made parallel to the rotor axis 4. In addition, the channels 22 pass through the windings 8 of the cores 6 and 7 of the stator 4. Longitudinal grooves are made on the outer surface of the stator 4, forming channels 23 with the inner surface of the housing 1.

В каждой стойке 13 имеется канал 25 и отверстие 26, при этом канал 25 направлен перпендикулярно оси вала 16 и перпендикулярно оси стойки 13 и сообщается с отверстием 26, радиально направленным к наружной поверхности стойки 13 (фиг. 3). Распределительное кольцо 12 имеет (фиг. 7) радиально направленные каналы 24, которые связаны с отверстиями 26 стойки 13 и выполнены соосно с ними.Each post 13 has a channel 25 and an opening 26, with the channel 25 directed perpendicular to the axis of the shaft 16 and perpendicular to the axis of the post 13 and communicates with the hole 26 radially directed to the outer surface of the post 13 (Fig. 3). The distribution ring 12 has (Fig. 7) radially directed channels 24, which are associated with the holes 26 of the post 13 and are made coaxial with them.

В роторе 5 выполнены каналы 34, каждый из которых образован каналом сердечника 9, каналом сердечника 10 и отверстием 35 распределительного кольца 12. Указанные каналы выполнены параллельными оси ротора 5, а оси отверстий 35 распределительного кольца 12 соосны им (фиг. 5).In the rotor 5 channels 34 are made, each of which is formed by the core channel 9, the core channel 10 and the hole 35 of the distribution ring 12. These channels are made parallel to the axis of the rotor 5, and the axes of the holes 35 of the distribution ring 12 are coaxial to them (Fig. 5).

В распределительном кольце 12 со стороны, обращенной к сердечнику 9, выполнен кольцевой паз 41 (фиг. 7), соединяющий все отверстия 35 между собой (фиг. 3) и обеспечивающий объемное единство каналов 34 сердечников 9 и 10 ротора 5.An annular groove 41 (Fig. 7) is made in the distribution ring 12 on the side facing the core 9, connecting all holes 35 to each other (Fig. 3) and providing the volumetric unity of the channels 34 of the cores 9 and 10 of the rotor 5.

В статоре 4 между сердечниками 6 и 7 установлена распределительная пластина 31, перекрывающая каналы 22 от полости 30.In the stator 4, a distribution plate 31 is installed between the cores 6 and 7, covering the channels 22 from the cavity 30.

Статор 4 и ротор 5 (фиг. 4, 5) установлены с образованием между ними рабочего зазора - полости 30.Stator 4 and rotor 5 (Fig. 4, 5) are installed with the formation of a working gap between them - cavity 30.

В распределительной пластине 31 (фиг. 3, 5) выполнены радиально направленные каналы 32, сообщающиеся с каналами 22 статора 4. Количество каналов 32 соответствует количеству каналов 22, при этом каждый канал 32 связан со своим каналом 22. Каналы 32 соединяют каналы 22 статора 4 с каналами 23 между статором 4 и корпусом 1. В распределительной пластине 31 также выполнены радиально направленные каналы 33 (фиг. 3), соединяющие каналы 23 с полостями, образованными противолежащими поверхностями обмоток 8 сердечников 6 и 7 статора 4.In the distribution plate 31 (Fig. 3, 5) radially directed channels 32 are made, communicating with the channels 22 of the stator 4. The number of channels 32 corresponds to the number of channels 22, while each channel 32 is connected with its channel 22. The channels 32 connect the channels 22 of the stator 4 with channels 23 between the stator 4 and the housing 1. Radially directed channels 33 (Fig. 3) are also made in the distribution plate 31, connecting the channels 23 with the cavities formed by the opposite surfaces of the windings 8 of the cores 6 and 7 of the stator 4.

Каждой из обмоток 8 (фиг. 3) соответствует два канала 22, причем расположены они на минимально возможном расстоянии от стенок, на которых уложены проводники обмотки 8, а каждому каналу 22 соответствует свой канал 32 в распределительной пластине 31, при этом количество каналов 33 соответствует количеству обмоток 8 и количество каналов 23 также соответствует количеству обмоток 8. Каждый канал 23 расположен таким образом, что с ним соединен один канал 33, идущий от полости, образованной противолежащими поверхностями соседних обмоток 8, и с ним соединены два канала 32, расположенные у противолежащих друг другу соседних стенок, на которых уложены проводники обмоток 8.Each of the windings 8 (Fig. 3) corresponds to two channels 22, and they are located at the minimum possible distance from the walls on which the conductors of the winding 8 are laid, and each channel 22 corresponds to its own channel 32 in the distribution plate 31, while the number of channels 33 corresponds the number of windings 8 and the number of channels 23 also corresponds to the number of windings 8. Each channel 23 is located in such a way that one channel 33 is connected to it, coming from the cavity formed by the opposite surfaces of the adjacent windings 8, and two channels 32 located at the opposite each other of adjacent walls, on which the conductors of the windings are laid 8.

Фланцы 27 и 28 (фиг. 5) установлены с образованием полостей 37 и 38 со стороны торцов сердечников 9 и 10 соответственно. Полость 37 связывает каналы 34 ротора 5 с полостью 30 между статором 4 и ротором 5. Обмотки 8 установлены с образованием своими лобовыми частями полостей 39 и полостей 40 на торцевых поверхностями сердечников 6 и 7. При этом полости 39 сообщаются с соответствующими им каналами 22 статора 4 и с полостями 30 и 37, а полость 38 - с соответствующими им каналами 22 и с полостью 30, и с полостями 40.Flanges 27 and 28 (Fig. 5) are installed with the formation of cavities 37 and 38 on the side of the ends of the cores 9 and 10, respectively. The cavity 37 connects the channels 34 of the rotor 5 with the cavity 30 between the stator 4 and the rotor 5. The windings 8 are installed with their frontal parts to form cavities 39 and cavities 40 on the end surfaces of the cores 6 and 7. In this case, the cavities 39 communicate with the corresponding channels 22 of the stator 4 and with cavities 30 and 37, and cavity 38 - with their corresponding channels 22 and with cavity 30, and with cavities 40.

В щите 3, установленном со стороны радиатора 20, у верхнего торца сердечника 6 выполнено углубление, образующее полость 29, сообщающуюся с каналами 23, патрубком входным 17 и патрубком выходным 18.In the shield 3, installed on the side of the radiator 20, a recess is made at the upper end of the core 6, forming a cavity 29 communicating with the channels 23, the inlet pipe 17 and the outlet pipe 18.

Таким образом, создана взаимосвязанная система сообщающихся каналов, отверстий и полостей, в которой полости между стойками 13 через каналы 25 сообщаются между собой и посредством отверстий 26 стоек 13, каналов 24, отверстий 35 и кольцевого паза 41 распределительного кольца 12 - с каналом 34Thus, an interconnected system of communicating channels, holes and cavities has been created, in which the cavities between the posts 13 through the channels 25 communicate with each other and through the holes 26 of the posts 13, the channels 24, the holes 35 and the annular groove 41 of the distribution ring 12 - with the channel 34

- 3 038334 ротора и полостью 30, и далее через полости 37, 38 и полости 39,40 - с каналами 22 статора, а затем через каналы 32 распределительной пластины 31, каналы 23, полость 29 щита 3 - с входным 17 и выходным 18 патрубками. Кроме того, полости, образованные противолежащими поверхностями обмоток 8, соединены с внутренней стороны статора 4 с полостью 30, а с наружной стороны статора 4 - через каналы 33 распределительной пластины 31 и каналы 23 - с полостью 29.- 3 038334 rotor and cavity 30, and then through cavities 37, 38 and cavities 39.40 - with stator channels 22, and then through channels 32 of distribution plate 31, channels 23, cavity 29 of shield 3 - with inlet 17 and outlet 18 nozzles ... In addition, the cavities formed by the opposite surfaces of the windings 8 are connected from the inside of the stator 4 to the cavity 30, and from the outside of the stator 4 through channels 33 of the distribution plate 31 and channels 23 to the cavity 29.

Каналы 32 распределительной пластины 31, расположенной между сердечниками 6 и 7 статора 4, связывают полости между обмотками 8 с полостями 23 сердечников 6 и 7 статора 4 и с каналами 22 в сердечниках 6 и 7 статора 4, параллельных оси ротора 5, при этом ротор 5 размещен во фланцах 27 и 28, с образованием полостей 37 и 38 перед торцами сердечников 9 и 10 ротора 5, а обмотки 8 статора 4 установлены с образованием между своими лобовыми частями и торцовыми поверхностями сердечников 6 и 7 статора 4 полостей 39 и 40, связывающие совместно с полостями 37 и 38 в фланцах 27 и 28 ротора 5 каналы 22 и 34 статора 4 и ротора 5 между собой и с полостями между обмотками 8 и полостью 30 между статором 4 и ротором 5.The channels 32 of the distribution plate 31, located between the cores 6 and 7 of the stator 4, connect the cavities between the windings 8 with the cavities 23 of the cores 6 and 7 of the stator 4 and with the channels 22 in the cores 6 and 7 of the stator 4, parallel to the axis of the rotor 5, while the rotor 5 placed in flanges 27 and 28, with the formation of cavities 37 and 38 in front of the ends of the cores 9 and 10 of the rotor 5, and the windings 8 of the stator 4 are installed to form between their frontal parts and the end surfaces of the cores 6 and 7 of the stator 4 cavities 39 and 40, connecting together with cavities 37 and 38 in flanges 27 and 28 of rotor 5 channels 22 and 34 of stator 4 and rotor 5 between themselves and with cavities between windings 8 and cavity 30 between stator 4 and rotor 5.

В качестве диэлектрической жидкости, заполняющей герметичную камеру машины, применено масло трансмиссионное. Расположение статора 4 (фиг. 1-6) с обмотками 8 и ротором 5 в герметичной камере, заполненной техническим маслом, обеспечивает эффективное охлаждение всей поверхности статора 4 как снаружи корпуса 1, так и изнутри благодаря наличию в нем сквозных полостей 22 вдоль обмоток 8 и полостей между корпусом 1 и сердечниками 6 и 7, распределенных равномерно по всей его поверхности. При этом масло, являясь диэлектрическим материалом, обеспечивает безопасность эксплуатации машины.Transmission oil is used as a dielectric fluid filling the sealed chamber of the machine. The location of the stator 4 (Fig. 1-6) with the windings 8 and the rotor 5 in a sealed chamber filled with technical oil provides effective cooling of the entire surface of the stator 4 both outside the housing 1 and inside due to the presence of through cavities 22 along the windings 8 and cavities between the body 1 and the cores 6 and 7, distributed evenly over its entire surface. At the same time, oil, being a dielectric material, ensures the safe operation of the machine.

Работа электрической машины.Electric machine operation.

При подаче синусоидального напряжения на обмотки 8 статора 4 двигателя в сердечниках 6 и 7 возникает вращающееся относительно оси статора 4 электромагнитное поле с частотой питания от блока питания. Электромагнитное поле через рабочий зазор-полость 30 проникает в сердечники ротора 9 и 10 и взаимодействует с силовыми полями постоянных магнитов 11, обеспечивая появление вращающего момента на роторе 5. Величина вращающего момента на роторе 5 зависит от величины тока, подаваемой в обмотки 8. Число оборотов ротора зависит от частоты синусоидального напряжения, подаваемого на обмотки 8 статора 4. Как правило, высокая величина вращающего момента необходима на низких оборотах вращения ротора 5, а, следовательно, через обмотки 8 проходят токи высоких значений с результатом нагрева медных проводов обмотки 8. Тепло с обмотки 8 передается на сердечники 6 и 7, что, в общем, вызывает подъем температуры всего статора 4. Тепло в соответствии с законом теплопередачи греет жидкость, расположенную в полостях вокруг обмоток 8 и полостях 22 и 23 сердечников 6 и 7. А так как жидкость постоянно перекачивается насосом 19 (фиг. 6) через канал 17 после прохода жидкости через радиатор 20, где излишнее тепло удаляется потоком воздуха от вентилятора 21, то обеспечивается температурный режим статора 4 в необходимом диапазоне. (Траектория перемещения жидкости в объеме (фиг. 6) показана толстой линией).When a sinusoidal voltage is applied to the windings 8 of the stator 4 of the motor in the cores 6 and 7, an electromagnetic field rotating relative to the axis of the stator 4 appears with a frequency of supply from the power supply. The electromagnetic field through the working gap-cavity 30 penetrates into the rotor cores 9 and 10 and interacts with the force fields of permanent magnets 11, providing the appearance of a torque on the rotor 5. The magnitude of the torque on the rotor 5 depends on the amount of current supplied to the windings 8. The number of revolutions the rotor depends on the frequency of the sinusoidal voltage supplied to the stator windings 8 4. As a rule, a high torque value is necessary at low rotational speeds of the rotor 5, and, therefore, high currents pass through the windings 8 with the result of heating the copper wires of the winding 8. Heat from winding 8 is transferred to the cores 6 and 7, which, in general, causes a rise in the temperature of the entire stator 4. Heat, in accordance with the law of heat transfer, heats the liquid located in the cavities around the windings 8 and cavities 22 and 23 of the cores 6 and 7. And since the liquid is constantly pumped by the pump 19 (Fig. 6) through the channel 17 after the passage of the liquid through the radiator 20, where the excess heat removed by the air flow from the fan 21, then the temperature regime of the stator 4 is ensured in the required range. (The trajectory of fluid movement in the volume (Fig. 6) is shown by a thick line).

При работе на высоких величинах оборотов ротора 5 токи в обмотках 8 (фиг. 2 и 3) как правило уменьшаются и тепловые потоки от резистивного сопротивления меди обмоток 8 снижаются, но из-за роста частоты магнитных потоков за счет индукционного нагрева от обмоток 8 растет температура электротехнического железа сердечников 6 и 7 статора 4 и сердечников 9 и 10 ротора 5. Из-за увеличения частоты вращения ротора 5 двигателя и увеличения центробежных сил на жидкость, расположенную в зоне сердечников 9 и 10 пластин 13 в отверстиях 24, 25 и 26 (фиг. 4 и 5), увеличивается скорость потока жидкости через отверстия 34 сердечников ротора 8 и 9, а также через рабочий зазор - полость 30 между статором 4 и ротором 5. Посредством полостей 37, 38, 39 и 40 жидкость направляется в полости 33 в сердечниках 6 и 7 статора 4 и полости вокруг обмоток 8 и сердечников 6 и 7. Полости 32 и 23 пропустят жидкость в канал 29 для подачи в радиатор 20. Это обеспечит снос тепла от индукционного нагрева сердечников 8 и 9 и сердечников 6 и 7. При этом увеличение теплового потока от индукционного нагрева сердечников 6 и 7 статора 4 и сердечников 9 и 10 ротора 5 при увеличении частоты вращения ротора вызовет увеличение потока охлаждающей жидкости через отверстия 24 (фиг. 5 и 7), 25 и 26 и последовательно через полости 30, 34, 37, 38, 39, 40, 41, затем каналы 22, 32, 23, и 29, что увеличит вынос тепла из сердечников 6, 7, 8 и 9 и скомпенсирует увеличенное накопление тепла в материале сердечников.When operating at high speeds of the rotor 5, the currents in the windings 8 (Figs. 2 and 3), as a rule, decrease and the heat fluxes from the copper resistive resistance of the windings 8 decrease, but due to an increase in the frequency of magnetic fluxes due to induction heating from the windings 8, the temperature rises electrical iron cores 6 and 7 of the stator 4 and cores 9 and 10 of the rotor 5. Due to the increase in the frequency of rotation of the rotor 5 of the engine and the increase in centrifugal forces on the liquid located in the area of the cores 9 and 10 of the plates 13 in the holes 24, 25 and 26 (Fig. 4 and 5), the fluid flow rate increases through the holes 34 of the rotor cores 8 and 9, as well as through the working gap - the cavity 30 between the stator 4 and the rotor 5. Through the cavities 37, 38, 39 and 40, the liquid is directed into the cavities 33 in the cores 6 and 7 of the stator 4 and the cavities around the windings 8 and the cores 6 and 7. The cavities 32 and 23 will let the liquid pass into the channel 29 for supplying to the radiator 20. This will ensure the removal of heat from the induction heating of the cores 8 and 9 and cores 6 and 7. At the same time, an increase in heat flux from induction heating of cores 6 and 7 of stator 4 and cores 9 and 10 of rotor 5 with increasing rotor speed will cause an increase in the flow of coolant through holes 24 (Fig. 5 and 7), 25 and 26 and sequentially through cavities 30, 34, 37, 38, 39, 40, 41, then channels 22, 32, 23, and 29, which will increase heat removal from cores 6, 7, 8 and 9 and compensates for the increased heat build-up in the core material.

Вынесение привода и радиатора, обеспечивающих циркуляцию и эффективное охлаждение хладагента, за пределы герметичной камеры позволяет увеличить площадь циркуляции до требуемых размеров и решить поставленную задачу наиболее простым способом и с наименьшими затратами.Removing the drive and radiator, which circulate and effectively cool the refrigerant, outside the sealed chamber allows you to increase the circulation area to the required dimensions and solve the problem in the simplest way and at the lowest cost.

Расположение полостей по всему корпусу 1 статора 4 позволяет производить эффективное охлаждение как внутри наиболее нагревающихся элементов - обмотки статора, так и снаружи.The location of the cavities throughout the housing 1 of the stator 4 allows for effective cooling both inside the most heated elements - the stator winding, and outside.

При пуске синхронных двигателей, к которым относится электрическая машина, выполненная согласно изобретению, пусковой ток в обмотке статора возрастает в 5-7 раз по сравнению с номинальным. При продолжительной работе в таком режиме на низких или близких к нулю числе оборотов происходит сильный перегрев обмоток, вплоть до выхода из строя двигателя.When starting synchronous motors, which include an electric machine made according to the invention, the starting current in the stator winding increases 5-7 times compared to the nominal one. With prolonged operation in this mode at low or close to zero speed, a strong overheating of the windings occurs, up to the failure of the engine.

В предложенной конструкции насос 19 (фиг. 1) подает охлажденную жидкость из радиатора 20 в центральную часть герметичной камеры, образованной корпусом 1 и подшипниковыми щитами 2 и 3.In the proposed design, the pump 19 (Fig. 1) supplies the cooled liquid from the radiator 20 to the central part of the sealed chamber formed by the housing 1 and end shields 2 and 3.

- 4 038334- 4 038334

Циркуляция жидкости (фиг. 6) обозначена толстыми линиями. Охлажденное масло перемещается по полостям вдоль обмоток 8, сердечников 6 и 7 и по рабочему зазору - полость 30.The circulation of the liquid (Fig. 6) is indicated by thick lines. The cooled oil moves along the cavities along the windings 8, cores 6 and 7 and along the working gap - cavity 30.

Таким образом, предложенное изобретение благодаря эффективному интенсивному охлаждению участков с высокой концентрацией тепловой энергии позволяет увеличить мощность и момент электрической машины для использования ее при работе на низких оборотах с большой продолжительностью пусковых нагрузок.Thus, the proposed invention, due to the effective intensive cooling of areas with a high concentration of thermal energy, makes it possible to increase the power and torque of an electric machine for use when operating at low speeds with a long duration of starting loads.

Изобретение относится к области электротехники и касается выполнения электрических машин, заполненных жидкостью, преимущественно синхронных двигателей, и может быть использовано в электроприводе систем с большой продолжительностью пусковых нагрузок при работе на низких оборотах, например в транспортной технике.The invention relates to the field of electrical engineering and concerns the execution of electric machines filled with liquid, mainly synchronous motors, and can be used in the electric drive of systems with a long duration of starting loads when operating at low speeds, for example, in transport equipment.

Предложенная электрическая машина может неограниченно долго работать в рабочей зоне с максимальными нагрузками, поскольку нагрев обмотки статора, возникающий при увеличении силы тока, компенсируется за счет того, что согласно изобретению в качестве жидкости, заполняющей герметичную камеру с размещенными в ней статором 4 с обмотками 8 и сердечниками 6 и 7 и ротором 5, состоящим из сердечников 9 и 10, использована диэлектрическая жидкость, например масло трансмиссионное.The proposed electric machine can operate indefinitely in the working area with maximum loads, since the heating of the stator winding, which occurs when the current increases, is compensated by the fact that, according to the invention, as a liquid filling the sealed chamber with the stator 4 with windings 8 and cores 6 and 7 and rotor 5, consisting of cores 9 and 10, used a dielectric fluid, such as transmission oil.

Технический результат - повышение мощности и момента электрической машины, то есть обеспечение ее работы, при этом как на малом числе оборотов с большой продолжительностью и частым повторением пусковых нагрузок, так и высоком числе оборотов ротора путем эффективного охлаждения активно нагревающихся элементов электрической машины во всем диапазоне возможного числа оборотов ротора.The technical result is an increase in the power and torque of an electric machine, that is, ensuring its operation, while both at a low speed with a long duration and frequent repetition of starting loads, and at a high speed of the rotor by effectively cooling actively heating elements of an electric machine in the entire range of possible rotor speed.

1. Патент RU №2249898, опубликован 10.04.2005.1. Patent RU No. 2249898, published 10.04.2005.

2. Патент JP 2015135387 A, опубликован 14.01.2017.2. Patent JP 2015135387 A, published on January 14, 2017.

3. Патент US 2017/0012503 A1, опубликован 05.06.2016.3. Patent US 2017/0012503 A1, published 06/05/2016.

4. Патент RU 2539691, опубликован 27.01.2015.4. Patent RU 2539691, published on January 27, 2015.

Claims (4)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Электрическая машина, содержащая ротор (5) с постоянными магнитами (11) и статор (4), расположенные в корпусе машины (1) и подшипниковых щитах (2), при этом статор (4), состоящий из электромагнитных обмоток (8) и сердечников статора (7) из листовой электротехнической стали, закреплен на корпусе (1) машины неподвижно по отношению к вращающемуся ротору (5), и множество каналов (22, 23) в сердечниках статора (7) и каналов (34) в роторе (5) для потока текучей среды внутри машины, отличающаяся тем, что ротор (5) выполнен из двух сердечников (9, 10), расположенных соосно, с встроенными постоянными магнитами (11), и расположенным между ними распределительным кольцом (12) с отверстиями (35) и кольцевым пазом (41), а сердечник статора (4) выполнен из двух частей (6, 7) с общими обмотками (8) и встроенной между ними распределительной пластиной (31) с распределительными каналами (32, 33), при этом каналы (32) распределительного кольца (31) связывают каналы (22, 23) сердечников статора (6, 7) между собой и через каналы (33) распределительной пластины (31) с полостью между обмотками (8) и с полостью (30) между статором (4) и ротором (5).1. An electrical machine containing a rotor (5) with permanent magnets (11) and a stator (4) located in the machine body (1) and bearing shields (2), while the stator (4), consisting of electromagnetic windings (8) and stator cores (7) made of sheet electrical steel, fixed on the machine body (1) motionlessly with respect to the rotating rotor (5), and a plurality of channels (22, 23) in the stator cores (7) and channels (34) in the rotor ( 5) for the fluid flow inside the machine, characterized in that the rotor (5) is made of two cores (9, 10), located coaxially, with built-in permanent magnets (11), and a distribution ring (12) with holes ( 35) and an annular groove (41), and the stator core (4) is made of two parts (6, 7) with common windings (8) and a distribution plate (31) built in between them with distribution channels (32, 33), while channels (32) of the distribution ring (31) connect the channels (22, 23) of the stator cores (6, 7) m Between themselves and through the channels (33) of the distribution plate (31) with the cavity between the windings (8) and with the cavity (30) between the stator (4) and the rotor (5). 2. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что каналы (32) распределительной пластины (31), расположенной между сердечниками (6, 7) статора (4), связывают полости между обмотками (8) с полостями (23) сердечников (6, 7) статора (4) и с каналами (22) в сердечниках (6, 7) статора (4), параллельных оси ротора (5), при этом ротор (5) размещен во фланцах (27, 28), с образованием полостей (37, 38) перед торцами сердечников (9, 10) ротора (5), а обмотки (8) статора (4) установлены с образованием между своими лобовыми частями и торцовыми поверхностями сердечников (6, 7) статора (4) полостей (39, 40), связывающих совместно с полостями (37, 38) во фланцах (27, 28) ротора (5) каналы (22, 34) статора (4) и ротора (5) между собой и с полостями между обмотками (8) и полостью (30) между статором (4) и ротором (5).2. Electric machine according to claim 1, characterized in that the channels (32) of the distribution plate (31) located between the cores (6, 7) of the stator (4) connect the cavities between the windings (8) with the cavities (23) of the cores ( 6, 7) of the stator (4) and with channels (22) in the cores (6, 7) of the stator (4), parallel to the axis of the rotor (5), while the rotor (5) is placed in the flanges (27, 28), with the formation cavities (37, 38) in front of the ends of the cores (9, 10) of the rotor (5), and the windings (8) of the stator (4) are installed with the formation of cavities ( 39, 40), connecting together with the cavities (37, 38) in the flanges (27, 28) of the rotor (5) channels (22, 34) of the stator (4) and the rotor (5) between themselves and with the cavities between the windings (8) and the cavity (30) between the stator (4) and the rotor (5). 3. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что сердечники (9, 10) ротора (5) с постоянными магнитами (11) установлены на стойках (13), число которых не менее трех и которые смонтированы на фланцах (14, 15), жестко зафиксированных на валу (16) ротора (5).3. Electric machine according to claim 1, characterized in that the cores (9, 10) of the rotor (5) with permanent magnets (11) are mounted on racks (13), the number of which is at least three and which are mounted on flanges (14, 15 ) rigidly fixed on the shaft (16) of the rotor (5). 4. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что пространство между стойками (13) связано через каналы (25) и отверстия (26) стоек (13) с кольцевым пазом (41) распределительного кольца (12), который связан с каналами (34) ротора (5).4. Electric machine according to claim 1, characterized in that the space between the posts (13) is connected through channels (25) and holes (26) of the posts (13) with an annular groove (41) of the distribution ring (12), which is connected with the channels (34) rotor (5).
EA202000031A 2019-12-02 2019-12-02 Permanent-magnet machine EA038334B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA202000031A EA038334B1 (en) 2019-12-02 2019-12-02 Permanent-magnet machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA202000031A EA038334B1 (en) 2019-12-02 2019-12-02 Permanent-magnet machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA202000031A1 EA202000031A1 (en) 2021-06-30
EA038334B1 true EA038334B1 (en) 2021-08-11

Family

ID=76807410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA202000031A EA038334B1 (en) 2019-12-02 2019-12-02 Permanent-magnet machine

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA038334B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114458949B (en) * 2022-01-20 2024-08-06 北京海神动力科技有限公司 Liquid hydrogen aeroengine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2756448A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-07 Remy Technologies, Llc Brushless lundell-type alternator with liquid cooling channels
RU2539691C1 (en) * 2014-03-05 2015-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" System of closed electrical machine cooling
DE102015215667A1 (en) * 2015-08-18 2017-02-23 Continental Automotive Gmbh Liquid cooling of an electric machine
DE112017000278T5 (en) * 2016-02-03 2018-09-13 Mitsubishi Electric Corporation Electric rotary machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2756448A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-07 Remy Technologies, Llc Brushless lundell-type alternator with liquid cooling channels
RU2539691C1 (en) * 2014-03-05 2015-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" System of closed electrical machine cooling
DE102015215667A1 (en) * 2015-08-18 2017-02-23 Continental Automotive Gmbh Liquid cooling of an electric machine
DE112017000278T5 (en) * 2016-02-03 2018-09-13 Mitsubishi Electric Corporation Electric rotary machine

Also Published As

Publication number Publication date
EA202000031A1 (en) 2021-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10951075B2 (en) Machine cooling systems
CN114072994B (en) Cooling mechanism for stator of axial flux motor
US8487489B2 (en) Apparatus for cooling an electric machine
US7514827B2 (en) Self-cooled rotor for an electrical machine
CN103199652B (en) Gas-liquid interlaced cooling high power density motor
US3075103A (en) Fluid cooled chill ring for canned motors
CN114024379A (en) Cooling system of stator permanent magnet type axial magnetic field permanent magnet motor
WO2021154512A1 (en) Cooling assembly for an electric machine
US12040668B2 (en) Stator for axial flux machine
US12068665B2 (en) Motor coil cooling structure
CN115483774A (en) Axial magnetic field motor stator cooling structure and axial magnetic field motor
EA038334B1 (en) Permanent-magnet machine
CN117040197B (en) Self-cooling high-power disc type motor system
CN112787444A (en) Electric machine with forced convection based rotor cooling
CN117040193A (en) High-power submersible permanent magnet motor cooled by multiple media
CN115459501B (en) Semi-sealed hybrid cooling high-speed permanent magnet motor
CN115498791A (en) Axial magnetic field motor stator cooling structure and axial magnetic field motor
CN113691039B (en) Rotary electric machine
CN111247724A (en) Electric machine with cooling device comprising partially subdivided channels
EP2442060B1 (en) A generator, in particular for a wind turbine
CN114069938A (en) Water-gas composite cooling motor structure and new energy automobile using same
CN104578596A (en) Motor and method for machining stator structure of motor
CN113714523B (en) Electric spindle based on liquid metal cooling and high-speed asynchronous motor
CN107612225B (en) A kind of structure that the oil immersion of radial hub motor stator is cooling
KR20170088002A (en) Bobbin