RU2068609C1

RU2068609C1 - Inductor motor rotor

Info

Publication number: RU2068609C1
Application number: RU94005226A
Authority: RU
Inventors: С.А. Пахомин; У.М. Сулейманов; И.А. Прокопец; Д.А. Звездунов; Л.Ф. Коломейцев; Д.В. Крайнов; В.Л. Коломейцев
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Эметрон"
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1994-02-14
Publication date: 1996-10-27

Abstract

FIELD: inductor electrical machines for liquid-handling pumps where liquid is passed through motor. SUBSTANCE: motor rotor slots are filled with nonmagnetic nonconducting bars 4 provided with through ducts 5 with inlet holes 6 and outlet holes 7 at end parts of motor. Inlet holes 6 on one end part are closer to axis of revolution of shaft 1 than outlet holes 7 of ducts in other end part of rotor. EFFECT: improved cooling conditions of motor due to provision for its self-cooling. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в индукторных машинах, а также в насосах с жидкостной средой, проходящей внутри электродвигателя. The invention relates to electric machines and can be used in induction machines, as well as in pumps with a liquid medium passing inside the electric motor.

Известен высокоскоростной индукторный электродвигатель с равными зубцовыми делениями, содержащий статор с зубчатыми полюсами, на которых расположены катушки многофазной обмотки, и зубчатый ротор (Патент США N 4947066, кл. H 02 K 37/04, 07.08.90). A high-speed induction electric motor with equal gear divisions is known, comprising a stator with gear poles, on which multiphase winding coils are located, and a gear rotor (US Patent N 4947066, CL H 02 K 37/04, 07.08.90).

Недостатком электродвигателя является высокий уровень механических потерь, обусловленных трением вращающегося зубчатого ротора о воздух. The disadvantage of the electric motor is the high level of mechanical losses caused by the friction of the rotating gear rotor against the air.

Известен ротор индукторного электродвигателя, содержащий зубчатый магнитопровод и немагнитные бруски из неэлектропроводящего материала, размещенные между зубцами и закрепленные с помощью специальных выступов в пазах ротора. Указанные бруски снижают механические потери и уменьшают шум электродвигателя (Патент США N 5023502, кл. H 02 K 1/22, 11.06.91). A known rotor of an induction electric motor containing a toothed magnetic circuit and non-magnetic bars of non-conductive material placed between the teeth and secured with special protrusions in the grooves of the rotor. These bars reduce mechanical losses and reduce the noise of the motor (US Patent N 5023502, CL H 02 K 1/22, 06/11/91).

Недостатком данного решения является неиспользование конструктивных особенностей ротора индукторного электродвигателя для самовентиляции двигателя в аксиальном направлении. The disadvantage of this solution is the non-use of the design features of the rotor of the induction motor for self-ventilation of the motor in the axial direction.

Целью предполагаемого изобретения является использование конструктивных особенностей ротора индукторного электродвигателя для обеспечения самовентиляции двигателя в аксиальном направлении. The aim of the proposed invention is to use the design features of the rotor of the induction motor to ensure self-ventilation of the motor in the axial direction.

Решение указанной задачи обеспечивается предлагаемой конструкцией ротора, содержащей вал и магнитопровод с чередующимися между собой зубцами и пазами, в которых размещены профильные бруски из неэлектропроводящего и немагнитного материала, причем, согласно данному заявлению, в брусках вдоль ротора выполнены сквозные каналы, имеющие выходы в торцевые части ротора. The solution to this problem is provided by the proposed design of the rotor, containing a shaft and a magnetic circuit with alternating teeth and grooves, in which profile bars of non-conductive and non-magnetic material are placed, and, according to this statement, through channels having exits to the end parts are made in the bars along the rotor rotor.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером выполнения со ссылкой на поясняющие чертежи, на которых показаны: на фиг. 1 ротор индукторного электродвигателя с аксиальными каналами, выполненными в брусках, размещенных в пазах ротора; на фиг. 2 продольный разрез ротора с аксиальными каналами; на фиг. 3 ротор с каналами, отверстия которых смещены по торцам относительно оси вращения ротора. The invention is further illustrated by a specific exemplary embodiment with reference to the explanatory drawings, in which: FIG. 1 rotor of an induction motor with axial channels made in bars placed in the grooves of the rotor; in FIG. 2 longitudinal section of the rotor with axial channels; in FIG. 3 rotor with channels, the holes of which are displaced along the ends relative to the axis of rotation of the rotor.

Ротор индукторного электродвигателя, показанный на фиг. 1, содержит вал 1 с магнитопроводом ротора 2, который в аксиальном направлении имеет зубцы 3. В пазах между зубцами 3 размещены бруски 4 из немагнитного неэлектропроводящего материала. В брусках 4 выполнены сквозные каналы 5 (см. фиг. 2), имеющие входы 6 и выходы 7 в торцовых частях двигателя. Каналы 5 выполнены таким образом, что входные отверстия 6 каналов в одной торцовой части расположены ближе к оси вращения вала 1, чем выходные отверстия 7 каналов в другой торцовой части ротора. The inductor motor rotor shown in FIG. 1, comprises a shaft 1 with a magnetic circuit of the rotor 2, which in the axial direction has teeth 3. In the grooves between the teeth 3, bars 4 of non-magnetic non-conductive material are placed. In the bars 4, through channels 5 are made (see Fig. 2), having inputs 6 and outputs 7 in the end parts of the engine. The channels 5 are made in such a way that the inlet openings 6 of the channels in one end part are located closer to the axis of rotation of the shaft 1 than the outlet openings 7 of the channels in the other end part of the rotor.

В торце ротора размещен кожух 8, охватывающий входные отверстия каналов 6 и закрывающий их со стороны воздушного зазора. Кожух 8 имеет входное отверстие 9, соосное с валом 1. Под кожухом 8 размещены направляющие лопатки 10. At the end of the rotor there is a casing 8, covering the inlet openings of the channels 6 and closing them from the side of the air gap. The casing 8 has an inlet 9 coaxial with the shaft 1. Under the casing 8 there are guide vanes 10.

При вращении ротора 2 на объем воздуха, ограниченный каналом 5, действует центробежная сила. При выполнении каналов 5 с разным расстоянием отверстий в торцовых частях ротора 2 до оси вращения, на указанный объем воздуха действует выталкивающая сила, направленная от входного отверстия 6 к выходному отверстию 7, размещенному дальше от оси вращения ротора чем отверстие 6. Величина выталкивающей силы оказывается тем больше, чем значительнее разность отверстий 6 и 7 от оси вращения. Под действием указанной силы воздух выталкивается из отверстия 7 канала. При этом в области входного отверстия 6 создается разрежение воздуха, за счет которого обеспечивается поступление новых порций воздуха в канал. Таким образом, ротор предлагаемой конструкции обеспечивает аксиальную самовентиляцию электродвигателя. When the rotor 2 rotates, a centrifugal force acts on the air volume limited by channel 5. When performing channels 5 with different distances of the holes in the end parts of the rotor 2 to the axis of rotation, a buoyant force acts on the indicated volume of air, directed from the inlet 6 to the outlet 7 located further from the axis of rotation of the rotor than the hole 6. The magnitude of the buoyancy force is more, the greater the difference between the holes 6 and 7 from the axis of rotation. Under the action of this force, air is pushed out of the channel opening 7. Thus in the area of the inlet 6 creates a vacuum, due to which the flow of new portions of air into the channel is ensured. Thus, the rotor of the proposed design provides axial self-ventilation of the electric motor.

При выполнении каналов со смещением выходных отверстий 7 относительно входных 6 в одном направлении (см. фиг. 3) канал пpедставляет собой фрагмент спирали. В этом случае на объем воздуха, ограниченный каналом 5, помимо центробежных сил при вращении ротора действует сила, направленная вдоль оси спирали, образуемой каналами. Это позволяет увеличить выталкивающую силу и повысить эффективность самовентиляции электродвигателя. When performing channels with the displacement of the outlet openings 7 relative to the inlet 6 in one direction (see Fig. 3), the channel is a fragment of a spiral. In this case, the air volume bounded by channel 5, in addition to centrifugal forces during rotation of the rotor, is affected by a force directed along the axis of the spiral formed by the channels. This allows you to increase the buoyancy force and increase the efficiency of self-ventilation of the electric motor.

Для увеличения разности давлений воздуха у входных 6 и выходных отверстий 7 каналов 5 в торцовой части ротора 2, где размещены входные отверстия 6, установлен кожух 8. Диаметр входного отверстия 9 кожуха 8 меньше расстояния между диаметрально расположенными входными отверстиями 6. Со стороны воздушного зазора кожух 8 охватывает входные отверстия 6. Кроме того, между соседними входными отверстиями выполнены направляющие лопатки 10, которые также закрыты кожухом 1. Кожух выполнен таким образом, чтобы исключить движение воздуха под действием центробежных сил в область воздушного зазора, минуя входные отверстия 6. Направление движения воздуха показано на чертеже стрелками. Перечисленные мероприятия позволяют увеличить выталкивающую силу за счет увеличения разности расстояний до оси вращения выходного отверстия 7 и входного, которым в данном случае является входное отверстие кожуха 9. To increase the difference in air pressure at the inlet 6 and outlet 7 of the channels 5 in the end part of the rotor 2, where the inlet 6 is located, a casing 8 is installed. The diameter of the inlet 9 of the casing 8 is less than the distance between the diametrically located inlets 6. From the side of the air gap, the casing 8 covers the inlet openings 6. In addition, guide vanes 10 are made between adjacent inlet openings, which are also covered by a casing 1. The casing is made in such a way as to prevent the movement of air under the action of cent obezhnyh forces in the region of the air gap, passing the inlets 6. The direction of air flow shown by arrows. These measures can increase the buoyancy force by increasing the difference in distances to the axis of rotation of the outlet 7 and the inlet, which in this case is the inlet of the casing 9.

Технический результат предполагаемого изобретения достигается за счет того, что в размещенных в пазах ротора немагнитных неэлектропроводящих брусках выполняются сквозные каналы, которые за счет разности в расстоянии входных и выходных отверстий до оси вращения ротора обеспечивают самовентиляцию электродвигателя. The technical result of the proposed invention is achieved due to the fact that through channels are located in the grooves of the rotor of the non-magnetic non-conductive bars, which, due to the difference in the distance of the inlet and outlet openings to the axis of rotation of the rotor, provide self-ventilation of the electric motor.

Кроме того, при использовании индукторных электродвигателей с предлагаемой конструкцией ротора в насосах с прохождением жидкой среды внутри электродвигателя вращающийся ротор принимает непосредственное участие в работе насоса путем создания дополнительного давления жидкости в области выходных отверстий каналов. In addition, when using induction motors with the proposed rotor design in pumps with the passage of a liquid medium inside the electric motor, the rotating rotor directly participates in the pump by creating additional liquid pressure in the area of the channel outlet openings.

Claims

1. The rotor of the induction motor containing a shaft and a magnetic circuit with alternating teeth and grooves, which are placed profile bars of non-conductive and non-magnetic material, characterized in that the bars are made through axial channels, while the distance from the axis of the shaft to the outlet of the channels on one end of the rotor is greater than the distance from the axis of the shaft to the inlets of the corresponding channels on the other end of the rotor.

2. The rotor according to claim 1, characterized in that the inlet and outlet openings of the respective channels are offset relative to each other in one direction relative to the axis of rotation of the rotor.

3. The rotor according to claim 1 or 2, characterized in that on one of the ends of the rotor there is a casing covering the inlet openings of the channels, in the casing there is one hole coaxial with the shaft, and guide vanes are placed inside the casing between the inlet openings of the channels.