RU2476974C2

RU2476974C2 - Electrical machine

Info

Publication number: RU2476974C2
Application number: RU2011122119/07A
Authority: RU
Inventors: Ильдар Ильдусович Ямансарин; Николай Гагикович Никиян; Михаил Петрович Саликов
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2013-02-27
Also published as: RU2011122119A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: in an electric machine, comprising a closed body, a rotor, a stator with a winding and a container arranged in the body cavity with a moisture absorber of absorption action, according to this invention, the specified container is made in the form of a pipe filled with a moisture absorber, which with one end is connected with a through hole in the stator body, in which an air permeable cap is installed, and on the other end of the pipe there is a dust filter.

EFFECT: higher reliability of an electric machine.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение во всех типах закрытых электрических машин, эксплуатирующихся в условиях окружающей среды с высокой относительной влажностью и запыленностью.The invention relates to electrical engineering and can be used in all types of enclosed electrical machines operating in ambient conditions with high relative humidity and dust.

Известна электрическая машина («Проектирование электрических машин» - под ред. И.П.Копылова, М., «Энергия», 1980, с 155), содержащая закрытый корпус с подшипниковыми щитами, внутри которого размещены сердечник статора с обмоткой и ротор, установленный на подшипниках.Known electric machine ("Design of electrical machines" - edited by I.P. Kopylov, M., "Energy", 1980, p. 155), containing a closed housing with bearing shields, inside of which are placed a stator core with a winding and a rotor installed on bearings.

Недостатком электрической машины, содержащей закрытый корпус с подшипниковыми щитами, внутри которого размещены статор с обмоткой и ротор, установленный на подшипниках, является то, что при нагревании и охлаждении электрической машины возникает разность давлений воздуха между внутренней полостью электрической машины и атмосферой, и влажный, запыленный воздух всасывается через зазоры в подшипниковых щитах внутрь электрической машины. Попадание пыли и влаги в подшипники и на обмотку статора электрической машины приводит к износу и снижению надежности подшипников и изоляции обмотки статора.The disadvantage of an electric machine containing a closed housing with bearing shields, inside which a stator with a winding and a rotor mounted on bearings are placed, is that when heating and cooling the electric machine there is a difference in air pressure between the internal cavity of the electric machine and the atmosphere, and is moist, dusty air is drawn in through the clearances in the bearing shields inside the electric machine. The ingress of dust and moisture into the bearings and the stator winding of the electric machine leads to wear and lower reliability of the bearings and insulation of the stator winding.

Известна электрическая машина (а.с. №1163423), содержащая закрытый корпус, ротор, статор с обмотками. Для осушения воздуха в полости корпуса машины размещен контейнер, например, с силикагелем, пропитанным хлористым кальцием.Known electrical machine (AS No. 1163423), containing a closed housing, a rotor, a stator with windings. To dehumidify the air, a container is placed in the cavity of the machine body, for example, with silica gel impregnated with calcium chloride.

Недостатки указанной электрической машины заключаются в следующем:The disadvantages of this electric machine are as follows:

- после включения и нагрева машины влагопоглогитель осушается и испарившаяся из него влага переходит в газообразное состояние, которая при остывании снова выпадает в виде конденсата на изоляцию обмоток, снижая их надежность;- after turning on and heating the machine, the desiccant is dried and the moisture evaporated from it passes into a gaseous state, which, when cooled, again falls as a condensate to the insulation of the windings, reducing their reliability;

- процесс влагопоглощения влагопоглотителем замедлен ввиду ограниченности площади соприкосновения влажного воздуха внутри машины с влагопоглотителем в полости вала через отверстия в валу;- the process of moisture absorption by the desiccant is slowed down due to the limited contact area of moist air inside the machine with the desiccant in the shaft cavity through the holes in the shaft;

- сложность конструкции с полостью в валу, которая технологически трудновыполнима и снижает прочность вала.- the complexity of the design with a cavity in the shaft, which is technologically difficult and reduces the strength of the shaft.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности электрической машины.The technical result of the invention is to increase the reliability of an electric machine.

Это достигается тем, что в электрической машине, содержащей закрытый корпус с подшипниковыми щитами, внутри которого размещены сердечник статора с обмоткой и ротор, установленный на подшипниках, контейнер с влагопоглотителем выполнен в виде трубки, на части длины изогнутой в виде дуги, объем которой за вычетом объема влагопоглотителя больше объема воздуха, вытесняемого из электрической машины при нагреве, и расположен между закрытым корпусом, торцом сердечника и лобовой частью обмотки статора, которая одним концом соединена со сквозным отверстием в корпусе, в котором установлен воздухопроницаемый колпачок, а на другом конце трубки расположен пылевой фильтр.This is achieved by the fact that in an electric machine containing a closed housing with bearing shields, inside of which a stator core with a winding and a rotor mounted on bearings are placed, the container with a desiccant is made in the form of a tube, part of the length of the arc curved, the volume of which minus the volume of the desiccant is greater than the volume of air displaced from the electric machine when heated, and is located between the closed housing, the end of the core and the frontal part of the stator winding, which is connected at one end to a through a hole in the housing in which the breathable cap is installed, and a dust filter is located at the other end of the tube.

На фиг.1, фиг.2 показана электрическая машина в разрезе.In Fig.1, Fig.2 shows an electric machine in section.

Электрическая машина содержит закрытый корпус 1, подшипниковые щиты 2, подшипники 3, сердечник статора 4 с обмоткой 5, ротор 6, сквозное отверстие 7, воздухопроницаемый колпачок 8, трубку 9, заполненную влагопоглотителем 10, пылевой фильтр 11. В качестве влагопоглотителя может быть использован силикагель, алюмогель или цеолит.The electric machine includes a closed housing 1, bearing shields 2, bearings 3, stator core 4 with winding 5, rotor 6, through hole 7, breathable cap 8, tube 9 filled with desiccant 10, dust filter 11. Silica gel can be used as a desiccant , aluminum gel or zeolite.

Предотвращение воздействия пыли и влаги на изоляцию обмоток статора и подшипники электрической машины происходит следующим образом.The prevention of the effects of dust and moisture on the insulation of the stator windings and bearings of an electric machine is as follows.

После отключения электрической машины от сети или при снижении нагрузки температура воздуха внутри электрической машины снижается, при этом снижается давление воздуха внутри электрической машины. Возникает разность давлений между полостью электрической машины и атмосферой. Так как суммарное аэродинамическое сопротивление трубки 9, пылевого фильтра 11, воздухопроницаемого колпачка 8 меньше аэродинамического сопротивления зазоров в подшипниковых щитах 2, то воздух из атмосферы засасывается внутрь электрической машины через воздухопроницаемый колпачок 8, сквозное отверстие 7 в закрытом корпусе 1, трубку 9, заполненную влагопоглотителем 10, и пылевой фильтр 11. Попавший внутрь электрической машины влажный и запыленный воздух остается внутри трубки 9, так как объем трубки за вычетом объема влагопоглотителя больше объема воздуха, вытесняемого из электрической машины при нагреве, не оказывая вредного воздействия на подшипники 3 и изоляцию обмоток 5. А прошедший через трубку 9, заполненную влагопоглотителем 10, и пылевой фильтр 11 воздух осушается и очищается. Очищенный воздух, попавший внутрь электрической машины, не оказывает вредного воздействия на изоляцию обмоток 5. При нагревании электрической машины давление внутри электрической машины повышается, сухой и нагретый воздух вытесняется из электрической машины в атмосферу, через трубку 9, осушая влагопоглотитель 11. Так как потоки воздуха проходят через сквозное отверстие 7 в закрытом корпусе 1, и трубку 9, то через подшипники 3 воздух не проходит и в подшипники 3 не попадает пыль, что увеличивает срок службы подшипников 3.After disconnecting the electric machine from the network or when the load decreases, the air temperature inside the electric machine decreases, while the air pressure inside the electric machine decreases. There is a pressure difference between the cavity of the electric machine and the atmosphere. Since the total aerodynamic resistance of the tube 9, the dust filter 11, the breathable cap 8 is less than the aerodynamic resistance of the gaps in the bearing shields 2, air from the atmosphere is sucked into the electric machine through the breathable cap 8, the through hole 7 in the closed housing 1, the tube 9 filled with a desiccant 10, and the dust filter 11. The moist and dusty air that has got inside the electric machine remains inside the tube 9, since the volume of the tube minus the volume of the desiccant is greater bemsya air, displaced from the electrical machine during heating without causing harmful effects on bearings 3 and 5. A winding insulation passing through the tube 9 filled with desiccant 10, and a dust filter 11 and purified air is dehumidified. The purified air entering the electric machine does not adversely affect the insulation of the windings 5. When the electric machine is heated, the pressure inside the electric machine rises, dry and heated air is forced out of the electric machine into the atmosphere, through the tube 9, draining the desiccant 11. Since air flows pass through the through hole 7 in the closed housing 1, and the tube 9, then air does not pass through the bearings 3 and dust does not get into the bearings 3, which increases the service life of the bearings 3.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемая конструкция электрической машины позволяет повысить надежность, за счет предотвращения попадания влажного и запыленного воздуха в подшипники, осушение и обеспылевание воздуха, попавшего внутрь электрической машины.Thus, compared with the prototype, the claimed design of the electric machine can improve reliability by preventing the ingress of moist and dusty air into the bearings, dehumidification and dedusting of air entering the electric machine.

Claims

1. An electric machine comprising a closed housing, a rotor, a stator with a winding and a container with a desiccant of absorbing action located in the cavity of the casing, characterized in that the container is made in the form of a tube filled with a desiccant, which is connected at one end to a through hole in the stator housing, in which has a breathable cap and a dust filter at the other end of the tube.

2. The electric machine according to claim 1, characterized in that the tube on the part of the length is made in the form of an arc and is located between the frontal part of the stator winding, the end face of the stator core and the inner surface of the housing.

3. The electric machine according to claim 1, characterized in that the volume of the tube minus the volume of the desiccant is greater than the volume of air displaced from the electric machine when heated.

4. The electric machine according to claim 1, characterized in that the total aerodynamic resistance of the tube, dust filter, cap is less than the aerodynamic resistance of the gaps in the bearing shields.