RU2232459C1 - Face-type double-shaft induction machine - Google Patents

Face-type double-shaft induction machine Download PDF

Info

Publication number
RU2232459C1
RU2232459C1 RU2003104935/09A RU2003104935A RU2232459C1 RU 2232459 C1 RU2232459 C1 RU 2232459C1 RU 2003104935/09 A RU2003104935/09 A RU 2003104935/09A RU 2003104935 A RU2003104935 A RU 2003104935A RU 2232459 C1 RU2232459 C1 RU 2232459C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
magnetic circuit
electric machine
shield
stator
Prior art date
Application number
RU2003104935/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003104935A (en
Inventor
дцкий В.И. Загр (RU)
В.И. Загрядцкий
ков Е.Т. Коб (RU)
Е.Т. Кобяков
Original Assignee
Орловский государственный технический 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 Орловский государственный технический университет filed Critical Орловский государственный технический университет
Priority to RU2003104935/09A priority Critical patent/RU2232459C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2232459C1 publication Critical patent/RU2232459C1/en
Publication of RU2003104935A publication Critical patent/RU2003104935A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering; face-type induction machines with single-disk rotor.
SUBSTANCE: each core of proposed electrical machine stator is provided with structurally independent supports fixed thereto and radially mounted at core face on bearing shield end; each support being made in the form of plate incorporating two longitudinal projections arranged along rotor shaft axis and two transversal radial projections; the latter are disposed inside central annular cavity of machine frame and are supported by butt-ends of locating screws driven in bearing shield on outer side; longitudinal projections enter through slits of bearing shield and have opposing internal slots.
EFFECT: enhanced reliability and simplified design of induction machine.
5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к торцовым асинхронным электрическим машинам с однодисковым ротором.The invention relates to electrical engineering, namely to end-face asynchronous electric machines with a single-disc rotor.

Оно может найти широкое применение в различных отраслях машиностроения при создании электроприводных узлов машин и установок с оптимальными эксплуатационно-техническими параметрами, в частности, при разработке конструкций энергосберегающих приводных систем для транспортирующих, обрабатывающих или технологических машин.It can be widely used in various branches of mechanical engineering when creating electric drive units of machines and plants with optimal operational and technical parameters, in particular, when developing designs of energy-saving drive systems for conveying, processing or technological machines.

Известна торцовая асинхронная машина [1], содержащая кольцевой магнитопровод статора с обмоткой возбуждения и кольцевой магнитопровод ротора с короткозамкнутой обмоткой, установленный консольно на выходном валу, подшипники и опорный щит, в котором закреплен элемент в виде стакана с кольцевым выступом. При этом один подшипник расположен внутри стакана и его внутреннее кольцо охватывает вал ротора, а второй подшипник расположен снаружи стакана на его кольцевом выступе и его наружное кольцо охвачено фланцем выходного вала. Причем магнитопровод статора установлен на крышке, жестко присоединенной к опорному щиту и снабженной регулировочной прокладкой.A known end-face asynchronous machine [1], comprising an annular stator magnetic circuit with an excitation winding and an annular rotor magnetic circuit with a short-circuited winding, mounted cantilever on the output shaft, bearings and a support shield, in which an element in the form of a glass with an annular protrusion is fixed. In this case, one bearing is located inside the cup and its inner ring covers the rotor shaft, and the second bearing is located outside the cup on its annular protrusion and its outer ring is covered by the output shaft flange. Moreover, the stator magnetic circuit is installed on the cover rigidly attached to the support shield and equipped with an adjustment gasket.

Такая машина отличается малыми осевыми габаритами, удобна для использования в качестве встроенного электродвигателя при создании устройств различного назначения. Она имеет пустотелый выходной вал с центральным шлицевым отверстием, что позволяет устанавливать машину между опорными узлами агрегата, вал которого сопряжен с валом электрической машины.Such a machine is characterized by small axial dimensions, convenient for use as a built-in electric motor when creating devices for various purposes. It has a hollow output shaft with a central splined hole, which allows you to install the machine between the support nodes of the unit, the shaft of which is mated to the shaft of an electric machine.

Однако известная электрическая машина имеет и недостатки, связанные с тем, что при больших мощностях между магнитопроводами статора и ротора возникают значительные силы притяжения, которые создают большую осевую нагрузку на опорные подшипники вала ротора, а следовательно, сокращают срок их службы. Кроме того, при больших диаметральных размерах магнитопроводов статора и ротора сохранять оптимальное значение осевого воздушного зазора между рабочими поверхностями магнитопроводов становится проблематичным, так как в конструкции машины для установки требуемого зазора предусмотрена только регулировочная прокладка между базовым опорным щитом и крышкой статора, на которой установлен магнитопровод. Отсутствие других регулировочных устройств не позволяет устранять возможные перекосы во взаимном расположении магнитопроводов и обеспечивать постоянство воздушного зазора.However, the known electric machine also has disadvantages associated with the fact that at high powers between the stator and rotor magnetic circuits, significant attractive forces arise that create a large axial load on the thrust bearings of the rotor shaft and, therefore, shorten their service life. In addition, with the large diameters of the stator and rotor magnetic cores, maintaining the optimal value of the axial air gap between the working surfaces of the magnetic cores becomes problematic, since the design of the machine to set the required gap provides only an adjustment gasket between the base support shield and the stator cover on which the magnetic circuit is mounted. The absence of other adjusting devices does not allow to eliminate possible distortions in the mutual arrangement of the magnetic cores and to ensure the constancy of the air gap.

Таким образом, известная электрическая машина может успешно применяться лишь при относительно небольших мощностях и радиальных габаритах.Thus, the known electric machine can be successfully used only with relatively small capacities and radial dimensions.

Аналогичными недостатками, связанными с осевыми силами притяжения, обладают и другие электрические машины с одним кольцевым магнитопроводом статора, в том числе и [2]. Однако в этой машине для установки требуемого воздушного зазора между рабочими поверхностями магнитопроводов статора и ротора предусмотрено регулировочное устройство, содержащее установочные винты, снабженные контргайками, ввернутые в диск ротора и опирающиеся на подвижное кольцо упорного подшипника, а также упругое звено в виде пакета тарельчатых пружин, установленное в расточке опорного стакана между подшипниками вала ротора так, что одним торцом оно опирается на уступ стакана, а другим - на наружное кольцо радиально-упорного подшипника.Similar disadvantages associated with the axial forces of attraction, have other electrical machines with one ring stator magnetic circuit, including [2]. However, in this machine, for setting the required air gap between the working surfaces of the stator and rotor magnetic circuits, an adjustment device is provided that contains set screws equipped with locknuts, screwed into the rotor disk and resting on the movable ring of the thrust bearing, as well as an elastic link in the form of a disk spring package installed in the bore of the support cup between the bearings of the rotor shaft so that with one end it rests on the ledge of the cup, and the other on the outer ring of the angular contact support pnika.

Это регулировочное устройство может функционировать только при остановленной машине. Процесс регулировки воздушного зазора состоит в перемещении всего узла ротора относительно жестко установленного на опорном щите магнитопровода статора.This adjusting device can only function when the machine is stopped. The process of adjusting the air gap consists in moving the entire rotor assembly relative to the stator magnetic circuit, which is rigidly mounted on the support shield.

Известная электрическая машина [2] так же, как и [1], может использоваться при относительно небольших мощностях и малых радиальных габаритах.The well-known electric machine [2] as well as [1] can be used with relatively small powers and small radial dimensions.

По технической сущности наиболее близким к заявленному изобретению является торцовый асинхронный электродвигатель, конструктивно совмещенный с осевым вентилятором [3]. Эта двусторонняя электрическая машина содержит сборный корпус машины, состоящий из двух несущих щитов, жестко связанных между собой и образующих центральную кольцевую полость, внутри которой на каждом несущем щите закреплено по одному магнитопроводу статора с обмотками возбуждения, ротор с центральным диском, несущим магнитопровод ротора с короткозамкнутой обмоткой, размещенный между магнитопроводами статора и отделенный от них воздушными зазорами, пустотелый вал ротора, подшипниковые узлы, снабженные регулировочными устройствами для изменения величины воздушного зазора между рабочими поверхностями магнитопроводов статора и ротора.By technical nature, the closest to the claimed invention is a mechanical asynchronous electric motor, structurally combined with an axial fan [3]. This two-sided electric machine contains a prefabricated machine casing consisting of two load-bearing shields rigidly interconnected and forming a central annular cavity, inside of which on each load-bearing shield one stator magnetic circuit with excitation windings is fixed, a rotor with a central disk carrying a short-circuited rotor magnetic circuit a winding located between the stator magnetic circuits and separated from them by air gaps, the hollow rotor shaft, bearing assemblies equipped with adjusting devices To change the size of the air gap between the working surfaces of the magnetic cores of the stator and rotor.

В этой машине используются регулировочные устройства эксцентрикового типа, которые позволяют за счет малого осевого смещения вала ротора изменять величину каждого из воздушных зазоров одновременно, сохраняя неизменной величину суммарного зазора, устанавливаемую при сборке с помощью прокладки между сопряженными поверхностями несущих щитов.This machine uses eccentric-type adjusting devices that allow, due to the small axial displacement of the rotor shaft, to change the value of each of the air gaps at the same time, while maintaining the value of the total gap established during assembly by laying between the mating surfaces of the bearing shields.

К достоинствам этой конструкции электрической машины следует отнести отсутствие осевых сил, нагружающих подшипниковые узлы, а также возможность регулировки воздушных зазоров в процессе вращения ротора, поскольку каждое эксцентриковое регулировочное устройство установлено на щите статора.The advantages of this design of an electric machine include the lack of axial forces loading the bearing units, as well as the ability to adjust air gaps during rotor rotation, since each eccentric adjusting device is installed on the stator shield.

Недостатки известной электрической машины [3] связаны с тем, что магнитопроводы статора закреплены на несущих щитах жестко и неподвижно. Это не позволяет подобрать оптимальную величину суммарного воздушного зазора между рабочими поверхностями магнитопроводов без разборки машины. Подбор же установочной прокладки между сопряженными поверхностями несущих щитов делает эту операцию трудоемкой, так как требует разборки машины и последующей ее наладки. Кроме того, если диаметральные размеры магнитопроводов большие, то отрицательное влияние возможных взаимных перекосов магнитопроводов на эксплуатационно-технические характеристики электрической машины проявляется более заметно, чем при малых размерах. Это требует ужесточения допусков на неточности изготовления и монтажа магнитопроводов и сопряженных с ними деталей, а это удорожает конструкцию. Для сведения к минимуму негативного влияния перекосов требуются соответствующие дополнительные регулировочные устройства, которые в этой конструкции не предусмотрены. С непосредственным и неподвижным креплением магнитопроводов статора к несущим щитам связан и недостаток самовентиляционной системы охлаждения этой машины, так как отсутствие или ограниченность свободного пространства между стенками несущих щитов корпуса машины и торцевыми плоскостями магнитопроводов негативно отражается на условиях охлаждения как самих магнитопроводов статора, так и расположенных на них обмоток возбуждения.The disadvantages of the known electric machine [3] are connected with the fact that the stator magnetic circuits are fixed rigidly and motionless on the supporting shields. This does not allow you to choose the optimal value of the total air gap between the working surfaces of the magnetic circuits without disassembling the machine. The selection of the installation gasket between the mating surfaces of the supporting panels makes this operation time-consuming, since it requires disassembling the machine and its subsequent adjustment. In addition, if the diametrical dimensions of the magnetic cores are large, then the negative effect of possible mutual distortions of the magnetic cores on the operational and technical characteristics of the electric machine is more noticeable than with small sizes. This requires tightening tolerances on inaccuracies in the manufacture and installation of magnetic cores and associated parts, and this increases the cost of the design. To minimize the negative effect of distortions, corresponding additional adjusting devices are required, which are not provided in this design. The direct and fixed fastening of the stator magnetic circuits to the bearing shields is also associated with the lack of a self-ventilating cooling system for this machine, since the absence or limited free space between the walls of the bearing shields of the machine casing and the end planes of the magnetic cores negatively affects the cooling conditions of both the stator magnetic cores and those located on field windings.

Заявляемое изобретение решает задачу повышения нагрузочной способности и эксплуатационной надежности электрической машины при одновременном снижении себестоимости ее изготовления, упрощении и удешевлении ее наладки и технического обслуживания, а также расширения сферы применения и оптимизации эксплуатационного режима работы машины.The claimed invention solves the problem of increasing the load capacity and operational reliability of an electric machine while reducing the cost of its manufacture, simplifying and cheapening its commissioning and maintenance, as well as expanding the scope and optimizing the operating mode of the machine.

Это достигается тем, что в двусторонней торцовой электрической машине, содержащей сборный корпус машины, состоящий из двух несущих щитов, жестко связанных между собой и образующих центральную кольцевую полость, внутри которой на каждом несущем щите закреплено по одному магнитопроводу статора с обмотками возбуждения, ротор с центральным диском, несущим магнитопровод ротора с короткозамкнутой обмоткой, размещенный между магнитопроводами статора и отделенный от них воздушными зазорами, пустотелый вал ротора, подшипниковые узлы, снабженной регулировочными устройствами для изменения величины воздушного зазора между рабочими поверхностями магнитопроводов статора и ротора, в отличие от прототипа каждый магнитопровод статора оснащен жестко присоединенными к нему конструктивно независимыми опорами, радиально установленными на торце магнитопровода со стороны несущего щита, каждая из которых имеет форму пластины, снабженной двумя продольными выступами, ориентированными вдоль оси вала ротора, и двумя поперечными, радиально ориентированными выступами, причем поперечные выступы находятся внутри центральной кольцевой полости корпуса машины и опираются на торцы установочных винтов, ввернутых в несущий щит с наружной стороны, а продольные выступы входят в сквозные прорези несущего щита и имеют встречно ориентированные внутренние пазы, расположенные с наружной стороны несущего щита, в которые входит фиксирующая планка с ввернутыми в нее установочными винтами, торцы которых опираются на наружную поверхность несущего щита.This is achieved by the fact that in a two-sided end-face electrical machine, comprising a prefabricated machine body, consisting of two load-bearing shields rigidly interconnected and forming a central annular cavity, inside of which on each load-bearing shield there is one stator magnetic circuit with field windings, a rotor with a central a disk carrying a magnetic circuit of a rotor with a short-circuited winding, located between the stator magnetic circuits and separated from them by air gaps, the hollow rotor shaft, bearing units, is equipped with control devices for changing the air gap between the working surfaces of the stator and rotor magnetic circuits, in contrast to the prototype, each stator magnetic circuit is equipped with structurally independent supports rigidly attached to it, radially mounted on the end of the magnetic circuit from the side of the support shield, each of which has the form of a plate equipped with two longitudinal protrusions oriented along the axis of the rotor shaft, and two transverse, radially oriented protrusions, and transverse The protrusions are located inside the central annular cavity of the machine body and rest on the ends of the set screws screwed into the support shield from the outside, and the longitudinal protrusions enter the through slots of the support shield and have counter-oriented internal grooves located on the outside of the support shield, into which the fixing a strip with set screws screwed into it, the ends of which rest on the outer surface of the supporting shield.

Каждое регулировочное устройство для изменения величины воздушного зазора между рабочими поверхностями магнитопроводов статора и ротора содержит одну опору магнитопровода статора, фиксирующую планку, сопряженную с этой опорой, и установочные винты с контргайками, ввернутые в несущий щит и фиксирующую планку, с наружной стороны несущего щита.Each adjusting device for changing the air gap between the working surfaces of the stator and rotor magnetic circuits contains one stator magnetic circuit support, a fixing bar mating with this support, and set screws with locknuts screwed into the supporting shield and fixing bar from the outside of the supporting shield.

Пустотелый вал ротора электрической машины имеет центральную полость, которая сообщается с центральной кольцевой полостью корпуса машины через посредство радиальных вентиляционных каналов, выполненных в стенке вала ротора и ступице его центрального диска.The hollow shaft of the rotor of an electric machine has a Central cavity, which communicates with the Central annular cavity of the machine body through radial ventilation channels made in the wall of the rotor shaft and the hub of its Central disk.

Короткозамкнутая обмотка ротора снабжена вентиляционными каналами, образованными между стенками радиальных проводников обмотки и торцевыми плоскостями пазов магнитопровода ротора, причем эти каналы сопряжены с открытыми полостями, выполненными в центральном диске вала ротора под внутренней поверхностью его магнитопровода.The short-circuited rotor winding is provided with ventilation channels formed between the walls of the radial conductors of the winding and the end planes of the grooves of the rotor magnetic circuit, and these channels are interfaced with open cavities made in the central disk of the rotor shaft under the inner surface of its magnetic circuit.

Пустотелый вал ротора электрической машины имеет два выходных шлицевых участка, выполненных на его концах.The hollow shaft of the rotor of an electric machine has two output spline sections made at its ends.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показан общий вид электрической машины и ее продольный разрез.In FIG. 1 shows a general view of an electric machine and its longitudinal section.

На фиг. 2 - вид на электрическую машину с торца выходного вала.In FIG. 2 is a view of an electric machine from the end of the output shaft.

На фиг. 3 - общий вид ротора электрической машины.In FIG. 3 is a general view of the rotor of an electric machine.

На фиг. 4 - поперечный разрез радиальных проводников короткозамкнутой обмотки ротора.In FIG. 4 is a cross-sectional view of the radial conductors of the short-circuited rotor winding.

Сборный корпус электрической машины состоит из жестко связанных между собой несущих щитов 1 и 2, образующих центральную кольцевую полость.The prefabricated housing of the electric machine consists of load-bearing shields 1 and 2 rigidly interconnected, forming a central annular cavity.

Внутри этой полости на щитах 1 и 2 через посредство группы опор 3 и 4 установлены магнитопроводы 5 и 6 статора c m-фазными обмотками возбуждения. Опоры 3 и 4 с магнитопроводами 5 и 6 соединены жестко и образуют единую конструкцию. Между магнитопроводами 5 и 6 статора на центральном диске 7 вала 8 ротора жестко закреплен его магнитопровод 9 с короткозамкнутой обмоткой, отделенный воздушными зазорами Δ от магнитопроводов 5 и 6 статора. Опоры 3 и 4 магнитопроводов статора имеют идентичную конструкцию. Они снабжены продольными выступами 10, 11, входящими в сквозные прорези несущего щита корпуса машины, и поперечными выступами 12, 13. Поперечные выступы 12, 13 находятся внутри центральной кольцевой полости корпуса машины и опираются на торцы установочных винтов 14, 15, ввернутых в несущий щит с наружной стороны и оснащенных контргайками 16, 17. Продольные выступы 10, 11 имеют встречно ориентированные внутренние пазы, расположенные с наружной стороны несущего щита, в которые входит фиксирующая планка 18 с ввернутыми в нее установочными винтами 19, снабженными контргайками 20 и опирающимися на наружную поверхность несущего щита.Inside this cavity, on shields 1 and 2, through a group of supports 3 and 4, stator magnetic circuits 5 and 6 are installed with m-phase field windings. Supports 3 and 4 with magnetic circuits 5 and 6 are rigidly connected and form a single structure. Between the stator cores 5 and 6 on the central disk 7 of the rotor shaft 8, its magnetic circuit 9 with a short-circuited winding is rigidly fixed, separated by air gaps Δ from the stator cores 5 and 6. The supports 3 and 4 of the stator magnetic circuits have an identical design. They are equipped with longitudinal protrusions 10, 11 included in the through slots of the bearing shield of the machine body, and transverse protrusions 12, 13. The transverse protrusions 12, 13 are located inside the central annular cavity of the machine body and rest on the ends of the set screws 14, 15 screwed into the bearing shield from the outside and equipped with locknuts 16, 17. The longitudinal protrusions 10, 11 have counter-oriented internal grooves located on the outside of the support shield, into which the fixing plate 18 with the set screws 19 screwed into it, is supplied locknuts 20 and resting on the outer surface of the supporting shield.

Каждое регулировочное устройство для изменения величины воздушного зазора Δ между рабочими поверхностями магнитопроводов ротора и статора образовано одной опорой 3 (или 4), сопряженной с этой опорой фиксирующей планкой 18 и установочными винтами 14, 15, 19 с контргайками 16, 17, 20 соответственно.Each adjusting device for changing the size of the air gap Δ between the working surfaces of the magnetic circuits of the rotor and stator is formed by one support 3 (or 4), the fixing bracket 18 connected to this support, and set screws 14, 15, 19 with lock nuts 16, 17, 20, respectively.

Самовентиляционная система охлаждения машины включает сеть вентиляционных каналов и полостей, сопряженных между собой и окружающей атмосферой.The self-ventilation machine cooling system includes a network of ventilation ducts and cavities, interconnected with each other and the surrounding atmosphere.

Вал 8 ротора электрической машины имеет центральную полость 21, которая сообщается с центральной кольцевой полостью корпуса машины через посредство каналов 22, выполненных в стенке вала 8 и ступице центрального диска 7. Короткозамкнутая обмотка ротора снабжена вентиляционными каналами 23, образованными между стенками радиальных проводников 24 и торцевой плоскостью магнитопровода 9 ротора, сопряженными с открытыми полостями 25, выполненными в центральном диске 7 вала 8 ротора.The rotor shaft 8 of the electric machine has a central cavity 21, which communicates with the central annular cavity of the machine body through channels 22 made in the wall of the shaft 8 and the hub of the central disk 7. The short-circuited rotor winding is provided with ventilation channels 23 formed between the walls of the radial conductors 24 and the end the plane of the magnetic circuit 9 of the rotor, paired with open cavities 25, made in the Central disk 7 of the shaft 8 of the rotor.

Пустотелый вал 8 ротора имеет два выходных шлицевых участка 26 и 27, размещенных по его концам и предназначенных для соединения с исполнительными механизмами.The hollow shaft 8 of the rotor has two output spline sections 26 and 27, placed at its ends and intended for connection with actuators.

Для подвода охлаждающих воздушных потоков в центральную кольцевую полость корпуса машины используются центральная полость 21 вала 8 ротора, которая сообщается с атмосферой через каналы, выполненные в валах исполнительных механизмов (на чертежах не показаны), и отверстия 28 в щитах 1 и 2 корпуса машины. Для выброса нагретого воздуха из центральной кольцевой полости корпуса машины предусмотрены окна 29, 30, 31, выполненные на периферийных стенках несущих щитов.To supply cooling air flows to the central annular cavity of the machine body, the central cavity 21 of the rotor shaft 8 is used, which communicates with the atmosphere through channels made in the shafts of the actuators (not shown in the drawings) and openings 28 in the shields 1 and 2 of the machine body. To eject heated air from the central annular cavity of the machine casing, windows 29, 30, 31 are provided, made on the peripheral walls of the supporting shields.

Электрическая машина работает следующим образом.The electric machine operates as follows.

В результате подключения обмоток магнитопроводов статора к сети создается двустороннее вращающееся магнитное поле, воздействующее на проводники короткозамкнутой обмотки ротора, вследствие чего ротор приводится во вращение. При этом ротор, при одинаковых значениях осевых зазоров Δ, не испытывает действия осевых сил, поскольку силы притяжения его магнитопровода к магнитопроводам статора взаимно компенсированы. Этим достигается устойчивое вращение ротора, а также полная разгрузка подшипников 32 и 33 вала 8 ротора от осевых нагрузок, что повышает эксплуатационную надежность и долговечность электрической машины.As a result of connecting the stator magnetic windings to the network, a two-sided rotating magnetic field is created that acts on the conductors of the short-circuited rotor winding, as a result of which the rotor is rotated. In this case, the rotor, at the same axial clearance Δ, does not experience the action of axial forces, since the attractive forces of its magnetic circuit to the stator magnetic circuits are mutually compensated. This ensures a stable rotation of the rotor, as well as the complete unloading of the bearings 32 and 33 of the shaft 8 of the rotor from axial loads, which increases the operational reliability and durability of the electric machine.

Обеспечение одинаковости воздушных зазоров Δ достигается с помощью регулировочных устройств, каждое из которых, включающее элементы 3, 18, 14, 16, 15, 17, 19, 20, может функционировать независимо от остальных. Это позволяет установить магнитопровод статора относительно магнитопровода ротора по заранее заданной величине зазора Δ так, что рабочие поверхности магнитопроводов статора и ротора будут строго параллельными, перпендикулярными оси вращения ротора. При этом становится возможной оптимизация значения воздушного зазора Δ, оказывающего существенное влияние на эксплуатационно-технические характеристики электрической машины.Ensuring the uniformity of air gaps Δ is achieved by means of adjusting devices, each of which, including elements 3, 18, 14, 16, 15, 17, 19, 20, can function independently of the others. This allows you to set the stator magnetic circuit relative to the rotor magnetic circuit according to a predetermined gap Δ so that the working surfaces of the stator and rotor magnetic circuits are strictly parallel, perpendicular to the axis of rotation of the rotor. In this case, it becomes possible to optimize the value of the air gap Δ, which has a significant impact on the operational and technical characteristics of the electric machine.

Для контроля величины воздушного зазора Δ используются окна 30, выполненные в несущих щитах, в которые при сборке вводятся мерные щупы необходимой толщины, соответствующей требуемой величине зазора Δ.To control the size of the air gap Δ, windows 30 are used, made in the supporting panels, into which, when assembling, measuring probes of the required thickness corresponding to the required size of the gap Δ are introduced.

Регулировочными устройствами пользуются в следующей последовательности.Adjusting devices are used in the following sequence.

Если, например, требуется уменьшить зазор Δ, установленный предварительно завышенным при сборке машины, освобождают все контргайки регулировочных устройств на несущем щите. Затем вывертывают установочные винты 19, ввернутые в фиксирующие планки всех регулировочных устройств на этом щите, на малую величину. Двумя парами установочных винтов 14, 15, относящимися к диаметрально противоположным регулировочным устройствам, перемещают магнитопровод статора на требуемую величину, контролируя воздушный зазор Δ с помощью щупа с обеих противоположных сторон. После достижения требующейся величины зазора довертывают все установочные винты до упора в соответствующие поверхности и проверяют величину зазора Δ, проворачивая ротор. По окончании процесса регулировки все установочные винты фиксируют с помощью контргаек. Процесс регулировки может быть выполнен для каждой пары диаметрально противоположных регулировочных устройств.If, for example, it is required to reduce the clearance Δ set previously overestimated during assembly of the machine, release all the lock nuts of the adjusting devices on the support panel. Then, the set screws 19 are turned out, screwed into the fixing strips of all the adjusting devices on this shield, by a small amount. Two pairs of set screws 14, 15, which are related to diametrically opposite adjusting devices, move the stator magnetic circuit by the required amount, controlling the air gap Δ with the help of a probe on both opposite sides. After reaching the required gap value, tighten all the set screws all the way to the corresponding surfaces and check the gap value Δ by turning the rotor. At the end of the adjustment process, all set screws are locked with locknuts. The adjustment process can be performed for each pair of diametrically opposed adjusting devices.

При необходимости увеличения зазора Δ после освобождения контргаек вывертывают на малую величину все установочные винты 14, 15, а магнитопровод перемещают путем ввертывания установочных винтов 19 фиксирующих планок. В остальном процесс регулировки аналогичен указанному выше.If it is necessary to increase the gap Δ after releasing the locknuts, all the set screws 14, 15 are turned out by a small amount, and the magnetic circuit is moved by screwing the set screws 19 of the fixing bars. Otherwise, the adjustment process is similar to the above.

Система регулировочных устройств может применяться также и для синхронных торцовых машин с аналогичным взаимным размещением магнитопроводов.The system of adjusting devices can also be used for synchronous end-face machines with a similar mutual arrangement of magnetic cores.

В конструкции предложенной электрической машины предусмотрена самовентиляционная система охлаждения тепловыделяющих элементов, которая функционирует при вращении ротора. В результате эффекта действия центробежных сил нагретые воздушные массы через окна 29, 30, 31 в корпусе машины выбрасываются в атмосферу, а в центральную полость корпуса машины через вентиляционные каналы валов исполнительных механизмов, сопряженных с валом ротора, центральную полость 21 этого вала, каналы 22 и отверстия 28 в несущих щитах корпуса непрерывно поступают охлаждающие воздушные потоки, омывающие нагревающиеся элементы машины. Повышению эффективности действия системы охлаждения способствует сеть вентиляционных каналов 23, образованных между стенками радиальных проводников 24 короткозамкнутой обмотки ротора и торцовой плоскостью магнитопровода 9 ротора, сопряженных с открытыми полостями 25 в центральном диске 7, а также вентиляционные лопатки 34, выполненные на периферийной части короткозамкнутой обмотки ротора. Эффективности охлаждения магнитопроводов статора и обмоток возбуждения способствует наличие открытых полостей, образованных между опорами 3, 4, торцевыми плоскостями магнитопроводов и стенками несущих щитов, благодаря чему организовано непрерывное движение охлаждающих воздушных потоков вблизи нагревающихся поверхностей.The design of the proposed electric machine provides a self-ventilation system for cooling the fuel elements, which operates when the rotor rotates. As a result of the action of centrifugal forces, heated air masses are discharged into the atmosphere through the windows 29, 30, 31 in the machine body, and into the central cavity of the machine body through the ventilation channels of the shafts of the actuators coupled to the rotor shaft, the central cavity 21 of this shaft, channels 22 and openings 28 in the body support panels are continuously supplied with cooling air flows washing the heating elements of the machine. The efficiency of the cooling system is enhanced by a network of ventilation channels 23 formed between the walls of the radial conductors 24 of the short-circuited rotor winding and the end plane of the rotor magnetic circuit 9, interfaced with open cavities 25 in the central disk 7, as well as ventilation blades 34 made on the peripheral part of the short-circuited rotor winding . The efficiency of cooling the stator magnetic circuits and the field windings is facilitated by the presence of open cavities formed between the supports 3, 4, the end planes of the magnetic circuits and the walls of the supporting shields, due to which the continuous movement of cooling air flows near heated surfaces is organized.

Предлагаемая конструкция электрической машины может быть использована при создании приводных устройств средней и большой мощности. В частности, ее можно использовать благодаря пустотелости вала ротора при создании агрегатов, в которых на длинный валопровод передают мощность несколько электрических машин предложенной конструкции, установленных параллельно. При этом, в зависимости от изменения нагрузки на валу агрегата некоторые из этих машин могут быть отключены от сети или напротив подключены. Процесс отключения - подключения может быть организован путем использования управляющей автоматической системы. Целесообразность такого подхода к проектированию приводных агрегатов обусловлена соображениями энергосбережения.The proposed design of an electric machine can be used to create drive devices of medium and high power. In particular, it can be used due to the hollowness of the rotor shaft when creating units in which several electric machines of the proposed design, installed in parallel, transmit power to a long shaft shaft. At the same time, depending on changes in the load on the shaft of the unit, some of these machines can be disconnected from the network or, on the contrary, connected. The disconnection process - the connection can be organized by using the control automatic system. The feasibility of this approach to the design of drive units is due to energy saving considerations.

Промышленное освоение предложенной конструкции торцовой электрической машины не потребует значительных материальных затрат, так как все детали конструктивно просты, нематериалоемки и достаточно технологичны в изготовлении.Industrial development of the proposed design of the end-face electric machine will not require significant material costs, since all the details are structurally simple, intangible, and quite technologically advanced to manufacture.

Источники информацииSources of information

1. Патент Российской Федерации RU №2058655 C1, МКИ H 02 K 5/16, 17/00, 1996 г., бюл. №11.1. Patent of the Russian Federation RU No. 2058655 C1, MKI H 02 K 5/16, 17/00, 1996, bull. No. 11.

2. Патент Российской Федерации RU №2140700 C1, МКИ H 02 K 5/173, 5/16, 17/16, 1996 г., бюл. №30.2. Patent of the Russian Federation RU No. 2140700 C1, MKI H 02 K 5/173, 5/16, 17/16, 1996, bull. No. 30.

3. Патент Российской Федерации RU №2184274 C1, МКИ F 04 D 25/08 (прототип).3. Patent of the Russian Federation RU No. 2184274 C1, MKI F 04 D 25/08 (prototype).

Claims (5)

1. Двусторонняя торцовая асинхронная электрическая машина, содержащая сборный корпус машины, состоящий из двух несущих щитов, жестко связанных между собой и образующих центральную кольцевую полость, внутри которой на каждом несущем щите закреплено по одному магнитопроводу статора с обмотками возбуждения, ротор с центральным диском, несущим магнитопровод ротора с короткозамкнутой обмоткой, размещенный между магнитопроводами статора и отделенный от них воздушными зазорами, пустотелый вал ротора, подшипниковые узлы, снабженная регулировочными устройствами для изменения величины воздушного зазора между рабочими поверхностями магнитопроводов статора и ротора, отличающаяся тем, что каждый магнитопровод статора оснащен жестко присоединенными к нему конструктивно независимыми опорами, радиально установленными на торце магнитопровода со стороны несущего щита, каждая из которых имеет форму пластины, снабженной двумя продольными выступами, ориентированными вдоль оси вала ротора, и двумя поперечными, радиально ориентированными выступами, причем поперечные выступы находятся внутри центральной кольцевой полости корпуса машины и опираются на торцы установочных винтов, ввернутых в несущий щит с наружной стороны, а продольные выступы входят в сквозные прорези несущего щита и имеют встречно ориентированные внутренние пазы, расположенные с наружной стороны несущего щита, в которые входит фиксирующая планка с ввернутыми в нее установочными винтами, торцы которых опираются на наружную поверхность несущего щита.1. A two-sided mechanical asynchronous electric machine, comprising a prefabricated machine casing, consisting of two load-bearing shields rigidly interconnected and forming a central annular cavity, inside of which on each load-bearing shield there is fixed one stator magnetic circuit with field windings, a rotor with a central disk bearing a rotor magnetic circuit with a short-circuited winding, located between the stator magnetic circuits and separated from them by air gaps, the hollow rotor shaft, bearing units, equipped with an adjustable mounting devices for changing the air gap between the working surfaces of the stator and rotor magnetic circuits, characterized in that each stator magnetic circuit is equipped with structurally independent supports rigidly attached to it, radially mounted on the end of the magnetic circuit from the side of the support shield, each of which has the form of a plate equipped with two longitudinal protrusions oriented along the axis of the rotor shaft, and two transverse, radially oriented protrusions, the transverse protrusions being They are located inside the central annular cavity of the machine body and rest on the ends of the set screws screwed into the support shield from the outside, and the longitudinal protrusions enter the through slots of the support shield and have counter-oriented internal grooves located on the outside of the support shield, into which the fixing plate enters with set screws screwed into it, the ends of which rest on the outer surface of the supporting shield. 2. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что каждое регулировочное устройство для изменения величины воздушного зазора между рабочими поверхностями статора и ротора содержит одну опору магнитопровода статора, фиксирующую планку, сопряженную с этой опорой, и установочные винты с контргайками, ввернутые в несущий щит и фиксирующую планку с наружной стороны несущего щита.2. The electric machine according to claim 1, characterized in that each adjusting device for changing the air gap between the working surfaces of the stator and rotor contains one support of the stator magnetic circuit, a fixing bar associated with this support, and set screws with locknuts screwed into the bearing shield and retaining plate on the outside of the supporting shield. 3. Электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что пустотелый вал ротора электрической машины имеет центральную полость, которая сообщается с центральной кольцевой полостью корпуса машины через посредство радиальных вентиляционных каналов, выполненных в стенке вала ротора и ступице его центрального диска.3. The electric machine according to claim 1, characterized in that the hollow shaft of the rotor of the electric machine has a Central cavity, which communicates with the Central annular cavity of the machine body through radial ventilation channels made in the wall of the rotor shaft and the hub of its Central disk. 4. Электрическая машина по любому из пп.1, 3, отличающаяся тем, что короткозамкнутая обмотка ротора снабжена вентиляционными каналами, образованными между стенками радиальных проводников обмотки и торцевыми плоскостями пазов магнитопровода ротора, причем эти каналы сопряжены с открытыми полостями, выполненными в центральном диске вала ротора под внутренней поверхностью его магнитопровода.4. An electric machine according to any one of claims 1, 3, characterized in that the short-circuited rotor winding is provided with ventilation channels formed between the walls of the radial conductors of the winding and the end planes of the grooves of the rotor magnetic circuit, and these channels are interfaced with open cavities made in the central shaft disk rotor under the inner surface of its magnetic circuit. 5. Электрическая машина по любому из пп.1, 3 и 4, отличающаяся тем, что пустотелый вал ротора электрической машины имеет два выходных шлицевых участка, выполненных на его концах.5. The electric machine according to any one of claims 1, 3 and 4, characterized in that the hollow shaft of the rotor of the electric machine has two output spline sections made at its ends.
RU2003104935/09A 2003-02-18 2003-02-18 Face-type double-shaft induction machine RU2232459C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003104935/09A RU2232459C1 (en) 2003-02-18 2003-02-18 Face-type double-shaft induction machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003104935/09A RU2232459C1 (en) 2003-02-18 2003-02-18 Face-type double-shaft induction machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2232459C1 true RU2232459C1 (en) 2004-07-10
RU2003104935A RU2003104935A (en) 2004-08-27

Family

ID=33414001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003104935/09A RU2232459C1 (en) 2003-02-18 2003-02-18 Face-type double-shaft induction machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2232459C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522898C1 (en) * 2012-11-29 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" Terminal asynchronous electrical machine
RU2558704C1 (en) * 2014-04-08 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Double axial asynchronous machine with in-built brake mechanism

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522898C1 (en) * 2012-11-29 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" Terminal asynchronous electrical machine
RU2558704C1 (en) * 2014-04-08 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Double axial asynchronous machine with in-built brake mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5704111A (en) Method for making a rotor for an electric motor
US4329122A (en) Submersible motor apparatus
RU2698704C1 (en) Device of electric machine with axial magnetic flow
US3502920A (en) Electrical machine incorporating gas bearings
US4197474A (en) Hermetic clutch
RU2232459C1 (en) Face-type double-shaft induction machine
RU2290735C1 (en) Double-ended abutting induction electrical machine with built-in brake
JPH0246147A (en) Electric motor assembly
US2427032A (en) Fan and motor housing
US4007386A (en) Electric induction drive assemblies
RU2558704C1 (en) Double axial asynchronous machine with in-built brake mechanism
US4908488A (en) Fixing device of a heating member in a combined microwave and convection cooking apparatus
CN113726086A (en) Motor structure and bearing dismounting method thereof
SU1306596A1 (en) Disintegrator
KR101014374B1 (en) Heat generator
US2770891A (en) Cooled bearings for oven drying machines
RU2541688C1 (en) Disintegrator
RU2262175C1 (en) Face-type electrical machine with built-in braking device
KR200205488Y1 (en) Cooling fan for motors
RU2199176C1 (en) Electric drive for intermittently running machines and mechanisms
CN220107726U (en) Noise reduction motor for fan
CN113602508B (en) Built-in split motor mounting structure for aero-engine
SU817875A1 (en) Induction electric motor
JPH1127912A (en) Method for manufacturing electric motor
CN220060265U (en) Magnetic suspension bearing assembly, compressor and heating ventilation equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050219