RU2148885C1 - Electrical machine - Google Patents

Electrical machine Download PDF

Info

Publication number
RU2148885C1
RU2148885C1 RU97119217A RU97119217A RU2148885C1 RU 2148885 C1 RU2148885 C1 RU 2148885C1 RU 97119217 A RU97119217 A RU 97119217A RU 97119217 A RU97119217 A RU 97119217A RU 2148885 C1 RU2148885 C1 RU 2148885C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
longitudinal
electric machine
channels
machine according
Prior art date
Application number
RU97119217A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97119217A (en
Inventor
Александр Вадимович Коваль-Лесков
Николай Иванович Билоненко
Original Assignee
Одесский государственный политехнический университет
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 Одесский государственный политехнический университет filed Critical Одесский государственный политехнический университет
Publication of RU97119217A publication Critical patent/RU97119217A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2148885C1 publication Critical patent/RU2148885C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: rotary electrical machines for industrial mechanisms and domestic appliances. SUBSTANCE: totally enclosed fan-cooled frameless machine has laminated stator core with winding, end shields with bearing assemblies, rotor with shaft, external cooling fan, and shroud; longitudinal through ducts are provided stator back, three of them accommodating cylindrical studs arranged symmetrically relative to center line of machine and spaced apart at certain angle which are used to compress core stack by means of two end rings whose seats are joined with end shields; end rings have longitudinal through holes whose number, configuration, size, and arrangement fit those of longitudinal through ducts in stator back. Machine stator is rectilinear octagon, hexagon, or square in cross-sectional area. Ducts are arranged in stator back symmetrically relative to plane crossing center line of machine perpendicular to any of laminated core faces, their number being a multiple of six, twelve, and eight. Stator is locked in position by injection molding in longitudinal through slots. Stator is also molded outside to form monolithic structure with two end rings. EFFECT: reduced material input, improved cooling conditions. 10 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам с вращающимся ротором, и может быть использовано в электротехнической промышленности при изготовлении двигателей, генераторов, электромашинных преобразователей частоты и механизмах как промышленного, так и бытового назначения. The invention relates to electrical engineering, in particular to electric machines with a rotating rotor, and can be used in the electrical industry in the manufacture of engines, generators, electric machine frequency converters and mechanisms for both industrial and domestic purposes.

Известны электрические машины, сердечник статора которых имеет цилиндрическую форму [1]. Вдоль образующих цилиндров параллельно оси сердечников или под некоторым углом к ней располагаются пазы для размещения обмотки. Для уменьшения потерь в стали сердечник статора и ротора выполнен шихтованным. Поскольку потери в стали машин переменного тока, в частности, пропорциональны кубу линейных размеров при постоянной индукции магнитного поля, а поверхность охлаждения - квадрату линейных размеров, поэтому в машинах относительно небольшой мощности потери отводятся с внутренней (продуваемые машины) или с наружной поверхности сердечника (обдуваемые машины) за счет вентилирующего действия вращающихся частей и конвекции, а в машинах с самовентиляцией - при помощи вентилятора. В продуваемых машинах воздух омывает активные части и выбрасывается наружу. Улучшить охлаждение продуваемых машин без принципиальных конструктивных изменений лопаток вентилятора невозможно. В обдуваемых машинах для снижения перепадов температуры между стенками корпуса и внутренним или наружным воздухом увеличена поверхность корпуса и скорость воздуха, ее омывающего. Поэтому такие машины выполнены с оребренным корпусом и с вентилятором наружного обдува. Known electrical machines, the stator core of which has a cylindrical shape [1]. Along the generatrix of the cylinders parallel to the axis of the cores or at some angle to it are grooves for accommodating the winding. To reduce losses in steel, the core of the stator and rotor is made lined. Since the losses in steel of AC machines, in particular, are proportional to the cube of linear dimensions with constant magnetic field induction, and the cooling surface to the square of linear dimensions, therefore, in machines of relatively low power, losses are removed from the inner (blown machines) or from the outer surface of the core (blown machines) due to the venting action of rotating parts and convection, and in machines with self-ventilation, by means of a fan. In purged machines, air washes active parts and is thrown out. It is impossible to improve the cooling of blown machines without fundamental structural changes to the fan blades. In blown machines, in order to reduce temperature differences between the walls of the housing and the internal or external air, the surface of the housing and the speed of the air washing it are increased. Therefore, such machines are made with a finned body and with an external blower fan.

Известны также асинхронные двигатели (АД), которые содержат шихтованный сердечник статора с обмоткой, корпус, щиты с подшипниковыми узлами, ротор с валом, вентилятор наружного обдува и кожух [2]. Причем корпус таких АД выполнен литым из алюминиевых сплавов, либо при сочетании литой алюминиевой станицы и чугунных щитов. В АД (высота оси вращения, как правило, 100 мм и выше) корпуса целиком изготавливают из чугуна (литой) или из стали (сварной) в основном из соображений жесткости конструкции машины. Массогабаритные показатели таких АД из-за наличия этой детали сильно возрастают. Asynchronous motors (HM) are also known, which contain a lined stator core with a winding, a housing, shields with bearing assemblies, a rotor with a shaft, an external blower and a casing [2]. Moreover, the case of such AD is made of cast aluminum alloys, or with a combination of cast aluminum stanitsa and cast-iron shields. In BP (the height of the axis of rotation, as a rule, 100 mm and higher), the entire body is made of cast iron (cast) or steel (welded) mainly for reasons of rigidity of the machine structure. The overall dimensions of such blood pressure are greatly increased due to the presence of this part.

Недостатком указанных машин является высокая материалоемкость и то, что в них осуществляется принудительное охлаждение только наружной поверхности корпуса. The disadvantage of these machines is the high material consumption and the fact that they carry out forced cooling of only the outer surface of the housing.

Известна конструкция АД, в основе которой нашел применение составной малоотходный шихтованный сердечник с прямоугольными листами и гофрированными накладками [3]. Статор скреплен сварными швами и запрессован в круглую станину. Недостатком такого АД является наличие значительных тепловых потерь в стали из-за увеличения линейных размеров и, как следствие, невозможность дальнейшей интенсификации охлаждения данной электрической машины. A known design of blood pressure, which is based on the use of a composite low-waste lined core with rectangular sheets and corrugated overlays [3]. The stator is welded together and pressed into a round bed. The disadvantage of this blood pressure is the presence of significant heat losses in steel due to an increase in linear dimensions and, as a result, the impossibility of further intensification of cooling of this electric machine.

Известна также конструкция статора малоотходного магнитопровода с сердечником из прямоугольных листов [3], в которых предусмотрены выемки для крепления секторов. Листы сердечника и секторы скреплены двумя алюминиевыми кольцами, которые прижаты к торцам магнитопровода и своими выступами входят в выемки секторов. Кольца связаны между собой и магнитопроводом продольными стяжками. Кольца плотно прижаты к внутренней поверхности станины и через изоляционные прокладки - к лобовым частям обмотки статора. Also known is the design of the stator of a low-waste magnetic core with a core of rectangular sheets [3], in which recesses for securing the sectors are provided. The core sheets and sectors are fastened by two aluminum rings, which are pressed to the ends of the magnetic circuit and their protrusions enter the recesses of the sectors. The rings are interconnected and the magnetic circuit with longitudinal ties. The rings are tightly pressed to the inner surface of the bed and through the insulating gaskets to the frontal parts of the stator winding.

Такая конструкция статора обладает увеличенной механической прочностью составного магнитопровода, однако из-за микрозазоров между листами из электротехнической стали и сегментами обуславливает снижение магнитных свойств сердечника. Кроме того, недостатком данной машины является невозможность дальнейшей интенсификации ее охлаждения. This design of the stator has increased mechanical strength of the composite magnetic circuit, however, due to micro-gaps between the sheets of electrical steel and the segments causes a decrease in the magnetic properties of the core. In addition, the disadvantage of this machine is the impossibility of further intensification of its cooling.

Другая разновидность конструкции статора содержит прямоугольной формы сердечник статора со скругленными краями. Снаружи сердечник охвачен цилиндром, выполненным из навитой на ребро ленты, на которой сегменты чередуются с перемычками [3] . Собранный магнитопровод выполнен в станине, изготовленной литой из алюминиевых сплавов в форме для отливки оребренного корпуса. Another variation of the stator structure comprises a rectangular stator core with rounded edges. Outside, the core is surrounded by a cylinder made of a ribbon wound around the rib, on which the segments alternate with jumpers [3]. The assembled magnetic circuit is made in a frame made of cast aluminum alloys in the mold for casting a finned body.

Известен также АД с шестигранной формой шихтованного сердечника статора и разъемным корпусом. Корпус выполнен из двух половин, скрепленных болтами. Между корпусом и магнитопроводом размещена прокладка из алюминия, обеспечивающая хороший тепловой контакт. Дополнительное снижение температуры обмотки обеспечено наличием внутренних кольцевых ребер охлаждения [3]. Also known blood pressure with the hexagonal shape of the stator core in the laminated core and the detachable body. The body is made of two halves bolted together. Between the case and the magnetic circuit there is a gasket made of aluminum, which provides good thermal contact. An additional decrease in the temperature of the winding is provided by the presence of internal annular cooling fins [3].

Наиболее близка по технической сущности к предлагаемому решению асинхронная машина, содержащая оребренный корпус, с гнездами для крепления подшипниковых щитов, в который запрессован шихтованный сердечник статора с обмоткой. Машина также содержит щиты с подшипниковыми узлами, ротор с валом, вентилятор наружного обдува и кожух. Для сборки и крепления шихтованного сердечника к корпусу в каждом листе статора выполнены пазы под элементы крепления, например в виде сквозных отверстий [4]. Если по условиям работы машины радиальное движение воздуха невозможно или нецелесообразно, то применяют аксиальную систему вентиляции. Поверхность охлаждения при этом увеличена за счет применения осевых каналов в зубцах и ярмах сердечников. The closest in technical essence to the proposed solution is an asynchronous machine containing a finned housing, with sockets for attaching bearing shields, into which a lined stator core with a winding is pressed. The machine also contains shields with bearing assemblies, a rotor with a shaft, an external blower fan and a casing. To assemble and fasten the lined core to the housing, in each stator sheet grooves are made for the fastening elements, for example, in the form of through holes [4]. If, according to the operating conditions of the machine, radial air movement is impossible or impractical, then an axial ventilation system is used. The cooling surface is increased due to the use of axial channels in the teeth and yokes of the cores.

Недостатком указанных машин является высокая материалоемкость и то, что принудительное охлаждение осуществляется только наружной поверхности оребренного корпуса, а в осевых каналах, выполненных в зубцах и ярмах сердечника, невозможна дальнейшая интенсификация охлаждения. The disadvantage of these machines is the high material consumption and the fact that forced cooling is carried out only on the outer surface of the finned body, and in the axial channels made in the teeth and yokes of the core, further intensification of cooling is impossible.

К п. 1. В основу изобретения поставлена задача создать такую электрическую машину, в которой новая конструкция сердечника статора и крепление конструктивных деталей и узлов позволяют снизить материалоемкость изделия в целом и интенсифицировать охлаждение. To paragraph 1. The basis of the invention is the task of creating such an electric machine in which the new design of the stator core and the fastening of structural parts and assemblies can reduce the material consumption of the product as a whole and intensify cooling.

К п.2, 3, 4. Задачей также является использование листов статора в виде правильного восьмиугольника, шестиугольника или квадрата соответственно, в результате чего уменьшается расход электротехнической стали. To p. 2, 3, 4. The objective is also to use stator sheets in the form of a regular octagon, hexagon or square, respectively, as a result of which the consumption of electrical steel is reduced.

К п. 5. Задачей также является симметричное расположение продольных сквозных каналов в спинке статора относительно плоскости, проходящей вдоль оси машины перпендикулярно любой из граней поверхности шихтованного сердечника статора, что обеспечивает преемственность конструкции и унификацию основных конструктивных узлов и деталей. To p. 5. The problem is also the symmetrical arrangement of longitudinal through channels in the stator back relative to a plane running along the machine axis perpendicular to any of the faces of the stator core lined surface, which ensures the continuity of construction and unification of the main structural units and parts.

К п. 6. Задачей также является выполнение кратного шести количества продольных сквозных каналов в спинке статора только для шихтованного сердечника статора в виде круга или правильного шестиугольника, что обеспечивает равномерное крепление листов пакета статора по периметру, а также жесткость шихтованного сердечника и двух его торцевых колец за счет того, что в трех из каналов размещены цилиндрические шпильки, расположенные симметрично относительно оси машины и под равным углом друг относительно друга. To p. 6. The task is also to perform a multiple of six of the longitudinal through channels in the stator back only for the stator core in the form of a circle or regular hexagon, which ensures uniform fastening of the stator pack sheets along the perimeter, as well as the stiffness of the charge core and its two end rings due to the fact that in three of the channels there are cylindrical studs located symmetrically about the axis of the machine and at an equal angle to each other.

К п. 7. Задачей также является выполнение кратного двенадцати количества продольных сквозных каналов в спинке статора только для шихтованного сердечника статора в виде круга или правильного шестиугольника, что обеспечивает равномерное крепление листов пакета статора по периметру, а также повышенную жесткость шихтованного сердечника и двух его торцевых колец за счет того, что цилиндрические шпильки расположены симметрично относительно оси машины и под равным углом друг относительно друга. To p. 7. The task is also to perform a multiple of twelve the number of longitudinal through channels in the stator back only for the stator core in the form of a circle or regular hexagon, which ensures uniform fastening of the stator pack sheets around the perimeter, as well as increased rigidity of the staked core and its two end faces rings due to the fact that the cylindrical studs are located symmetrically relative to the axis of the machine and at an equal angle to each other.

К. п. 8. Задачей также является выполнение кратного восьми количества продольных сквозных каналов в спинке статора только для шихтованного сердечника статора в виде круга, правильного восьмиугольника или квадрата, что обеспечивает равномерное крепление листов пакета статора по периметру, а также повышенную жесткость шихтованного сердечника и двух его торцевых колец за счет того, что цилиндрические шпильки расположены симметрично относительно оси машины и под равным углом друг относительно друга. K. p. 8. The task is also to perform a multiple of eight the number of longitudinal through channels in the stator back only for the stator core in the form of a circle, a regular octagon or square, which ensures uniform fastening of the stator pack sheets around the perimeter, as well as increased rigidity of the staked core and two of its end rings due to the fact that the cylindrical studs are located symmetrically about the axis of the machine and at an equal angle to each other.

К п. 9. Задачей также является обеспечение фиксации сердечника статора путем заполнения продольных сквозных каналов взамен крепления цилиндрическими шпильками, литьем под давлением, которое образует монолитные продольные стяжки с двумя торцевыми кольцами и шихтованным сердечником статора, что позволяет повысить жесткость новой конструкции сердечника статора и обеспечивать более интенсивное охлаждение электрической машины. To item 9. The objective is also to secure the stator core by filling in longitudinal through channels instead of fastening with cylindrical studs, injection molding, which forms monolithic longitudinal ties with two end rings and a stator core lined, which makes it possible to increase the stiffness of the new stator core design and provide more intense cooling of the electric machine.

К п. 10. Задачей также является выполнение защиты наружной поверхности статора слоем литья, образующим монолит с двумя торцевыми кольцами, что обеспечивает предохранение пакета статора от эрозии на стадии изготовления и позволяет уменьшить магнитный шум электрической машины. To p. 10. The objective is also to protect the outer surface of the stator with a casting layer forming a monolith with two end rings, which protects the stator package from erosion at the manufacturing stage and reduces the magnetic noise of an electric machine.

По п. 1. Поставленная задача решается тем, что электрическая машина, содержащая шихтованный сердечник статора с обмоткой, щиты с подшипниковыми узлами, ротор с валом, вентилятор наружного обдува и кожух, согласно изобретению имеет в спинке статора продольные сквозные каналы, в трех из которых размещены цилиндрические шпильки, расположенные симметрично относительно оси машины и под равным углом друг относительно друга, стягивающие пакет шихтованного сердечника статора двумя торцевыми кольцами, с гнездами которых сочленены щиты с подшипниковыми узлами, а в торцевых кольцах выполнены продольные сквозные отверстия, число которых, конфигурация, размеры и расположение идентичны продольным сквозным каналам в спинке статора. According to paragraph 1. The problem is solved in that the electric machine, comprising a lined stator core with a winding, shields with bearing assemblies, a rotor with a shaft, an external blower fan and a casing, according to the invention has longitudinal through channels in the back of the stator, in three of which cylindrical studs are placed, located symmetrically with respect to the axis of the machine and at an equal angle relative to each other, tightening the stacked stator core package with two end rings, with sockets of which shields with bearings are connected kovymi nodes and end rings formed in the longitudinal through-holes whose number, shape, size and arrangement of identical longitudinal through channels in the stator back.

По п. 2, 3, 4. Поставленные задачи решаются также тем, что в электрической машине по п. 1 статор выполнен в поперечном сечении в виде правильного восьмиугольника, правильного шестиугольника или квадрата соответственно. According to p. 2, 3, 4. The tasks are also solved by the fact that in the electric machine according to p. 1, the stator is made in cross section in the form of a regular octagon, regular hexagon or square, respectively.

По п. 5. Поставленная задача решается также тем, что в электрической машине по любому из п.п. 2 - 4 продольные сквозные каналы в спинке статора расположены симметрично относительно плоскости, проходящей вдоль оси машины перпендикулярно любой из граней поверхности шихтованного сердечника статора. According to paragraph 5. The problem is also solved by the fact that in an electric machine according to any one of paragraphs. 2 - 4 longitudinal through channels in the stator back are located symmetrically relative to the plane passing along the axis of the machine perpendicular to any of the faces of the surface of the stator core.

По п. 6. Поставленная задача решается также тем, что в электрической машине по любому из п. п. 1, 3, 5 количество продольных сквозных каналов в спинке статора кратно шести. According to paragraph 6. The problem is also solved by the fact that in an electric machine according to any one of paragraphs 1, 3, 5, the number of longitudinal through channels in the back of the stator is a multiple of six.

По п. 7. Поставленная задача решается также тем, что в электрической машине по любому из п. п. 1, 3, 5 количество продольных сквозных каналов в спинке статора кратно двенадцати, в которых размещены цилиндрические шпильки, симметрично расположенные относительно оси машины и под равным углом друг относительно друга. According to paragraph 7. The problem is also solved by the fact that in an electric machine according to any one of paragraphs 1, 3, 5, the number of longitudinal through channels in the stator back is a multiple of twelve, in which are placed cylindrical studs symmetrically located relative to the axis of the machine and under equal angle to each other.

По п. 8. Поставленная задача решается также тем, что в электрической машине по любому из п.п. 1, 2, 4 количество продольных сквозных каналов в спинке статора кратно восьми, в которых размещены цилиндрические шпильки, симметрично расположенные относительно оси машины и под равным углом друг относительно друга. According to paragraph 8. The task is also solved by the fact that in an electric machine according to any one of paragraphs. 1, 2, 4 the number of longitudinal through channels in the back of the stator is a multiple of eight, in which cylindrical studs are placed symmetrically located about the axis of the machine and at an equal angle to each other.

По п. 9. Поставленная задача решается также тем, что в электрической машине по любому из п. п. 1 - 8 фиксация сердечника статора осуществлена путем заполнения продольных сквозных каналов литьем по давлением, которое образует монолитные стяжки с двумя торцевыми кольцами и шихтованным сердечником статора. According to p. 9. The problem is also solved by the fact that in the electric machine according to any one of p. 1 - 8, the stator core is fixed by filling the longitudinal through channels with pressure molding, which forms monolithic couplers with two end rings and a stator core lined .

По п. 10. Поставленная задача решается также тем, что в электрической машине по любому из п.п. 1 - 9 сердечник статора защищен наружным слоем литья, образующим монолит с двумя торцевыми кольцами. According to paragraph 10. The task is also solved by the fact that in an electric machine according to any one of paragraphs. 1 to 9, the stator core is protected by an outer casting layer forming a monolith with two end rings.

Технический результат решения поставленных задач заключается в том, что получена закрытая обдуваемая электрическая машина уменьшенной материалоемкости. В предложенной машине изменены контуры шихтованного сердечника статора и пути циркуляции охлаждающего ее воздуха. The technical result of solving the problems lies in the fact that a closed blown electric machine of reduced material consumption is obtained. In the proposed machine, the contours of the stator core lined and the circulation paths of the cooling air are changed.

Использование двух торцевых колец, расположенных по краям шихтованного сердечника статора, не приводит к изменению жесткости конструкции машины в целом. Между собой кольца середины тремя цилиндрическими шпильками, удерживающими шихтованный сердечник статора в собранном виде. Технически и конструктивно данный способ крепежа достаточно просто позволяет реализовать предложенную электрическую машину при минимальных затратах на подготовку производства. Функции корпуса, как одного их элементов электрической машины, определяющего механическую прочность и способствующего охлаждению обмотанного статора, несет согласно изобретению единое изделие в составе шихтованного сердечника статора с торцевыми кольцами. The use of two end rings located along the edges of the stator core lined does not lead to a change in the rigidity of the machine as a whole. Between themselves, the middle rings are three cylindrical studs that hold the stator core lined in assembled form. Technically and structurally, this method of mounting is quite simple allows you to implement the proposed electric machine with minimal cost for the preparation of production. The housing functions as one of the elements of an electric machine, which determines the mechanical strength and promotes cooling of the wrapped stator, according to the invention carries a single product as a part of a stator core lined with end rings.

Наличие в спине статора, согласно изобретению, продольных сквозных каналов и соответствующих отверстий в торцевых кольцах позволяет обеспечить интенсивное охлаждение электрической машины. Габаритные размеры предлагаемой электрической машины не превышают известных у машин-аналогов. Номинальная мощность соответствует стандартному ряду. The presence in the back of the stator according to the invention of longitudinal through channels and corresponding holes in the end rings allows intensive cooling of the electric machine. The overall dimensions of the proposed electric machine do not exceed those known for analog machines. Power rating corresponds to the standard range.

При выполнении шихтованного сердечника статора электрической машины (в поперечном сечении) в виде правильного восьмиугольника, правильного шестиугольника или квадрата соответственно достигается последовательное, причем значительное, уменьшение заготовительного веса электротехнической стали за счет снижения доли отходов при штамповке листов. Количество каналов в спинке статора, их конфигурация, размеры и расположение обеспечивают неизменяющийся по длине пакета воздушный поток хладагента, что позволяет значительно уменьшить тепловые потери. Эффективная площадь охлаждения (с учетом площади каналов) при этом увеличена в сравнении с электрической машиной, сердечник статора которой имеет цилиндрическую форму. Поток охлаждающего воздуха от вентилятора наружного обдува, направленный вдоль каналов охлаждения и наружной поверхности пакета статора, обеспечивает эффективный теплосьем. When performing the lined core of the stator of an electric machine (in cross section) in the form of a regular octagon, regular hexagon or square, respectively, a consistent, and significant, reduction in the procurement weight of electrical steel is achieved by reducing the proportion of waste during sheet stamping. The number of channels in the back of the stator, their configuration, size and location provide a constant flow of refrigerant air along the length of the package, which can significantly reduce heat loss. The effective cooling area (taking into account the area of the channels) is thus increased in comparison with an electric machine, the stator core of which has a cylindrical shape. The flow of cooling air from the external blower directed along the cooling channels and the outer surface of the stator package provides an efficient heat.

Симметричное расположение продольных сквозных в спинке статора обеспечивает преемственность конструкции электрической машины при монтаже и сборке ее основных конструктивных элементов. Шпильки, расположенные, симметрично оси машины и под равным углом друг относительно друга, обеспечивают равномерное крепление листов пакета статора по периметру. The symmetrical arrangement of longitudinal through in the back of the stator ensures the continuity of the design of the electric machine during installation and assembly of its main structural elements. Studs located symmetrically to the axis of the machine and at an equal angle to each other provide uniform fastening of the sheets of the stator pack around the perimeter.

Фиксация сердечника статора может быть осуществлена также путем заполнения продольных сквозных каналов, взамен крепления цилиндрическими шпильками, литьем под давлением. The stator core can also be fixed by filling longitudinal through channels, instead of fixing it with cylindrical studs, and injection molding.

Сердечник статора может быть защищен наружным слоем литья, образующим монолит с двумя торцевыми кольцами, который предохраняет пакет статора от эрозии на стадии изготовления и позволяет уменьшить магнитный шум электрической машины. Предложенная конструкция электрической машины позволяет уменьшить расход материалов и улучшить ее энергетические характеристики. The stator core can be protected by an outer casting layer forming a monolith with two end rings, which protects the stator package from erosion at the manufacturing stage and allows to reduce the magnetic noise of an electric machine. The proposed design of the electric machine allows to reduce the consumption of materials and improve its energy characteristics.

Изобретение иллюстрируется чертежами на фиг. 1 - 3. На фиг. 1 приведена конструкция электрической машины, вид сбоку. На фиг. 2а и 2б - то же, сечение магнитной цепи со стороны выходного конца вала. На фиг. 3а, 3б, 3в - показан статор электрической машины в поперечном сечении (вид листа). The invention is illustrated by the drawings in FIG. 1 to 3. In FIG. 1 shows a design of an electric machine, side view. In FIG. 2a and 2b are the same, the cross section of the magnetic circuit from the side of the output end of the shaft. In FIG. 3a, 3b, 3c - shows the stator of an electric machine in cross section (view of a sheet).

Электрическая машина (фиг. 1) содержит шихтованный сердечник статора 1 с обмоткой 2, щиты с подшипниковыми узлами 3, ротор 4, вал 5, вентилятор наружного обдува 6, кожух 7, при этом в спинке статора 1 выполнены продольные сквозные каналы 8 (фиг. 2), в трех (см. фиг. 2а) или четырех (см. фиг. 2б) из которых размещены цилиндрические шпильки 9, расположенные симметрично относительно оси машины и под равным углом друг относительно друга, стягивающие пакет шихтованного сердечника статора 1 двумя торцевыми кольцами 10, с гнездами которых сочленены щиты с подшипниковыми узлами 3, а в торцевых кольцах 10 выполнены продольные сквозные отверстия, число которых, конфигурация, размеры и расположение идентичны продольным сквозным каналам 8 в спинке статора 1. The electric machine (Fig. 1) contains a stator core lined with winding 2, shields with bearing assemblies 3, a rotor 4, a shaft 5, an external blower 6, a casing 7, and longitudinal through channels 8 are made in the back of the stator 1 (Fig. 2), in three (see Fig. 2a) or four (see Fig. 2b) of which cylindrical studs 9 are located, located symmetrically about the axis of the machine and at an equal angle to each other, tightening the packet of the laminated stator core 1 with two end rings 10, with sockets of which shields with bearings are articulated kovymi nodes 3, and the end rings 10 are longitudinal through-holes whose number, shape, size and arrangement of identical longitudinal through channels 8 in the back of the stator 1.

На фиг. 3а шихтованный сердечник статора имеет в поперечном сечении форму правильного восьмиугольника, на фиг. 3б - форму правильного шестиугольника, на фиг. 3в - форму квадрата, вписывающихся в окружность диаметром, не большим диаметра оребренного корпуса машины-прототипа. In FIG. 3a, the lined stator core has the shape of a regular octagon in cross section; FIG. 3b is the shape of a regular hexagon, in FIG. 3c shows the shape of a square that fits into a circle with a diameter not greater than the diameter of the finned body of the prototype machine.

Для интенсификации теплоотдачи в спинке шихтованного сердечника статора 1, выполненном в поперечном сечении в виде круга, правильного восьмиугольника, правильного шестиугольника или квадрата соответственно расположены продольные сквозные каналы 8. В спинке 1 в виде правильного шестиугольника (см. фиг. 3б) общее количество продольных сквозных каналов 8 кратно шести, а продольные сквозные каналы расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через ось машины перпендикулярно любой из граней поверхности шихтованного сердечника статора 1 и под равным углом друг относительно друга. В таком же шихтованном сердечнике статора 1 число продольных сквозных каналов 8 может быть кратно двенадцати. To intensify heat transfer in the back of the lined core of the stator 1, made in cross section in the form of a circle, a regular octagon, a regular hexagon or square, respectively, longitudinal through channels 8. In the back 1 in the form of a regular hexagon (see Fig. 3b) the total number of longitudinal through 8 channels is a multiple of six, and longitudinal through channels are located symmetrically relative to the plane passing through the axis of the machine perpendicular to any of the faces of the surface of the lined core The stator 1 and under the same angle relative to each other. In the same lined core of the stator 1, the number of longitudinal through channels 8 can be a multiple of twelve.

В шихтованном сердечнике статора 1 в виде правильного восьмиугольника (см. фиг. 3а) или четырехугольника (см. фиг. 3в) общее количество продольных сквозных каналов 8 кратно восьми. In the lined core of the stator 1 in the form of a regular octagon (see Fig. 3a) or a quadrangle (see Fig. 3c), the total number of longitudinal through channels 8 is a multiple of eight.

Между собой торцевые кольца 10 соединены цилиндрическими шпильками 9, стягивающие в зафиксированном положении пакет шихтованного сердечника статора 1. В торцевых кольцах 10 выполнены продольные сквозные отверстия, число которых конфигурация, размеры и расположение идентичны продольным сквозным каналам 8 в спинке статора. С гнездами торцевых колец 10 сочленены щиты с подшипниковыми узлами 3. The end rings 10 are interconnected by cylindrical studs 9, which tighten in a fixed position the stacked core of the stator 1. In the end rings 10, longitudinal through holes are made, the number of which configuration, size and location are identical to the longitudinal through channels 8 in the back of the stator. Shields with bearing assemblies 3 are jointed with sockets of end rings 10.

Для повышения жесткости конструкции фиксации шихтованного сердечника статора 1 осуществлена путем заполнения его продольных сквозных каналов 8, взамен крепления цилиндрическими шпильками 9, литьем под давлением. Такое соединение образует монолитные продольные стяжки с двумя торцевыми кольцами 10 и шихтованным сердечником статора 1. To increase the rigidity of the fixing structure of the lined core of the stator 1 is carried out by filling its longitudinal through channels 8, instead of fixing with cylindrical studs 9, injection molding. Such a connection forms a monolithic longitudinal couplers with two end rings 10 and the lined core of the stator 1.

Для уменьшения магнитного шума шихтованный сердечник статора 1 защищен по наружной поверхности слоем литья 11, образующим монолит с двумя торцевыми кольцами 10. To reduce magnetic noise, the lined core of the stator 1 is protected on the outer surface by a casting layer 11, forming a monolith with two end rings 10.

Устройство работает следующим образом. В собранной электрической машине ротор 4 с валом 6 свободно вращается в подшипниках. При возбуждении вращающегося магнитного поля в воздушном зазоре между статором 1 и ротором 4 за счет протекания токов в обмотке 2 возникает вращающий момент и машина работает двигателем. The device operates as follows. In the assembled electric machine, the rotor 4 with the shaft 6 rotates freely in the bearings. When a rotating magnetic field is excited in the air gap between the stator 1 and the rotor 4 due to the flow of currents in the winding 2, a torque occurs and the machine runs the engine.

Подшипниковые щиты электрической машины могут быть закрытыми (обдуваемые машины) и с цепями (продуваемые машины). Поэтому в обдуваемых машинах циркулирующий хладагент (например, воздух) омывает подшипниковые щиты 3, затем проходит по продольном сквозным каналам 8 в спинке шихтованного сердечника статора 1 и выбрасывается наружу. В продуваемых машинах воздух омывает также и внутреннюю поверхность шихтового сердечника статора 1. Bearing shields of an electric machine can be closed (blown machines) and with chains (blown machines). Therefore, in blown machines, a circulating refrigerant (for example, air) washes the bearing shields 3, then passes through the longitudinal through channels 8 in the back of the lined core of the stator 1 and is thrown out. In blown machines, air also washes the inner surface of the charge core of stator 1.

Источники информации
1. Антонов М.В., Герасимова А.С. Технология производства электрических машин: Учеб. пособие для вузов, - М.: Энергоиздат, 1982 г. С. 14.
Sources of information
1. Antonov M.V., Gerasimova A.S. Technology of production of electric machines: Textbook. manual for universities, - M .: Energoizdat, 1982, S. 14.

2. Пути улучшения материалоемкости электрических машин малой мощности. /О. И. Костиков, В. В. Безручко, Е.И. Малыхин и др.// Сб. Конструкция и охлаждение специальных электрических машин безотходной технологии. Харьков: ХАИ, 1980 г. С. 3 - 21. 2. Ways to improve the material consumption of low-power electric machines. /ABOUT. I. Kostikov, V.V. Bezruchko, E.I. Malykhin et al. // Sat. Design and cooling of special electrical machines with non-waste technology. Kharkov: KhAI, 1980, pp. 3-21.

3. Яковлев А.И. Электрические машины с уменьшенной материалоемкостью. - М.: Энергоатомиздат, 1989 г. С. 11 - 15. 3. Yakovlev A.I. Electric machines with reduced material consumption. - M.: Energoatomizdat, 1989.S. 11 - 15.

4. Домбровский В.В., Зайчик В.М. Асинхронные машины: Теория, расчет, элементы проектирования. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1990 г. С. 9 - 10м 4. Dombrovsky V.V., Zaychik V.M. Asynchronous machines: Theory, calculation, design elements. - L .: Energoatomizdat. Leningrad Dep., 1990 S. 9 - 10m

Claims (10)

1. Электрическая машина, содержащая шихтованный сердечник статора с обмоткой, щиты с подшипниковыми узлами, ротор с валом, вентилятор наружного обдува и кожух, отличающаяся тем, что в спинке статора выполнены продольные сквозные каналы, в трех из которых размещены цилиндрические шпильки, расположенные симметрично относительно оси машины и под равным углом друг относительно друга, стягивающие пакет шихтованного сердечника статора двумя торцевыми кольцами, с гнездами которых сочленены щиты с подшипниковыми узлами, а в торцевых кольцах выполнены продольные сквозные отверстия, число которых, конфигурация, размеры и расположение идентичны продольным сквозным каналам в спинке статора. 1. An electric machine comprising a lined stator core with a winding, shields with bearing assemblies, a rotor with a shaft, an external blower fan and a casing, characterized in that longitudinal through channels are made in the stator back, three of which contain cylindrical studs located symmetrically with respect to axes of the machine and at equal angles to each other, tightening the stacked stator core package with two end rings, with sockets of which shields with bearing assemblies are connected, and in the end rings olneny longitudinal through-holes whose number, shape, size and arrangement of identical longitudinal through channels in the stator back. 2. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что статор выполнен в поперечном сечении в виде правильного восьмиугольника. 2. The electric machine according to claim 1, characterized in that the stator is made in cross section in the form of a regular octagon. 3. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что статор выполнен в поперечном сечении в виде правильного шестиугольника. 3. The electric machine according to claim 1, characterized in that the stator is made in cross section in the form of a regular hexagon. 4. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что статор выполнен в поперечном сечении в виде квадрата. 4. The electric machine according to claim 1, characterized in that the stator is made in cross section in the form of a square. 5. Электрическая машина по любому из пп.2 - 4, отличающаяся тем, что продольные сквозные каналы в спинке статора расположены симметрично относительно плоскости, проходящей вдоль оси машины перпендикулярно любой из граней поверхности шихтованного сердечника статора. 5. An electric machine according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the longitudinal through channels in the stator back are located symmetrically with respect to a plane running along the axis of the machine perpendicular to any face of the surface of the stator core. 6. Электрическая машина по любому из пп.1, 3 и 5, отличающаяся тем, что количество продольных сквозных каналов в спинке статора кратно шести. 6. An electric machine according to any one of claims 1, 3 and 5, characterized in that the number of longitudinal through channels in the back of the stator is a multiple of six. 7. Электрическая машина по любому из пп.1, 3 и 5, отличающаяся тем, что количество продольных сквозных каналов в спинке статора кратно двенадцати, в которых размещены цилиндрические шпильки, симметрично расположенные относительно оси машины и под равным углом друг относительно друга. 7. An electric machine according to any one of claims 1, 3 and 5, characterized in that the number of longitudinal through channels in the back of the stator is a multiple of twelve, in which are placed cylindrical studs symmetrically located about the axis of the machine and at an equal angle to each other. 8. Электрическая машина по любому из пп.1, 2 и 4, отличающаяся тем, что количество продольных сквозных каналов в спинке статора кратно восьми, в которых размещены цилиндрические шпильки, симметрично расположенные относительно оси машины и под равным углом друг относительно друга. 8. An electric machine according to any one of claims 1, 2 and 4, characterized in that the number of longitudinal through channels in the stator back is a multiple of eight, in which cylindrical studs are placed symmetrically located about the axis of the machine and at an equal angle to each other. 9. Электрическая машина по любому из пп.1 - 8, отличающаяся тем, что фиксация сердечника статора осуществлена путем заполнения продольных сквозных каналов литьем под давлением, которое образует монолитные продольные стяжки с двумя торцевыми кольцами и шихтованным сердечником статора. 9. An electric machine according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the stator core is fixed by filling the longitudinal through channels with injection molding, which forms monolithic longitudinal couplers with two end rings and a stator core lined. 10. Электрическая машина по любому из пп.1 - 9, отличающаяся тем, что сердечник статора защищен наружным слоем литья, образующим монолит с двумя торцевыми кольцами. 10. An electric machine according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the stator core is protected by an external casting layer forming a monolith with two end rings.
RU97119217A 1996-11-05 1997-11-04 Electrical machine RU2148885C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA96114163 1996-11-05
UA96114163 1996-11-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97119217A RU97119217A (en) 1999-09-20
RU2148885C1 true RU2148885C1 (en) 2000-05-10

Family

ID=21689158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97119217A RU2148885C1 (en) 1996-11-05 1997-11-04 Electrical machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2148885C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA009702B1 (en) * 2006-11-10 2008-02-28 Владимир Николаевич Глушаков D.c. traction motor
RU2453967C2 (en) * 2006-08-28 2012-06-20 Валео Систэм Тэрмик Electric fan set with improved cooling
CN104242579A (en) * 2014-10-16 2014-12-24 南车株洲电机有限公司 Electric wheel dump truck and opening type variable frequency speed control asynchronous traction motor without engine base
RU2696853C2 (en) * 2016-08-09 2019-08-07 Рябых Виктор Владимирович Electric motor
RU203857U1 (en) * 2020-03-27 2021-04-23 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Электромашина" Asynchronous traction electric machine for driving urban electric transport

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Домбровский В.В., Зайчик В.М. Асинхронные машины: Теория, расчет, элементы проектирования. - Л.: Энергоатомиздат, 1990, с.9 - 10. Яковлев А.И. Электрические машины с уменьшенной материалоемкостью. - М.: Энергоатомиздат, 1989, с.11 - 15. Костиков О.И. и др. Пути улучшения материалоемкости электрических машин малой мощности Сб.: Конструкция и охлаждение специальных электрических машин безотходной технологии. - Харьков: ХАИ, 1980, с.3 - 21. Антонов М.В., Герасимова А.С. Технология производства электрических машин. Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоиздат, 1982, с.14. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453967C2 (en) * 2006-08-28 2012-06-20 Валео Систэм Тэрмик Electric fan set with improved cooling
EA009702B1 (en) * 2006-11-10 2008-02-28 Владимир Николаевич Глушаков D.c. traction motor
CN104242579A (en) * 2014-10-16 2014-12-24 南车株洲电机有限公司 Electric wheel dump truck and opening type variable frequency speed control asynchronous traction motor without engine base
RU2696853C2 (en) * 2016-08-09 2019-08-07 Рябых Виктор Владимирович Electric motor
RU203857U1 (en) * 2020-03-27 2021-04-23 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Электромашина" Asynchronous traction electric machine for driving urban electric transport

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2174810C (en) Bulb-type generator
JP5157138B2 (en) Permanent magnet rotating electrical machine and wind power generation system
US7619345B2 (en) Stator coil assembly
US8350434B2 (en) Permanent magnet type rotary electric machine
JPS61121728A (en) Liquid cooled motor
JP7201601B2 (en) Enclosed rotating electrical machine with an internal air cooling system for the magnets in the rotor
US20150364956A1 (en) Pole shoe cooling gap for axial motor
RU2543968C2 (en) Slip ring assembly for rotating electrical machine
JP2008131813A5 (en)
US9601955B2 (en) Rotor comprising pole shoes with cooling channels
RU2148885C1 (en) Electrical machine
JPS60219945A (en) Permanent magnet type synchronous motor
JP2004357498A (en) Rotor body housing shell with reduced windage loss
US2611797A (en) Dynamoelectric machine with resiliently supported stator
US4163163A (en) Non-salient pole synchronous electric generator
CN114142637B (en) Megawatt high-power high-speed motor wind path structure
KR102501584B1 (en) Generator
RU2002114622A (en) Combined Cooling Electric Machine
CN112448492A (en) Axial and radial omnidirectional flux motor
RU97119217A (en) ELECTRIC MACHINE
US20030151326A1 (en) Stator for an axial flux electrical machine
JPS631333A (en) Bisected stator of rotary electric machine
SU1457080A1 (en) Gas-cooled electric machine
JPH05943B2 (en)
JPH0237244Y2 (en)