RU2525838C2 - Propulsor assy with motor and its aerodynamic propulsor - Google Patents

Propulsor assy with motor and its aerodynamic propulsor Download PDF

Info

Publication number
RU2525838C2
RU2525838C2 RU2012120631/07A RU2012120631A RU2525838C2 RU 2525838 C2 RU2525838 C2 RU 2525838C2 RU 2012120631/07 A RU2012120631/07 A RU 2012120631/07A RU 2012120631 A RU2012120631 A RU 2012120631A RU 2525838 C2 RU2525838 C2 RU 2525838C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
rotor
elements
disk rotor
bases
Prior art date
Application number
RU2012120631/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012120631A (en
Inventor
Борис Алексеевич Анохин
Original Assignee
Маджара Дмитрий Михайлович
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 Маджара Дмитрий Михайлович filed Critical Маджара Дмитрий Михайлович
Priority to RU2012120631/07A priority Critical patent/RU2525838C2/en
Publication of RU2012120631A publication Critical patent/RU2012120631A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525838C2 publication Critical patent/RU2525838C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to thrust generators and can be used in aircraft. Proposed assy incorporates motor with parallel stator parts and disc-type rotor with internal arrangement of torque transfer joint. Every base of motor stator and disc-type rotor consists of the joint of radial and chord elements. Disc-type rotor supports vertical elements secured at radial element inner ends whereat sealed protective guard and aerodynamic propulsor are secured. Assemblies of windings and electric power feed circuits, protective sealed guard, air feed and discharge openings are arranged at stator base chord element outer surface to cool down motor stator and rotor inner parts. It can comprises two or more identical motors wherein bases of rotors are integrated in a single gear by adapters while stators are coaxially jointed by adjacent bases.
EFFECT: expanded applications.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для создания аэродинамической подъемной тяги и может быть использования в летательных аппаратах тяжелее воздуха, для перемещения аппаратов на воздушной подушке, изготовления электровентиляторов большой мощности.The invention relates to devices for creating aerodynamic lifting thrust and can be used in aircraft heavier than air, for moving vehicles on an air cushion, for manufacturing high-power electric fans.

Известен осевой электровентилятор [1], объединяющий в едином корпусе асинхронный электродвигатель и одноступенчатый осевой вентилятор. Асинхронный электродвигатель имеет торцовую форму исполнения. Корпус электровентилятора состоит из двух несущих щитов, жестко скрепленных между собой и образующих центральную кольцевую полость. На каждом из несущих щитов внутри кольцевой полости закреплено по одному магнитопроводу статора. Между ними размещен магнитопровод ротора, отделенный от магнитопроводов статора воздушными зазорами. Вал ротора конструктивно совмещен с рабочим колесом вентилятора и выполнен в форме гильзы. На наружной поверхности гильзы жестко посажен кольцевой обод, несущий магнитопровод ротора. На внутренней поверхности гильзы закреплены лопасти рабочего колеса, внутренние поверхности которых охватывают с минимальным воздушным зазором наружную поверхность обтекателя, которому придана со стороны входа воздушного потока конусообразная форма. Недостатками такой конструкции электровентилятора являются такие параметры, как то, что она создана для малых габаритов и небольшой мощности, не предусмотрено охлаждение электродвигателя.Known axial electric fan [1], combining in a single housing asynchronous electric motor and a single-stage axial fan. The asynchronous electric motor has an end face design. The electric fan housing consists of two load-bearing shields rigidly fastened together and forming a central annular cavity. On each of the supporting shields inside the annular cavity, one stator magnetic circuit is fixed. A rotor magnetic circuit is located between them, separated from the stator magnetic circuits by air gaps. The rotor shaft is structurally combined with the fan impeller and is made in the form of a sleeve. On the outer surface of the sleeve, an annular rim carrying the rotor magnetic circuit is rigidly set. The impeller blades are fixed on the inner surface of the sleeve, the inner surfaces of which cover the outer surface of the fairing with a minimum air gap, which is conical in shape from the air inlet side. The disadvantages of this design of the electric fan are such parameters as the fact that it is designed for small dimensions and small power, cooling of the electric motor is not provided.

Прототипом узла движителя с электрическим двигателем является один из вариантов электрической машины [2] и [3]. Электрическая машина имеет каркас с параллельным расположением двух частей статора и дисковый ротор с внутренним соединением для передачи крутящего момента на нагрузку. Каркас состоит из двух оснований, соединенных с наружной стороны между собой элементами в одно целое. На каждом основании закреплена часть статора на подставках из немагнитного и диэлектрического материала, скользящие опоры для фиксации зазоров между активными сторонами магнитопроводов частей статора и дискового ротора. На дисковом роторе расположены магнитопроводы ротора, скользящие поверхности для фиксации зазоров между активными сторонами магнитопроводов статора и ротора и цилиндрическая поверхность для фиксации дискового ротора относительно оси вращения. На элементах расположены скользящие опоры для фиксации дискового ротора относительно оси вращения. Недостатком описанной электрической машины является сложность изготовления оснований статора и ротора, их большая масса.The prototype of the propulsion unit with an electric motor is one of the options for an electric machine [2] and [3]. The electric machine has a frame with a parallel arrangement of two parts of the stator and a disk rotor with an internal connection for transmitting torque to the load. The frame consists of two bases connected from the outside by interconnected elements. A stator part is fixed on each base on supports made of non-magnetic and dielectric material, sliding supports for fixing gaps between the active sides of the magnetic circuits of the stator and disk rotor parts. The rotor magnetic circuits are located on the disk rotor, sliding surfaces for fixing gaps between the active sides of the stator and rotor magnetic cores, and a cylindrical surface for fixing the disk rotor relative to the axis of rotation. On the elements are sliding bearings for fixing the disk rotor relative to the axis of rotation. A disadvantage of the described electric machine is the difficulty of manufacturing the stator and rotor bases, their large mass.

Заявленное изобретение решает задачу создания узла движителя с электрическим двигателем больших габаритов и малой массы с расширенной сферой применения, охлаждения внутренней полости электродвигателя, совмещения в одной конструкции нескольких однотипных асинхронных двигателей для работы на один движитель.The claimed invention solves the problem of creating a propulsion unit with an electric motor of large dimensions and low weight with an expanded scope, cooling the internal cavity of an electric motor, combining several identical induction motors of the same type to operate on a single mover in one design.

Это достигается тем, что узел движителя с электрическим двигателем состоит из аэродинамического движителя и асинхронного электродвигателя с параллельным расположением двух частей статора и дискового ротора между ними с внутренними местами соединения передачи крутящего момента на аэродинамический движитель. Двигатель имеет каркас, который состоит из двух оснований, соединенных между собой с внешней стороны элементами в одно целое. На каждом основании закреплена часть статора на подставках из немагнитного и диэлектрического материала, скользящие опоры для фиксации зазоров между активными сторонами магнитопроводов частей статора и дискового ротора. На дисковом роторе расположены магнитопроводы ротора, скользящие поверхности для фиксации зазоров между активными сторонами магнитопроводов статора и ротора и цилиндрическая скользящая поверхность для фиксации дискового ротора относительно оси вращения. На элементах расположены скользящие опоры для фиксации дискового ротора относительно оси вращения. Каждое основание статора и дискового ротора состоит из соединений радиальных и хордовых элементов. На основании дискового ротора установлены вертикальные элементы на внутренних концах радиальных элементов, на которых закреплено герметичное защитное ограждение и аэродинамический движитель. На внешней части хордовых элементов оснований статора установлены электрические сборки соединений и подачи электроэнергии. На наружных плоскостях оснований статора и по внешнему периметру на хордовых элементах установлено защитное герметичное ограждение. Во внешнем защитном ограждении расположены окна для подачи и оттока воздуха для охлаждения внутренних частей статора и ротора двигателя.This is achieved by the fact that the propulsion unit with an electric motor consists of an aerodynamic propulsion unit and an asynchronous electric motor with a parallel arrangement of two parts of the stator and a disk rotor between them with the internal joints of the transmission of torque to the aerodynamic propulsion unit. The engine has a frame, which consists of two bases, interconnected from the outside by elements in one piece. A stator part is fixed on each base on supports made of non-magnetic and dielectric material, sliding supports for fixing gaps between the active sides of the magnetic circuits of the stator and disk rotor parts. The rotor magnetic circuits are located on the disk rotor, sliding surfaces for fixing gaps between the active sides of the stator and rotor magnetic cores, and a cylindrical sliding surface for fixing the disk rotor relative to the axis of rotation. On the elements are sliding bearings for fixing the disk rotor relative to the axis of rotation. Each stator and disk rotor base consists of connections of radial and chord elements. On the basis of the disk rotor, vertical elements are installed at the inner ends of the radial elements, on which a sealed protective guard and an aerodynamic propulsion are fixed. On the external part of the chordal elements of the stator bases, electrical assemblies of connections and power supply are installed. On the outer planes of the stator bases and on the outer perimeter on the chord elements, a protective tight enclosure is installed. In the external protective enclosure there are windows for supplying and outflowing air for cooling the internal parts of the stator and rotor of the motor.

Узел движителя характеризуется тем, что он может содержать два или более однотипных асинхронных двигателя с параллельным расположением двух частей статора и дискового ротора с внутренним соединением передачи крутящего момента. Основания роторов объединены в одно целое переходными устройствами с общими местами крепления для передачи крутящего момента на аэродинамический движитель. Статоры двигателей объединены между собой соосно креплением смежных оснований.The propulsion unit is characterized in that it can contain two or more of the same type of asynchronous motor with a parallel arrangement of two parts of the stator and disk rotor with an internal torque transmission connection. The base of the rotors are combined into one unit with transitional devices with common mounting points for transmitting torque to the aerodynamic propulsion. The stators of the motors are interconnected coaxially by fixing adjacent bases.

На фиг.1 и 2 показан узел движителя с электрическим двигателем, на фиг.3 - основание части статора, а на фиг.4 - основание дискового ротора.Figures 1 and 2 show a mover assembly with an electric motor, figure 3 shows the base of a stator part, and figure 4 shows the base of a disk rotor.

Узел движителя с электрическим двигателем содержит аэродинамический движитель 1 и асинхронный электродвигатель 2 с параллельным расположением двух частей статора 3 и дисковым ротором 4 с внутренними местами соединения 5 передачи крутящего момента. Двигатель 2 имеет каркас, который состоит из двух оснований 6, соединенных между собой с внешней стороны элементами 7 в одно целое. На каждом основании 6 закреплена часть магнитопровода 8 статора 3 на подставках 9 из немагнитного и диэлектрического материала, скользящие опоры 10 для фиксации зазоров 11 между активными сторонами магнитопроводов 8 и 12 частей статора 3 и дискового ротора 4. На основании 13 дискового ротора 4 расположены магнитопроводы 12 и скользящие поверхности 14 для фиксации зазоров 11 между активными сторонами магнитопроводов 8 и 12 частей статора 3 и ротора 4 и цилиндрическая скользящая поверхность 15 для фиксации дискового ротора 4 относительно оси вращения 16. На элементах 7 расположены скользящие опоры 17 для фиксации дискового ротора 4 относительно оси вращения 16. На вертикальных элементах 18 основания 13 дискового ротора 4 закреплено защитное герметичное ограждение 19 и движитель 1 в местах соединения 5. На наружных плоскостях оснований 6 и по внешнему периметру на элементах 7 установлены защитные ограждения 20 и 21. На основаниях 6 установлены электрические сборки 22 соединений обмоток статора и подачи электроэнергии. По периметру оснований 6 расположены места крепления 23 аэродинамического движителя 1 к основной конструкции или соединения однотипных двигателей 2 между собой.The mover unit with an electric motor contains an aerodynamic mover 1 and an asynchronous electric motor 2 with a parallel arrangement of two parts of the stator 3 and a disk rotor 4 with internal places of connection 5 of the torque transmission. The engine 2 has a frame, which consists of two bases 6, interconnected from the outside by the elements 7 as a whole. On each base 6, a part of the magnetic circuit 8 of the stator 3 is fixed on supports 9 of non-magnetic and dielectric material, sliding bearings 10 for fixing the gaps 11 between the active sides of the magnetic circuits 8 and 12 of the parts of the stator 3 and the disk rotor 4. On the base 13 of the disk rotor 4 there are magnetic circuits 12 and sliding surfaces 14 for fixing the gaps 11 between the active sides of the magnetic circuits 8 and 12 of the parts of the stator 3 and the rotor 4 and a cylindrical sliding surface 15 for fixing the disk rotor 4 relative to the axis of rotation 16. On the elements 7 there are sliding supports 17 for fixing the disk rotor 4 relative to the axis of rotation 16. On the vertical elements 18 of the base 13 of the disk rotor 4, a protective sealed guard 19 and the mover 1 are fixed at the joints 5. On the outer planes of the bases 6 and along the outer perimeter on the elements 7, protective fences 20 and 21 are installed. On the bases 6, electric assemblies 22 of the stator windings and the power supply are installed. Along the perimeter of the bases 6 are the attachment points 23 of the aerodynamic propulsion device 1 to the main structure or the connection of the same engines 2 to each other.

На фиг.3 показано основание 6 части статора 3 двигателя 2. Оно состоит из соединения радиальных и хордовых элементов 24, 25 и 26 с расположением мест крепления 23.Figure 3 shows the base 6 of the stator part 3 of engine 2. It consists of connecting the radial and chord elements 24, 25 and 26 with the location of the mounting points 23.

На фиг.4 показано основание 13 дискового ротора 4 двигателя 2. Оно состоит из соединения радиальных и хордовых элементов 27, 28 и 29 и вертикальных элементов 18.Figure 4 shows the base 13 of the disk rotor 4 of the engine 2. It consists of a connection of radial and chord elements 27, 28 and 29 and vertical elements 18.

Узел движителя 1 с электрическим двигателем 2 работает следующим образом. При подключении обмоток статора 3 двигателя 2 к сети в кольцевой полости каркаса двигателя 2 по магнитопроводам 8 частей статора 3 возникает вращающееся магнитное поле, которое, при взаимодействии с наведенными в магнитопроводе 12 дискового ротора 4 токами, создает электромагнитный момент, приводящий основание 13 ротора 4 во вращение вместе с движителем 1, закрепленным в местах соединений 5.The site of the propulsion device 1 with an electric motor 2 operates as follows. When connecting the stator windings 3 of the motor 2 to the network in the annular cavity of the carcass of the motor 2 through the magnetic circuits of the 8 parts of the stator 3, a rotating magnetic field arises, which, when interacting with the currents induced in the magnetic circuit 12 of the disk rotor 4, creates an electromagnetic moment that drives the base 13 of the rotor 4 into rotation together with the propulsion device 1, fixed at the joints 5.

При конструкции узла движителя 1 с двумя или более однотипными двигателями 2 работа узла движителя 1 аналогична.With the design of the mover 1 assembly with two or more engines of the same type 2, the operation of the mover 1 assembly is similar.

Производительность узла движителя с электрическим двигателем зависит от параметров движителя 1, установленной мощности двигателей 2, возможности регулирования их скорости вращения. На его базе могут быть спроектированы вентиляторные установки большой мощности.The performance of the mover unit with an electric motor depends on the parameters of the mover 1, the installed power of the engines 2, the ability to control their rotation speed. On its basis, high-power fan units can be designed.

Источники информацииInformation sources

1. Патент RU 2184274 C1, 13.11.2000.1. Patent RU 2184274 C1, 13.11.2000.

2. Патент LV 13374, 24.05.2004.2. Patent LV 13374, 05.24.2004.

3. Патент LV 14008, 19.03.2008.3. Patent LV 14008, March 19, 2008.

Claims (2)

1. Узел движителя с электрическим двигателем, состоящий из аэродинамического движителя и трехфазного асинхронного электродвигателя с параллельным расположением двух частей статора и дискового ротора с внутренними местами соединения передачи крутящего момента, имеющего каркас, который состоит из двух оснований, соединенных между собой с внешней стороны элементами в одно целое, на каждом основании закреплена часть статора на подставках из немагнитного и диэлектрического материала, скользящие опоры для фиксации зазоров между активными сторонами магнитопроводов частей статора и дискового ротора, дисковый ротор, на котором расположены магнитопроводы ротора, скользящие поверхности для фиксации зазоров между активными сторонами магнитопроводов статора и ротора и цилиндрическая скользящая поверхность для фиксации дискового ротора относительно оси вращения, на элементах расположены скользящие опоры для фиксации дискового ротора относительно оси вращения, отличающийся тем, что каждое основание статора дискового ротора состоит из соединений радиальных и хордовых элементов, на основании дискового ротора установлены вертикальные элементы на внутренних концах радиальных элементов, на которых закреплено герметичное защитное ограждение и аэродинамический движитель, на внешней части хордовых элементов оснований статора установлены электрические сборки соединений обмоток и подачи электроэнергии, на наружных плоскостях оснований и по внешнему периметру на хордовых элементах установлено защитное герметичное ограждение, во внешнем защитном ограждении расположены окна для подачи и оттока воздуха для охлаждения внутренних частей статора и ротора двигателя.      1. The mover unit with an electric motor, consisting of an aerodynamic mover and a three-phase asynchronous electric motor with a parallel arrangement of two parts of the stator and a disk rotor with internal places of connection of the transmission of torque having a frame, which consists of two bases, interconnected from the outside by elements in one unit, on each base a part of the stator is fixed on supports made of non-magnetic and dielectric material, sliding supports for fixing gaps between active sides of the magnetic circuits of the stator and disk rotor parts, a disk rotor on which the magnetic circuits of the rotor are located, sliding surfaces for fixing the gaps between the active sides of the magnetic circuits of the stator and the rotor and a cylindrical sliding surface for fixing the disk rotor relative to the axis of rotation, sliding supports for fixing the disk rotor are located on the elements relative to the axis of rotation, characterized in that each base of the stator of the disk rotor consists of connections of radial and chordal elements On the base of the disk rotor, vertical elements are installed on the inner ends of the radial elements, on which a sealed protective guard and an aerodynamic propulsion are mounted, on the external part of the chordal elements of the stator bases, electric assemblies of the connections of the windings and power supply are installed, on the outer planes of the bases and along the outer perimeter chordal elements are equipped with a protective tight enclosure; in the external protective enclosure there are windows for air supply and outflow for cool the internal parts of the stator and rotor. 2. Узел движителя по п.1, отличающийся тем, что он содержит два и более однотипных трехфазных асинхронных двигателей с параллельным расположением двух частей статора и дискового ротора с внутренним соединением передачи крутящего момента, в котором основания роторов объединены в одно целое переходными устройствами с общими местами крепления для передачи крутящего момента на аэродинамический движитель, а статоры двигателей объединены между собой соосно креплением смежных оснований.        2. The propulsion unit according to claim 1, characterized in that it contains two or more of the same type of three-phase asynchronous motors with a parallel arrangement of two parts of the stator and disk rotor with an internal torque transmission connection, in which the rotor bases are integrated into one unit by transition devices with common attachment points for transmitting torque to the aerodynamic propulsion device, and engine stators are interconnected coaxially with the attachment of adjacent bases.
RU2012120631/07A 2012-05-21 2012-05-21 Propulsor assy with motor and its aerodynamic propulsor RU2525838C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120631/07A RU2525838C2 (en) 2012-05-21 2012-05-21 Propulsor assy with motor and its aerodynamic propulsor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120631/07A RU2525838C2 (en) 2012-05-21 2012-05-21 Propulsor assy with motor and its aerodynamic propulsor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012120631A RU2012120631A (en) 2013-11-27
RU2525838C2 true RU2525838C2 (en) 2014-08-20

Family

ID=49624918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012120631/07A RU2525838C2 (en) 2012-05-21 2012-05-21 Propulsor assy with motor and its aerodynamic propulsor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525838C2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU63272A1 (en) * 1940-01-15 1943-11-30 А.А. Воробьев Ship electric propulsion
SU63148A1 (en) * 1940-02-14 1943-11-30 А.А. Воробьев Ship electric propulsion
GB658620A (en) * 1947-07-12 1951-10-10 Siam Improvements in or relating to electric-motor-driven, valve-regulating apparatus
WO1999036312A2 (en) * 1998-01-16 1999-07-22 Siemens Aktiengesellschaft Electrical drive mechanism for ships
LV13374B (en) * 2004-05-24 2006-03-20 Boriss Anohins Electric machine
LV14008B (en) * 2008-03-19 2009-11-20 Boris Anokhin Electrical machine and method of its assembly
US8074922B2 (en) * 2005-08-22 2011-12-13 Dumitru Bojiuc Discoidal flying craft

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU63272A1 (en) * 1940-01-15 1943-11-30 А.А. Воробьев Ship electric propulsion
SU63148A1 (en) * 1940-02-14 1943-11-30 А.А. Воробьев Ship electric propulsion
GB658620A (en) * 1947-07-12 1951-10-10 Siam Improvements in or relating to electric-motor-driven, valve-regulating apparatus
WO1999036312A2 (en) * 1998-01-16 1999-07-22 Siemens Aktiengesellschaft Electrical drive mechanism for ships
LV13374B (en) * 2004-05-24 2006-03-20 Boriss Anohins Electric machine
US8074922B2 (en) * 2005-08-22 2011-12-13 Dumitru Bojiuc Discoidal flying craft
LV14008B (en) * 2008-03-19 2009-11-20 Boris Anokhin Electrical machine and method of its assembly

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012120631A (en) 2013-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102522500B1 (en) electric aircraft propulsion system
US8745990B2 (en) Gas turbine engine with integrated electric starter/generator
US20130127284A1 (en) Aircraft
US20130181562A1 (en) Dual-rotor machine
US11738876B2 (en) Electrical propulsion unit for an aircraft and method for using such a propulsion unit
CN106663999A (en) Flux machine
US11456693B2 (en) Smart electric motor with decoupled multiple windings
CN103026600A (en) Electric drive device for an aircraft
RU2566590C2 (en) Power supply for devices supported by aircraft engine rotor
CN113169635B (en) Electrical filtering system for smart motor with decoupled multiple windings and related smart motor
US9631516B2 (en) Drive of a tail rotor of a helicopter
EP3599704B1 (en) Stator assembly
KR102318963B1 (en) Multiple in wheel motor for Electric Vehicles with auxiliary driving motors which can drive at emergency
CN103618422A (en) Electromagnetic drive fan device
WO2000017987A3 (en) Improved dc electric starter-generator
RU2525838C2 (en) Propulsor assy with motor and its aerodynamic propulsor
CN114944731A (en) Motor and flight equipment
CN106849494A (en) A kind of shaftless and bearing outer rotor permanent magnet generator
CN106787436B (en) Flywheel type generator
CN109155571B (en) Rotor and motor including the same
RU220566U1 (en) UNMANNED AIRCRAFT PROPELLER WITH AN INTEGRATED ELECTRIC MOTOR
CA3190114C (en) Cooling system and rim driven fan for engine cooling
RU223661U1 (en) Unmanned aerial vehicle propeller with integrated electric motor
US11946471B2 (en) Integrated pumps
EP4023558A1 (en) Aeronautical propulsion device

Legal Events

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

Effective date: 20140522