RU2041547C1

RU2041547C1 - Electric machine

Info

Publication number: RU2041547C1
Application number: RU93011720A
Authority: RU
Inventors: В.И. Ветохин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Электросила"
Priority date: 1993-03-02
Filing date: 1993-03-02
Publication date: 1995-08-09

Abstract

FIELD: immersed electric machines for ships. SUBSTANCE: device has number of housing sections 1 which have inlet and outlet holes 11 and 12 for cooling outside water. Section 1 has alternating current disk inductors 2. Rotor has shaft 15 against which monolithic disks 14 are pressed. Disks are made from magnetic electricity-conducting material. Disks 14 embrace active sides 6 of coils of inductor 2 from both sides. So, cascade set of disk inductors 2 and rotor disks 14 balance power of device. EFFECT: increased field of application, decreased weight and size while keeping same poser. 4 dwg

Description

Изобретение относится к судовому электромашиностроению, в частности к погружным корабельным электрическим машинам, работающим в морской воде на любой глубине и которые могут быть выполнены в микро- и макроисполнении для малых и средних мощностей. Торцевые машины в микроисполнении применяют для привода подводных механизмов автоматики и робототехники. Торцевые машины малой и средней мощностей применяются для приводов гребных винтов, насосов и т. д. глубоководных подводных аппаратов (ГПА). The invention relates to ship electrical engineering, in particular to submersible ship electric machines operating in sea water at any depth and which can be performed in micro and macro versions for small and medium capacities. Micro-type end machines are used to drive underwater automation and robotics mechanisms. End machines of small and medium power are used for propeller drives, pumps, etc. deep-sea underwater vehicles (GPU).

Известная электрическая машина содержит статор, двухслойный ротор, выполненный из пакета электротехнической стали, на который напрессован массивный цилиндр из железномедного сплава, толщина которого определяется из соотношения магнитной проницаемости и электропроводности сплава. С торцов цилиндра приварены короткозамкнутые кольца из меди. В этой машине можно выполнять массивный ротор вместе с валом, а на поверхность ротора напрессовывается массивный цилиндр из железомедного сплава для улучшения пусковых характеристик [1] Однако эта машина может быть использована только при работе на воздухе и не может быть использована при работе в морской воде, являющейся охладителем активных частей машины, а также электролитом, т. к. в этом случае происходит электрохимическая коррозия активных частей машины в недопустимых пределах, кроме того, подшипники и обмотка за короткий срок выйдут из строя. The known electric machine contains a stator, a two-layer rotor made of a package of electrical steel, onto which a massive cylinder of an iron-copper alloy is pressed, the thickness of which is determined from the ratio of magnetic permeability and electrical conductivity of the alloy. Short-circuited copper rings are welded from the ends of the cylinder. In this machine, it is possible to carry out a massive rotor together with the shaft, and a massive cylinder of iron-copper alloy is pressed onto the surface of the rotor to improve starting characteristics [1] However, this machine can only be used when working in air and cannot be used when working in sea water, which is a cooler of the active parts of the machine, as well as an electrolyte, because in this case electrochemical corrosion of the active parts of the machine occurs within unacceptable limits, in addition, the bearings and winding will go out in a short time down.

Наиболее близкой к предлагаемой является погружная насосная установка вертикального исполнения, которая содержит статор, ротор с валом, установленным в подшипниках, и подшипниковые щиты с отверстиями для входа и выхода жидкости. На вал ротора насажен насос, который через нижние отверстия в корпусе прогоняет охлаждающую жидкость по зазору между ротором и статором, а также через верхнее отверстие в корпус насосной установки и подает эту жидкость потребителю. Данная насосная установка применяется в скважинах для перекачки пресных вод [2]
Основным недостатком прототипа является то, что при погружении устройства в морскую воду, которая в данном случае является не только охладителем, но и электролитом с ионной электропроводностью, находящимся в движении от вращения ротора, на ее внутренних активных частях будет происходить электрохимическая контактная коррозия при контакте различных металлов между собой, входящих в конструкцию устройства (электротехнические стали статора и ротора, короткозамкнутая медная "беличья клетка" ротора, корпус и т. д. Разрушению (коррозии) подвергается тот металл, у которого электродный потенциал ниже (анод) и контактирующий с морской водой, в данном случае поверхности расточки статора и бочки ротора, что влечет за собой увеличение величины немагнитного рабочего зазора и величина зазора может достигнуть за короткий срок критического состояния и не обеспечить требуемого ресурса работы электрической машины и требуемых энергетических характеристик.Closest to the proposed is a vertical submersible pump installation, which contains a stator, a rotor with a shaft installed in the bearings, and bearing shields with holes for liquid inlet and outlet. A pump is mounted on the rotor shaft, which drives the coolant through the lower holes in the housing through the gap between the rotor and the stator, as well as through the upper hole in the pump housing and supplies this fluid to the consumer. This pump unit is used in wells for pumping fresh water [2]
The main disadvantage of the prototype is that when the device is immersed in sea water, which in this case is not only a cooler, but also an electrolyte with ionic conductivity that is in motion from the rotation of the rotor, electrochemical contact corrosion will occur on its internal active parts when various metals among themselves included in the design of the device (electrical steel of the stator and rotor, short-circuited copper "squirrel cage" of the rotor, housing, etc. Damage (corrosion) undergoes A metal is given that has an lower electrode potential (anode) and is in contact with seawater, in this case, the surface of the stator bore and the rotor barrel, which entails an increase in the non-magnetic working gap and the gap can reach a critical state in a short time and not provide the required life of the electric machine and the required energy characteristics.

Кроме того, одним из основных недостатков прототипа является то, что эта машина не может быть выполнена в микроисполнении и имеет повышенный вес и габариты. In addition, one of the main disadvantages of the prototype is that this machine cannot be performed in micro-design and has an increased weight and dimensions.

Задачей изобретения является следующее: за счет каскадного набора дисковых индукторов в общий корпус машины увеличение мощности при тех же габаритах или уменьшение массы и габаритов машины при сохранении мощности: унификация машины, т. е. в зависимости от количества выбранных дисковых индукторов обеспечение возможности использования торцевой электрической машины одновременно для большого количества заборных механизмов ГПА; улучшение пусковых характеристик ТЭМВ за счет подбора состава магнитоэлектропроводящего материала дисков ротора. The objective of the invention is the following: due to the cascade set of disk inductors in the general machine case, an increase in power with the same dimensions or a decrease in the mass and dimensions of the machine while maintaining power: unification of the machine, i.e., depending on the number of selected disk inductors, it is possible to use an end electric machines at the same time for a large number of HPA intake mechanisms; improving the starting characteristics of TEMV due to the selection of the composition of the magnetically conductive material of the rotor disks.

Задача решается тем, что в известной электрической машине, содержащей статор, ротор с валом и подшипниками, заключенными в корпус, предназначенный для заполнения морской водой, поступающей в него через отверстия в подшипниковых щитах корпуса, корпус машины состоит из нескольких одинаковых секций, жестко скрепленных между собой, и имеющих концентрично расположенные отверстия по окружности их поверхности для входа и выхода охлаждающей морской воды, в каждую секцию вмонтирован дисковый индуктор переменного тока с многофазной обмоткой, активные части катушек которой с обоих сторон закрыты составным экраном из ферромагнитного материала, закрепленным вместе с индуктором в свой корпус, каждая часть составного экрана со стороны активных сторон катушек имеет два ряда концентрично расположенных отверстий около вала машины и на периферии, отверстия одной стороны экрана служат для входа охлаждающей морской воды, второй стороны для выхода воды, а ротор состоит из ряда монолитных дисков, выполненных из высокопрочного магнитоэлектропроводящего сплава, напрессованных на вал и охватывающих индукторы с обеих сторон, причем количество индукторов, расположенных на расстоянии рабочего немагнитного зазора между дисками ротора, на один меньше, чем дисков ротора, а на валу ротора и в корпусе статора с обеих концов запрессованы кольца-протекторы из алюминиевого сплава. The problem is solved in that in a known electric machine comprising a stator, a rotor with a shaft and bearings enclosed in a housing designed to be filled with sea water entering it through openings in the housing housing shields, the machine housing consists of several identical sections rigidly fastened between by itself, and having concentrically located holes around the circumference of their surface for the inlet and outlet of cooling sea water, an AC disc inductor with a multiphase winding is mounted in each section, The common parts of the coils of which are closed on both sides by a composite screen of ferromagnetic material, fixed together with the inductor in their housing, each part of the composite screen on the side of the active sides of the coils has two rows of concentrically arranged holes near the machine shaft and on the periphery, the holes of one side of the screen serve to cooling sea water inlet, second side for water outlet, and the rotor consists of a series of monolithic disks made of high-strength magnetoelectric conductive alloy, pressed onto the shaft and there are inductors on both sides, and the number of inductors located at a distance of the working non-magnetic gap between the rotor disks is one less than the rotor disks, and aluminum protector rings are pressed on both ends of the rotor shaft and in the stator housing.

Новизной в данном техническом решении является новая совокупность известных признаков, среди которых имеются новые, нигде не описанные, а именно:
разрезной корпус машины на секции, в которые вмонтированы дисковые индукторы с экранами из ферромагнитного материала;
ротор выполнен в виде монолитных дисков из магнитоэлектропроводящего материала, охватывающих дисковые индукторы с обеих сторон;
каскадный набор секций корпуса с индукторами и дисками ротора.The novelty in this technical solution is a new set of well-known features, among which there are new, not described anywhere, namely:
split machine casing into sections in which disk inductors with screens of ferromagnetic material are mounted;
the rotor is made in the form of monolithic disks of magnetically conductive material, covering disk inductors on both sides;
cascade set of housing sections with inductors and rotor disks.

Разрезной корпус машины на секции, в которые вмонтированы дисковые индукторы, закрытые составным защитным экраном из ферромагнитного материала, позволяет поддерживать и регулировать немагнитный рабочий зазор между дисками ротора и индукторами, а, следовательно, и энергетические характеристики машины. The split machine body into sections in which disk inductors are mounted, covered by a composite protective shield made of ferromagnetic material, allows you to maintain and adjust the non-magnetic working gap between the rotor disks and inductors, and, therefore, the energy characteristics of the machine.

В свою очередь каскадное соединение секций в общий корпус машины позволяет увеличить суммарную мощность машины, не увеличивая при этом общий габарит по сравнению с известными машинами (например асинхронными с короткозамкнутым ротором), или позволяет уменьшить массогабаритные показатели при сохранении той же мощности, что и у известных машин. In turn, the cascade connection of sections into a common machine body allows you to increase the total power of the machine without increasing the overall size compared to known machines (for example, asynchronous with a squirrel-cage rotor), or allows you to reduce the overall dimensions while maintaining the same power as that of the known cars.

Монолитные диски ротора из магнитоэлектропроводящего материала, охватывающие индукторы с обеих сторон на расстоянии рабочего зазора, позволяют использовать обе активные стороны катушек фаз индукторов для полезной работы, что дает в результате повышение КПД и в целом улучшение энергетических характеристик машины. Monolithic rotor disks made of magnetically conductive material, covering the inductors on both sides at a distance of the working gap, allow the use of both active sides of the phase coils of the inductors for useful work, which results in an increase in efficiency and overall improvement of the energy characteristics of the machine.

Выбранный магнитоэлектропроводящий материал дисков ротора с электропроводностью в 4-5 раз меньше, чем электротехническая медь, и магнитной проницаемостью в 7-10 раз меньше, чем электротехническая сталь обеспечивает при низких частотах тока в роторе увеличение активного сопротивления ротора, что позволяет двигателю развивать достаточно высокий пусковой момент. При номинальной частоте вращения толщина диска находится в пределах 10-20 мм, практически толщины дисков ротора с учетом механической прочности будут составлять 20-40 мм. The selected magneto-conductive material of the rotor disks with electrical conductivity is 4-5 times less than electrical copper, and magnetic permeability is 7-10 times less than electrical steel provides at low frequencies of the current in the rotor an increase in the active resistance of the rotor, which allows the engine to develop a sufficiently high starting moment. At the nominal speed of rotation, the disk thickness is in the range of 10–20 mm; in practice, the thickness of the rotor disks, taking into account the mechanical strength, will be 20–40 mm.

Кроме того, указанные свойства материалов дисков ротора дают возможность регулировать частоту вращения ротора (параметрическое регулирование) в соотношении 2: 1 при измененном моменте на валу двигателя с помощью подводимого напряжения. In addition, these properties of the materials of the rotor discs make it possible to adjust the rotor speed (parametric regulation) in a ratio of 2: 1 with a changed moment on the motor shaft using the applied voltage.

Система отверстий для входа и выхода воды, расположенная на цилиндрической поверхности корпуса, а также система отверстий в составном защитном экране с обеих сторон для входа и выхода воды позволяют интенсивно отбирать тепло со всех внутренних частей собранной машины, что дает дополнительное улучшение энергетических характеристик машины, в том числе увеличение КПД. The system of holes for water inlet and outlet located on the cylindrical surface of the housing, as well as the system of holes in the composite protective screen on both sides for water inlet and outlet, allow intensive heat removal from all internal parts of the assembled machine, which gives an additional improvement in the energy characteristics of the machine, in including an increase in efficiency.

Таким образом, новая совокупность признаков обеспечивает расширение диапазона применения ТЭМВ, а также повышение ее надежности, уменьшение веса и габаритов. Thus, the new set of features provides an extension of the range of application of TEMV, as well as increasing its reliability, reducing weight and dimensions.

На фиг. 1 представлен продольный разрез торцевой электрической машины; на фиг. 2 отштампованный лист индуктора из электротехнической стали с отверстиями для входа и выхода начала и концов катушек индуктора; на фиг. 3 отштампованный лист пакета индуктора с окнами для укладки активных сторон катушек индуктора; на фиг. 4 одна часть составного защитного экрана из ферромагнитного материала с отверстиями для входа (выхода) охлаждающей морской воды. In FIG. 1 is a longitudinal section through an end electric machine; in FIG. 2 stamped sheet of inductor made of electrical steel with holes for entry and exit of the beginning and ends of the coils of the inductor; in FIG. 3 stamped sheet of the inductor package with windows for laying the active sides of the inductor coils; in FIG. 4 one part of a composite protective shield made of ferromagnetic material with openings for the inlet (outlet) of cooling sea water.

Торцевая электрическая машина в конкретном примере исполнения содержит разрезной корпус, состоящий из набора секций 1 (в данном примере две секции), выполненных из высокопрочной антикоррозионной стали, в каждую секцию 1 корпуса вмонтирован индуктор 2, который состоит из пакета листов, отштампованных из электротехнической стали в форме дисков 3 (фиг. 2, фиг. 3). Центральные листы дисков 3 имеют цилиндрические отверстия 4 у вала и на периферии 5 (фиг. 2), выполняющие функции пазов и предназначены для прохода начала и концов катушек фаз протяжной многофазной обмотки 6 (фиг. 1), выполненной из обмоточного провода с полимерной изоляцией, например из облученного полиэтилена и фторопласта. Крайние листы дисков 3 (фиг. 3) имеют сквозные окна 7 для укладки активных сторон катушек фаз обмотки 6, толщина набора этих листов дисков в пакете с обеих сторон индуктора равняется толщине стороны катушки фазы. The end electric machine in a specific embodiment contains a split housing consisting of a set of sections 1 (in this example, two sections) made of high-strength anti-corrosion steel, an inductor 2 is mounted in each section 1 of the housing, which consists of a package of sheets stamped from electrical steel into disk shape 3 (FIG. 2, FIG. 3). The central sheets of the disks 3 have cylindrical holes 4 at the shaft and on the periphery 5 (Fig. 2), which perform the functions of the grooves and are designed to pass the beginning and ends of the phase coils of the long multiphase winding 6 (Fig. 1) made of a winding wire with polymer insulation, for example from irradiated polyethylene and ftoroplast. The extreme sheets of the disks 3 (Fig. 3) have through windows 7 for laying the active sides of the coils of the phases of the winding 6, the thickness of the set of these sheets of disks in the package on both sides of the inductor is equal to the thickness of the side of the phase coil.

Индуктор 2 помещается в составной защитный экран 8, состоящий из двух симметричных полуэкранов (фиг. 1, фиг. 4), выполненных из ферромагнитного материала (магнитной стали, любой), каждая часть полуэкрана с торца имеет плотный механический контакт с пакетом железа индуктора 2 и выполняющий функции механической защиты активных частей катушек обмотки 6, а также служит магнитопроводом индуктора 2 для прохода основного магнитного потока к ротору и для сглаживания пазовых пульсаций магнитного поля. Каждый полуэкран 8 имеет два ряда концентрично расположенных отверстий, один из них 9 у вала, второй 10 на периферии и находящихся у выходов катушек обмотки 6 из пакета сердечника индуктора 2 через отверстия (пазы) 4 и 5. Отверстия 9, 10 одного полуэкрана 8 служат для входа морской воды на охлаждение обмотки, отверстия 9, 10, второго полуэкрана для выхода нагретой морской воды. The inductor 2 is placed in a composite protective shield 8, consisting of two symmetrical half-screens (Fig. 1, Fig. 4) made of ferromagnetic material (magnetic steel, any), each part of the half-screen from the end has tight mechanical contact with the iron package of the inductor 2 and performing the functions of mechanical protection of the active parts of the coils of the winding 6, and also serves as the magnetic circuit of the inductor 2 for the passage of the main magnetic flux to the rotor and for smoothing the groove pulsations of the magnetic field. Each half-screen 8 has two rows of concentric openings, one of them 9 at the shaft, the second 10 at the periphery and located at the outputs of the coils of the winding 6 from the core package of the inductor 2 through holes (grooves) 4 and 5. Holes 9, 10 of one half-screen 8 serve for the entrance of sea water to cool the windings, openings 9, 10, the second half-screen for the exit of heated sea water.

Каждый индуктор 2 с обмоткой 6 и составным защитным экраном 8 вмонтирован в свою секцию 1 корпуса, каждая секция 1 имеет концентрично расположенные отверстия по окружности поверхности для входа охлаждающей морской воды 11 и для выхода нагретой воды 12. Секции 1 скрепляются жестко между собой, в данном примере скрепление произведено с помощью замков 13 и болтовых соединений (фиг. 1). Each inductor 2 with a winding 6 and a composite protective shield 8 is mounted in its own section 1 of the housing, each section 1 has concentric openings around the circumference of the surface for the entrance of cooling sea water 11 and for the exit of heated water 12. Sections 1 are fixed rigidly to each other, in this An example of fastening is made using locks 13 and bolted connections (Fig. 1).

Ротор состоит из ряда монолитных дисков 14, выполненных из высокопрочного магнитоэлектропроводящего сплава, например из железомедных сплавов марки СМ190 СМ20, СМ25 и др. содержащие чистого железа от 70% до 80% и меди от 20 и 30% с добавлением легирующих элементов Mn, Si, Ni, Cr и магнетида, последняя цифра марки сплава указывает на процент содержания в сплаве меди. Диски 14 охватывают индукторы 2 с обеих сторон и напрессовываются на вал 15 по горячей посадке и фиксируются с помощью упоров 16 на валу 15 и колец 17. Между дисками ротора 14 и индуктором 2 имеется немагнитный рабочий зазор 18, который определяется расчетом в зависимости от мощности торцевой машины. Между внутренней цилиндрической поверхностью составного защитного экрана 8 и валом 15 имеется зазор 19 для свободного вращения вала и прохода охлаждающей морской воды. The rotor consists of a series of monolithic disks 14 made of a high-strength magnetoelectrically conductive alloy, for example, of iron-copper alloys of the grade СМ190 СМ20, СМ25, etc. containing pure iron from 70% to 80% and copper from 20 and 30% with the addition of alloying elements Mn, Si, Ni, Cr and magnetide, the last digit of the grade indicates the percentage of copper in the alloy. The disks 14 cover the inductors 2 on both sides and are pressed onto the shaft 15 in a hot seat and are fixed with the help of the stops 16 on the shaft 15 and the rings 17. There is a non-magnetic working gap 18 between the rotor disks 14 and the inductor 2, which is determined by the calculation depending on the end face power cars. Between the inner cylindrical surface of the composite protective shield 8 and the shaft 15 there is a gap 19 for free rotation of the shaft and the passage of cooling sea water.

Для приостановления контактной коррозии активных частей ротора в морской воде, как электролита, на концах вала имеются втулки-протекторы 20 из алюминиевого магниевого сплава, а для приостановления контактной коррозии активных частей индукторов 2 на концах машины в корпусе крайних секций индукторов запрессованы кольца-протекторы 21 из того же сплава. To stop the contact corrosion of the active parts of the rotor in seawater, as an electrolyte, there are protector sleeves 20 made of aluminum-magnesium alloy at the ends of the shaft, and to protect the contact parts of the active parts of the inductors 2 from the ends of the machine, the ring protectors 21 are pressed in the same alloy.

На концах шеек вала 15 имеются отшлифованные подвижные втулки из высокопрочной термообработанной антикорро- зионной стали (например, ДИИ8-ВД) с опорными и упорными поверхностями подшипника скольжения 22. Подвижные металлокерамические втулки подшипника 22 запрессованы в подшипниковые щиты 23, имеющие свободный зазор 24 относительно вала 15 ротора и ряд концентрично распложенных отверстий 25 у подшипника для входа охлаждающей забортной морской воды (фиг. 1), подшипниковые щиты крепятся к торцам крайних секций 1 с помощью замков по скользящей посадке и болтовых соединений 26. At the ends of the necks of the shaft 15 there are polished movable bushings made of high-strength heat-treated anticorrosion steel (for example, DII8-VD) with the supporting and thrust surfaces of the sliding bearing 22. The movable metal-ceramic bearing bushings 22 are pressed into the bearing shields 23 having a free clearance 24 relative to the shaft 15 the rotor and a number of concentric holes 25 at the bearing for the inlet of the cooling sea water (Fig. 1), the bearing shields are attached to the ends of the extreme sections 1 using locks on a sliding base plate and bolt connections 26.

Сборка конструкции ТЭМВ производится следующим образом. Assembly design TEMV is as follows.

В изготовленные секции 1 корпуса (количество секций определяется расчетом) монтируются индукторы 2 без обмотки, подгоняются стыковочные замки секций 13 и замки подшипниковых щитов 26 и производится промежуточная полная сборка статора с индукторами без обмотки, при этом все токарно-механические работы должны быть произведены на статоре, в том числе в подшипниковые щиты запрессовываются металлокерамические вкладыши и шлифуются опорные и упорные поверхности до 5-7 класса чистоты. Затем производят необходимую маркировку деталей и разбирают корпус и демонтируют индукторы для укладки обмотки. Укладывают обмотку 6 индукторов 2 челночным методом, каждая фаза которых наматывается из целого куска обмоточного провода с полимерной изоляцией, затем намотанные индукторы 2 монтируют и защитные составные экраны 8 и одновременно подготавливают к сборке диски ротора 14, вал ротора 15, втулки-протекторы 20, подвижные втулки подшипников 22 с отшлифованными до 10 класса чистоты опорными и упорными поверхностями, после чего производят окончательную сборку машины поочередно каждую секцию 1, в нашем примере, фиг. 1 (слева-направо). In the manufactured sections 1 of the housing (the number of sections is determined by calculation), the inductors 2 are mounted without winding, the docking locks of the sections 13 and the locks of the bearing shields 26 are adjusted, and the intermediate stator is completely assembled with the inductors without winding, and all turning and mechanical work must be performed on the stator , including metal-ceramic inserts are pressed into bearing shields and supporting and thrust surfaces are polished up to 5-7 class of cleanliness. Then make the necessary marking of the parts and disassemble the housing and dismantle the inductors for laying the winding. The winding 6 of the inductors 2 is laid by shuttle method, each phase of which is wound from a whole piece of winding wire with polymer insulation, then the wound inductors 2 are mounted and protective composite shields 8 and at the same time rotor disks 14, rotor shaft 15, protector sleeves 20, movable, are prepared for assembly bearing bushings 22 with abutment and thrust surfaces polished to a grade of 10 cleanliness, after which final assembly of the machine is carried out in turn each section 1, in our example, FIG. 1 (left to right).

В секцию 1 монтируют индуктор 2 с обмоткой 6 и закрепляют его с помощью шпонки, запрессовывают с торца кольцо-протектор 21. Одновременно со стороны левого конца вала 15 монтируют центральный диск 14 ротора по горячей посадке (нагревают предварительно на 300-400^оС) до упора 16 и механически фиксируют с помощью шпонки и кольца 17, затем вставляют вал с диском в секцию 1 с индуктором 2. Затем на левый конец вала монтируют второй диск 14 ротора по горячей посадке и закрепляют шпонкой, после чего напрессовывают втулку-протектор 20 вплотную к диску 14 ротора и на шейку вала 15 напрессовывают подвижную втулку подшипника 22, выдержав необходимый рабочий зазор 18 между диском ротора и экраном 8 индуктора 2. Собирают секцию 1 и вал 15 с подшипниковым щитом 23, при этом устанавливают требуемый рабочий зазор скользящей пары подшипника 22 методом шлифовки вкладыша.In section 1 is mounted with a winding inductor 2 6 and fix it with the key, is pressed with an end-ring protector 21. At the same time from the left end of shaft 15 is mounted a central disc rotor 14 by shrink-fit (preheated at 300-400 ° ^C) to stop 16 and mechanically fixed with a key and ring 17, then insert the shaft with the disk into section 1 with the inductor 2. Then, the second rotor disk 14 is mounted on the left end of the shaft in a hot seat and secured with a key, after which the protector sleeve 20 is pressed close to disk 14 of the rotor and n and the neck of the shaft 15 is pressed into the movable sleeve of the bearing 22, having maintained the necessary working gap 18 between the rotor disk and the shield 8 of the inductor 2. Assemble section 1 and the shaft 15 with the bearing shield 23, while setting the required working clearance of the sliding pair of the bearing 22 by grinding the liner.

Сборка второй секции 1 корпуса с индуктором 2, третьего диска 14 подшипникового узла 22 с подшипниковым щитом производится аналогично с вышеописанным. После сборки последней секции производят их жесткое крепление между собой с помощью замков и болтового соединения 13. При сборке необходимо соблюдать и выдерживать рабочие зазоры 18 между экранами 8 индукторов 2 и дисками 14 ротора. The assembly of the second section 1 of the housing with the inductor 2, the third disk 14 of the bearing assembly 22 with the bearing shield is carried out similarly to the above. After assembling the last section, they are rigidly fixed to each other by means of locks and bolt connection 13. During assembly, it is necessary to observe and maintain the working clearances 18 between the shields 8 of the inductors 2 and the disks 14 of the rotor.

При большем количестве секции 1 индукторов 2, а соответственно и дисков 14 ротора, которых на один больше, чем дисковых индукторов 2, сборка машины в целом производится по вышеописанным поочередным операциям. Закрепление индукторов 2 в секции 1 корпуса, а также дисков 14 ротора к валу в каждом конкретном случае решается конструктивно с тем, чтобы они были жестко закреплены и зафиксированы механически во избежание разворота их в пространстве во время работы машины. With a larger number of sections 1 of the inductors 2, and accordingly the rotor disks 14, which are one more than the disk inductors 2, the assembly of the machine as a whole is performed according to the above-described alternate operations. The fastening of the inductors 2 in the section 1 of the housing, as well as the rotor disks 14 to the shaft in each specific case is decided constructively so that they are rigidly fixed and locked mechanically in order to avoid turning them in space during operation of the machine.

Предлагаемая торцевая электрическая машина (ТЭМВ), состоящая из набора секций с индукторами и дисками ротора, представляет собой унифицированную электрическую машину, которая с помощью набора секций одних и тех же габаритов позволяет создать различные мощности. Например, применяя эти машины в качестве приводов забортных механизмов экскурсионных подводных лодок, которые строятся небольшого водоизмещения и малой пассажировместимостью (до 50 человек), можно обеспечить работу гребных винтов, различных насосов для охлаждения механизмов внутри лодки, механизмов быта и т. д. The proposed end electric machine (TEMV), consisting of a set of sections with inductors and rotor disks, is a unified electric machine, which, using a set of sections of the same dimensions, allows you to create different capacities. For example, using these machines as drives for outboard mechanisms of sightseeing submarines, which are built with a small displacement and low passenger capacity (up to 50 people), it is possible to ensure the operation of propellers, various pumps to cool the mechanisms inside the boat, life mechanisms, etc.

Кроме того, данное конструктивное свойство ТЭМВ дает возможность применять машину в качестве приводов различных механизмов роботов и небольших размеров подводных глубоководных необитаемых аппаратов, предназначенных для исследования морского дна и различных подводных объектов, а также применять в качестве микродвигателей навигационных забортных систем. In addition, this design property of TEMV makes it possible to use the machine as drives for various mechanisms of robots and small sizes of underwater deep-sea uninhabited vehicles designed to study the seabed and various underwater objects, as well as to use as micromotors of navigation outboard systems.

Claims

An end electric machine containing a stator, a rotor with a shaft and bearings enclosed in a housing designed to be filled with sea water entering it through openings in the bearing shields of the housing, characterized in that the machine housing consists of several identical sections, rigidly fastened together and having concentric openings around the circumference of their surfaces for the inlet and outlet of cooling sea water, an AC disc inductor with a multiphase winding is mounted in each section, active e parts of the coils of which are closed on both sides by a composite screen of ferromagnetic material, fixed together with the inductor in their housing, each part of the composite screen on the side of the active sides of the coils has two rows of concentric openings near the machine shaft and on the periphery, the holes of one side of the screen serve to cooling water inlet, second side for water outlet, and the rotor consists of a series of monolithic disks made of high-strength magneto-conductive alloy, pressed onto the shaft and covering Inductors guides on both sides, the number of inductors arranged in the region of the working nonmagnetic gap between the rotor disks, one less than the rotor discs and the rotor shaft and the stator housing on both ends are pressed from the aluminum alloy protectors ring.