RU14703U1 - VERTICAL ELECTRIC MOTOR WITH GAS-DYNAMIC ROTOR LEVITATION - Google Patents
VERTICAL ELECTRIC MOTOR WITH GAS-DYNAMIC ROTOR LEVITATION Download PDFInfo
- Publication number
- RU14703U1 RU14703U1 RU2000101872/20U RU2000101872U RU14703U1 RU 14703 U1 RU14703 U1 RU 14703U1 RU 2000101872/20 U RU2000101872/20 U RU 2000101872/20U RU 2000101872 U RU2000101872 U RU 2000101872U RU 14703 U1 RU14703 U1 RU 14703U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- rotor
- electric motor
- thrust
- shaft
- Prior art date
Links
Abstract
Вертикальный электродвигатель с газодинамической левитацией ротора, содержащий цилиндрический ротор, насаженный на вал, верхняя и нижняя цапфы которого установлены в радиальных подшипниках, жестко закрепленных в торцевых фланцах внешнего статора, на внутренней поверхности которого уложена трехфазная электрическая обмотка, нижняя цапфа которого опирается на упорный механический подшипник, отличающийся тем, что на верхнюю цапфу вала ротора насажен воздушный винт.A vertical motor with gas-dynamic levitation of the rotor, containing a cylindrical rotor mounted on a shaft, the upper and lower trunnions of which are mounted in radial bearings, rigidly fixed in the end flanges of the external stator, on the inner surface of which a three-phase electric winding is laid, the lower trunnion of which is supported by a thrust mechanical bearing characterized in that a propeller is mounted on the upper journal of the rotor shaft.
Description
Вертикальный электродвигатель е газодинамическойVertical electric motor with gas dynamic
левитацией ротораrotor levitation
Полезная модель относится к электрическим машинам, а конкретнее к области бесконтактного подвеса ротора электродвигателя с вертикальной осью вращения.The utility model relates to electric machines, and more particularly to the area of non-contact suspension of a rotor of an electric motor with a vertical axis of rotation.
Известны электрические машины, иснользуюшие опоры с газовой смазкой для бесконтактного удержания врашаюшегося ротора. (Опоры скольжения с газовой смазкой. Под редакцией С.А.Шейнберга.М.:Машиностроение,1979). В таких машинах, имеюших цилиндрический статор с уложенной в его пазах трёхфазной электрической обмоткой, ротор, насаженный на вал, верхняя и нижняя цапфы которого в радиальном направлении удерживаются посредством радиальных подшипников, а нижняя цапфа которого опирается на упорный механический подшипник, сила левитации создаётся газом, который подаётся в рабочий зазор под давлением, либо движущимся потоком газа, возбуждаемым самим левитируемым телом.Known electrical machines, using supports with gas lubrication for non-contact retention of the turning rotor. (Sliding bearings with gas lubrication. Edited by S.A.Sheinberg. M.: Mechanical Engineering, 1979). In such machines having a cylindrical stator with a three-phase electric winding laid in its grooves, the rotor mounted on the shaft, the upper and lower trunnions of which are radially supported by radial bearings, and whose lower trunnion rests on a thrust mechanical bearing, the levitation force is generated by gas, which is fed into the working gap under pressure, or by a moving gas stream excited by the levitated body itself.
Применение газа как смазочной среды снимает многие ограничения связанные с температурой, высокими и малыми скоростями, загрязнением окружающей среды и т. п.The use of gas as a lubricating medium removes many of the limitations associated with temperature, high and low speeds, environmental pollution, etc.
Основным недостатком таких машин является необходимость в наличии компрессора, обеспечивающего нагнетание газа в рабочий зазор.The main disadvantage of such machines is the need for a compressor that provides gas injection into the working gap.
Отмеченного недостатка лишён центробежный нагнетатель с газодинамическими упорными подщипниками со спиральными канавками, (Газовая смазка подшипников. Сб. докладов на совещании по газовой смазке подшипников. М.:Институт машиноведения.-1968,312с.) выбранный в качестве прототипа. Устройство имеет на подпяточных поверхностях области, профилированные спиральными канавками. Эти канавки представляют собой как бы встроенные микрокомпрессоры, которые обеспечивают повышение давления в несущем смазочном слое и позволяют создавать направленный поток газа от одной границе подщипника к другой.The noted drawback is deprived of a centrifugal supercharger with gas-dynamic thrust bearings with spiral grooves, (Gas lubrication of bearings. Collection of reports at a meeting on gas lubrication of bearings. M.: Institute of Mechanical Engineering.-1968,312s.) Selected as a prototype. The device has on the heel surfaces areas profiled by spiral grooves. These grooves are, as it were, built-in microcompressors that provide an increase in pressure in the bearing lubricant layer and allow the creation of a directed gas flow from one border of the bearing to the other.
Основным недостатком прототипа является то, что левитационная способность упорного газодинамического подщипника со спиральными канавками в связи с малой вязкостью газов резко уменьшается с увеличением зазора между подпяточной и упорной поверхностями.The main disadvantage of the prototype is that the levitation ability of the thrust gas-dynamic bearing with spiral grooves due to the low viscosity of the gases decreases sharply with an increase in the gap between the heel and the thrust surfaces.
MIIK-F 16С13/10MIIK-F 16C13 / 10
Задачей данной полезной модели является повышение эксплуатационной надёжности электродвигателя.The objective of this utility model is to increase the operational reliability of the electric motor.
Указанная задача достигается тем, что вертикальный электродвигатель с газодинамической левитацией ротора, содержащий цилиндрический ротор, насаженный на вал, верхняя и нижняя цапфы которого установлены в радиальных подшипниках, жёстко закреплённых в торцевых фланцах внешнего статора, на внутренней поверхности которого уложена трёхфазная электрическая обмотка, а нижняя цапфа которого опирается на упорный механический подшипник имеет воздушный винт, насаженный на верхнюю цапфу вала ротора.This problem is achieved by the fact that a vertical motor with gas-dynamic levitation of the rotor containing a cylindrical rotor mounted on a shaft, the upper and lower trunnions of which are mounted in radial bearings, rigidly fixed in the end flanges of the external stator, on the inner surface of which a three-phase electric winding is laid, and the lower the trunnion which is supported by a thrust mechanical bearing has a propeller mounted on the upper trunnion of the rotor shaft.
Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается посадкой воздушного винта на верхнюю цапфу вала ротора. Отмеченное отличие позволяет устранить необходимость в минимальности и точности изготовления рабочего зазора упорного подшипника.Compared analysis with the prototype shows that the claimed device is different landing propeller on the upper journal of the rotor shaft. The marked difference allows to eliminate the need for minimality and accuracy of manufacture of the working clearance of the thrust bearing.
На чертеже дан общий вид вертикального электродвигателя с газодинамической левитацией ротора; 1-ротор;The drawing shows a General view of a vertical electric motor with gas-dynamic levitation of the rotor; 1-rotor;
2-воздушный винт; 3-статор;2-propeller; 3-stator;
4,5-радиальные подшипники; 6-упорный механический подшипник; 7-обмотки статора.4,5 radial bearings; 6-thrust mechanical bearing; 7-stator windings.
Электродвигатель имеет ротор 1 с насаженным на верхнюю цапфу воздушным винтом 2. На статоре 3 расположены радиальные подшипники 4,5. Для компенсации силы тяжести ротора при пусках и остановках служит пщт упорного механического подшипника 6. Обмотки 7 создают вращающееся магнитное поле двигателя.The electric motor has a rotor 1 with a propeller 2 mounted on the upper trunnion. Radial bearings 4,5 are located on the stator 3. To compensate for the gravity of the rotor during start-ups and stops, the PCB of the thrust mechanical bearing 6 is used. The windings 7 create a rotating magnetic field of the motor.
Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом. Носле запитывания обмоток 7 статора 3 ротор 1 начинает вращаться, опираясь на упорный подщипник 6. В радиальном направлении ротор 1 удерживается с помощью радиальных подщипников 4,5. Вместе с ротором 1 начинает вращаться и воздущный винт 2. В результате взаимодействия лопастей винта иThe operation of the proposed device is as follows. After powering the windings 7 of the stator 3, the rotor 1 begins to rotate, leaning on the thrust bearing 6. In the radial direction, the rotor 1 is held using radial bearings 4.5. Together with the rotor 1, the air screw 2 also begins to rotate.
окружающего газа создаётся сила тяги , где D-диаметрsurrounding gas creates a traction force, where D-diameter
диска винта 2, р -плотность газа, V-приращение скорости в струе, вызванное винтом 2. Так как сила тяги винта зависит только от параметров винта 2, отпадает необходимость в минимальности и точности изготовления рабочего зазора упорного подщипника 6.screw disk 2, p is the gas density, V is the velocity increment in the jet caused by screw 2. Since the propulsion force of the screw depends only on the parameters of screw 2, there is no need for the minimum and accuracy of manufacturing the working clearance of the thrust bearing 6.
Равенство силы тяги винта 2 силе тяжести ротора 1 достигается подбором соответствующих параметров випта 2 (угла атаки лопастей, количества лопастей, формы и площади лопастей).The equality of the thrust of the screw 2 to the gravity of the rotor 1 is achieved by selecting the appropriate parameters of the VIP 2 (angle of attack of the blades, the number of blades, the shape and area of the blades).
Замена газового упорного подшипника со спиральными канавками воздушным винтом имеет важное значение в двигателях большой мощности, так как для получения требуемого значения силы левитации ротора подшипник со спиральными канавками необходимо изготавливать с малым зазором между упорной и подпяточной поверхностями, равным 10-20 мкм на сторону. В крупном электромашиностроении такая величина является технологическим допуском. Изготовление электрического двигателя с таким малым зазором в подшипнике представляет определённые трудности и возможно только при очень высоком уровне машиностроения.Replacement of a gas thrust bearing with spiral grooves with a propeller is important in high power engines, since in order to obtain the required value of the levitation force of the rotor, a bearing with spiral grooves must be made with a small gap between the thrust and heel surfaces of 10-20 μm per side. In large-scale electrical engineering, this value is a technological tolerance. The manufacture of an electric motor with such a small clearance in the bearing presents certain difficulties and is possible only with a very high level of mechanical engineering.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000101872/20U RU14703U1 (en) | 2000-01-31 | 2000-01-31 | VERTICAL ELECTRIC MOTOR WITH GAS-DYNAMIC ROTOR LEVITATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000101872/20U RU14703U1 (en) | 2000-01-31 | 2000-01-31 | VERTICAL ELECTRIC MOTOR WITH GAS-DYNAMIC ROTOR LEVITATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU14703U1 true RU14703U1 (en) | 2000-08-10 |
Family
ID=48275651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000101872/20U RU14703U1 (en) | 2000-01-31 | 2000-01-31 | VERTICAL ELECTRIC MOTOR WITH GAS-DYNAMIC ROTOR LEVITATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU14703U1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475928C1 (en) * | 2011-06-16 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | High-rate magnetoelectric machine with vertical shaft |
RU2534756C1 (en) * | 2014-01-24 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | High-speed non-contact electric machine (versions) |
RU2540696C1 (en) * | 2013-12-25 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | High-rate electrical machine with vertical shaft |
RU2544069C2 (en) * | 2009-05-27 | 2015-03-10 | Фойт Турбо Сми Текнолоджиз Гмбх Унд Ко.Кг | Transport vehicle with retarder brake |
RU172156U1 (en) * | 2016-11-29 | 2017-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Кировский завод электромагнитов "ДимАл" | The device for unloading the supporting bearings of a rotating shaft with a load mass |
RU2646408C1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Кировский завод электромагнитов "ДимАл" | Method of unloading support bearings of the rotating shaft with a loading mass and a device for its implementation |
-
2000
- 2000-01-31 RU RU2000101872/20U patent/RU14703U1/en active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544069C2 (en) * | 2009-05-27 | 2015-03-10 | Фойт Турбо Сми Текнолоджиз Гмбх Унд Ко.Кг | Transport vehicle with retarder brake |
RU2475928C1 (en) * | 2011-06-16 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | High-rate magnetoelectric machine with vertical shaft |
RU2540696C1 (en) * | 2013-12-25 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | High-rate electrical machine with vertical shaft |
RU2534756C1 (en) * | 2014-01-24 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | High-speed non-contact electric machine (versions) |
RU172156U1 (en) * | 2016-11-29 | 2017-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Кировский завод электромагнитов "ДимАл" | The device for unloading the supporting bearings of a rotating shaft with a load mass |
RU2646408C1 (en) * | 2016-11-29 | 2018-03-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Кировский завод электромагнитов "ДимАл" | Method of unloading support bearings of the rotating shaft with a loading mass and a device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6361271B1 (en) | Crossing spiral compressor/pump | |
US4558228A (en) | Energy converter | |
US4162410A (en) | Vertical-axis windmill | |
US5899673A (en) | Helical flow compressor/turbine permanent magnet motor/generator | |
Malanoski | Experiments on an ultrastable gas journal bearing | |
CN112211831A (en) | Air suspension high-speed centrifugal compressor | |
RU14703U1 (en) | VERTICAL ELECTRIC MOTOR WITH GAS-DYNAMIC ROTOR LEVITATION | |
CN106763153A (en) | A kind of axial flow turbine booster floating thrust bearing | |
US6425732B1 (en) | Shrouded rotary compressor | |
CN211474268U (en) | Rotor system and micro gas turbine generator set | |
CN111042923A (en) | Rotor system and micro gas turbine generator set | |
CN103121112A (en) | Gas-self-supplying gas bearing supporting motorized spindle | |
Salehi et al. | Operation of a mesoscopic gas turbine simulator at speeds in excess of 700,000 rpm on foil bearings | |
JP2003301837A (en) | Rotary body | |
CN211343139U (en) | Integrated gas bearing, rotor system and micro gas turbine generator set | |
RU2646408C1 (en) | Method of unloading support bearings of the rotating shaft with a loading mass and a device for its implementation | |
JPH0218241Y2 (en) | ||
RU172156U1 (en) | The device for unloading the supporting bearings of a rotating shaft with a load mass | |
CN110985206A (en) | Rotor system and micro gas turbine generator set | |
JPH0431692A (en) | Bearing device for vacuum pump | |
CN204179804U (en) | A kind of high-speed electric expreess locomotive based on Cone gas lubricating bearings | |
US3671145A (en) | Improvements in or relating to bearings | |
EP3698060A1 (en) | A turbo bearing system | |
CN213511271U (en) | Air suspension high-speed centrifugal compressor | |
CN215058258U (en) | Gas compressor with oblique thrust structure and rotor system |