RU2574296C2

RU2574296C2 - System of bearings of asynchronous electrical machine

Info

Publication number: RU2574296C2
Application number: RU2012155585/11A
Authority: RU
Inventors: Сумит СИНГХАЛ; Т.Дж. СТЕНДЖЕЛ
Original assignee: Сименс Индастри, Инк.
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2016-02-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: system of bearings for the asynchronous electrical machine contains the frame (20), the shaft (40) rotating in the frame (20) and the bearing collar joined with the frame (20) and enclosing, at least, a part of the shaft (40). The bearing collar comprises the magnetic bearing (70) for support of the rotating shaft (40) and the auxiliary bearing (110). The auxiliary bearing (110) supports the shaft (40) in case of failure of the magnetic bearing (70) and is located on the same line with the end board (22) of the electric motor and the frame (20) so the bearing loads of the shaft perceived by it (40) are transferred to the frame (20) so that the probability of contact of the magnetic bearing with the shaft or its deformation decreases. On the bearing collar the heat dissipating ribs are formed.

EFFECT: creation of the system of bearings of the asynchronous electrical machine which provides the possibility of dissipation of heat of bearings, reduces the possibility of impact load of the structure of magnetic bearings in case of failure of magnetic bearings due to transfer of such impact forces from the structure of magnetic bearings to other structural components of the machine and provides simple maintenance of the auxiliary bearing.

19 cl, 7 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к системам подшипников асинхронной электрической машины, и в частности к системам подшипников электродвигателя, включающим активный магнитный подшипник и вспомогательный механический подшипник, предназначенные оба для опоры вращающегося вала.The invention relates to bearing systems of an asynchronous electric machine, and in particular to motor bearing systems comprising an active magnetic bearing and an auxiliary mechanical bearing, both intended to support a rotating shaft.

Уровень техникиState of the art

Асинхронные электрические машины, такие как электродвигатели переменного тока, содержат вращающиеся валы, опирающиеся на подшипники. Обычно, подшипники двигателя включают механические гидростатические и гидродинамические подшипники с пленкой текучей среды и подшипники с элементами качения.Asynchronous electric machines, such as AC motors, include rotating shafts that rely on bearings. Typically, engine bearings include mechanical hydrostatic and hydrodynamic bearings with a fluid film and bearings with rolling elements.

В последнее время некоторые асинхронные электрические машины содержат бесконтактные магнитные подшипники. Пример выполнения магнитного подшипника показан в патенте США № 6777841. Как известно из уровня техники, магнитные подшипники обеспечивают более высокие скорости вращения при обычных частотах возбуждения 50/60 Гц, более высокие выходные крутящие моменты и активное демпфирование вибраций вала, за счет чего обеспечивается возможность непосредственного привода компрессоров или других приводимых во вращение устройств без необходимости предусмотрения промежуточных коробок передач, которые бы обеспечивали изменяемую скорость или умножение крутящего момента. Желательно рассеивать тепло, создаваемое внутри зоны магнитного подшипника (с помощью самого подшипника или остальной асинхронной машины).Recently, some asynchronous electric machines have contactless magnetic bearings. An example embodiment of a magnetic bearing is shown in US Pat. No. 6,778,741. As is known in the art, magnetic bearings provide higher rotational speeds at ordinary driving frequencies of 50/60 Hz, higher output torques, and active damping of shaft vibrations, which makes it possible to directly drive compressors or other rotatable devices without the need for intermediate gearboxes that provide variable speed or multiplication to utyaschego moment. It is advisable to dissipate the heat generated within the area of the magnetic bearing (using the bearing itself or the rest of the asynchronous machine).

При применении магнитных подшипников в асинхронной электрической машине желательна вспомогательная система механических подшипников для защиты магнитного подшипника и остальной асинхронной электрической машины в случае неисправности системы магнитного подшипника или подачи электроэнергии. Когда возникает такая неисправность, то параллельно установленные вспомогательные подшипники предназначены для обеспечения надежного замедления оборудования асинхронной электрической машины и уменьшения вероятности повреждения как магнитного подшипника, так и остальной структуры машины. При рабочем отказе магнитного подшипника механические силы вала двигателя быстро переносятся на структуру вспомогательных подшипников, вызывая ударную нагрузку опорной структуры магнитного подшипника, а также вспомогательного подшипника. Предпочтительно минимизировать возможное повреждение асинхронной электрической машины, которое может вызываться такой ударной нагрузкой.When using magnetic bearings in an asynchronous electric machine, an auxiliary mechanical bearing system is desirable to protect the magnetic bearing and the rest of the asynchronous electric machine in the event of a malfunction of the magnetic bearing system or power supply. When such a malfunction occurs, the parallel mounted auxiliary bearings are designed to ensure reliable deceleration of the equipment of the asynchronous electric machine and reduce the likelihood of damage to both the magnetic bearing and the rest of the machine structure. With a working failure of the magnetic bearing, the mechanical forces of the motor shaft are quickly transferred to the structure of the auxiliary bearings, causing the shock load of the supporting structure of the magnetic bearing, as well as the auxiliary bearing. It is preferable to minimize the potential damage to an asynchronous electric machine that may be caused by such an impact load.

Механические подшипники, включая вспомогательные подшипники, часто обслуживаются в соответствии с протоколом технического обслуживания установки. Желательно обеспечение возможности обслуживания вспомогательных подшипников возможно более простым образом с минимальными затратами времени и труда.Mechanical bearings, including auxiliary bearings, are often serviced according to the plant maintenance protocol. It is desirable to provide the ability to service auxiliary bearings as simple as possible with minimal time and labor.

Таким образом, существует потребность в системе подшипников асинхронной электрической машины с использованием магнитных подшипников, которая предусматривает вспомогательные подшипники, рассеяние тепла подшипников, уменьшение возможной ударной нагрузки структуры магнитных подшипников при неисправности магнитных подшипников и простоту технического обслуживания вспомогательных подшипников.Thus, there is a need for a bearing system of an asynchronous electric machine using magnetic bearings, which includes auxiliary bearings, heat dissipation of the bearings, reduction of the possible shock load of the structure of the magnetic bearings in the event of a malfunction of the magnetic bearings, and ease of maintenance of the auxiliary bearings.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с этим задачей данного изобретения является создание системы подшипников асинхронной электрической машины с использованием как магнитных, так и вспомогательных подшипников, которая обеспечивает возможность рассеяния тепла подшипников.In accordance with this objective of the present invention is to provide a bearing system of an asynchronous electric machine using both magnetic and auxiliary bearings, which allows heat dissipation of the bearings.

Другой независимой задачей изобретения является создание системы подшипников асинхронной электрической машины с использованием как магнитных, так и вспомогательных подшипников, которая уменьшает возможность ударной нагрузки структуры магнитных подшипников при неисправности магнитных подшипников за счет переноса таких ударных сил со структуры магнитных подшипников на другие структурные компоненты машины.Another independent objective of the invention is to provide a bearing system for an asynchronous electric machine using both magnetic and auxiliary bearings, which reduces the possibility of shock loading of the magnetic bearing structure in the event of a magnetic bearing failure due to the transfer of such shock forces from the structure of the magnetic bearings to other structural components of the machine.

Еще одной независимой задачей изобретения является создание системы подшипников асинхронной электрической машины с использованием как магнитных, так и вспомогательных подшипников, которая обеспечивает простое техническое обслуживание вспомогательного подшипника.Another independent objective of the invention is to provide a bearing system for an asynchronous electric machine using both magnetic and auxiliary bearings, which provides easy maintenance of the auxiliary bearing.

Эти и другие задачи решены, согласно данному изобретению, с помощью системы подшипников асинхронной электрической машины, согласно изобретению. Узел подшипника, согласно данному изобретению, для асинхронной электрической машины, такой как электродвигатель переменного тока, включает опорную обойму подшипника, соединенную с рамой электродвигателя. Опорная обойма подшипника может включать внутренние ребра для облегчения рассеяния тепла из узла подшипника. Опорная обойма подшипника включает магнитный подшипник для опоры вращающегося вала. Опорная обойма подшипника также включает вспомогательный подшипник, также для опоры вала в случае неисправности магнитного подшипника. Вспомогательный подшипник находится на одной линии с торцевым щитом электродвигателя и рамой, так что нагрузки поддерживаемого им вала передаются в раму так, что уменьшается вероятность деформации опоры подшипника, которая может приводить к контакту магнитного подшипника с валом или деформации магнитного подшипника. Узел подшипника может содержать элементы поглощения удара и демпфирования/изоляции вибрации, такие как кольца круглого поперечного сечения, между вспомогательным подшипником и его опорной структурой. Вспомогательный подшипник может быть включен в съемную кассету для простоты технического обслуживания.These and other problems are solved, according to this invention, using the bearing system of an asynchronous electric machine, according to the invention. The bearing assembly according to the invention for an asynchronous electric machine, such as an alternating current motor, includes a bearing support race connected to the frame of the electric motor. The bearing support race may include inner ribs to facilitate heat dissipation from the bearing assembly. The bearing support race includes a magnetic bearing to support the rotating shaft. The bearing bracket also includes an auxiliary bearing, also for supporting the shaft in the event of a malfunction of the magnetic bearing. The auxiliary bearing is in line with the end shield of the motor and the frame, so that the loads of the shaft supported by it are transferred to the frame so that the probability of deformation of the bearing support, which can lead to contact of the magnetic bearing with the shaft or deformation of the magnetic bearing, is reduced. The bearing assembly may comprise shock absorption and vibration damping / isolation elements, such as O-rings, between the auxiliary bearing and its support structure. The auxiliary bearing can be included in a removable cartridge for easy maintenance.

Задачи и признаки данного изобретения могут быть реализованы специалистами в данной области техники по отдельности или в любой желаемой комбинации.The objectives and features of this invention can be implemented by specialists in the art individually or in any desired combination.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Идеи данного изобретения следуют из приведенного ниже подробного описания изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:The ideas of this invention follow from the following detailed description of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:

Фиг.1 - пример выполнения асинхронной электрической машины в виде электродвигателя переменного тока, включающего систему подшипников, согласно данному изобретению, на виде сзади;Figure 1 is an example embodiment of an asynchronous electric machine in the form of an alternating current electric motor, including a bearing system according to this invention, in rear view;

Фиг.2 - разрез по линии 2-2 на фиг.1 электродвигателя, содержащего систему подшипников, согласно данному изобретению;Figure 2 is a section along the line 2-2 in figure 1 of an electric motor containing a bearing system according to this invention;

Фиг.3 - часть разреза, согласно фиг.2, в увеличенном масштабе;Figure 3 - part of the section according to figure 2, on an enlarged scale;

Фиг.4 - система подшипников, согласно данному изобретению, в разнесенной изометрической проекции;Figure 4 - bearing system according to this invention, in an exploded isometric view;

Фиг.5 - пример выполнения опорной обоймы магнитного подшипника, согласно данному изобретению, в изометрической проекции;Figure 5 is an example of the implementation of the support cage of a magnetic bearing, according to this invention, in isometric view;

Фиг.6 - разрез по линии 6-6 на фиг.5 опорной обоймы магнитного подшипника, согласно данному изобретению; и6 is a section along the line 6-6 in figure 5 of the support cage of a magnetic bearing according to this invention; and

Фиг.7 - разрез кассеты вспомогательного подшипника, согласно данному изобретению.Fig. 7 is a sectional view of an auxiliary bearing cartridge according to the invention.

Для лучшего понимания, по возможности применяются идентичные позиции для обозначения на фигурах идентичных элементов.For a better understanding, identical positions are used whenever possible to indicate identical elements in the figures.

Подробное описаниеDetailed description

После изучения приведенного ниже описания для специалистов в данной области техники понятно, что идеи изобретения можно использовать в системах подшипников асинхронной электрической машины, включая системы для электродвигателей переменного тока. Хотя данное изобретение можно применять в различных типах асинхронных электрических машин, приведенное ниже описание относится к примеру применения в электродвигателях переменного тока.After studying the following description, it will be understood by those skilled in the art that the ideas of the invention can be used in bearing systems of an asynchronous electric machine, including systems for AC motors. Although this invention can be applied to various types of asynchronous electric machines, the following description relates to an example of application in AC motors.

На фиг.1 и 2 показан в целом электродвигатель 10 переменного тока, имеющий раму 20 электродвигателя и концевой щит 22 рамы. Электродвижущая механическая энергия генерируется за счет электромагнитного взаимодействия пластин 25 сердечника ротора и катушек 30 статора, показанных в качестве примера в виде известной конфигурации беличьей клетки. Катушки 30 статора имеют концевые катушки 32 известной конструкции. Пластины сердечника ротора соединены известным образом с валом 40.Figures 1 and 2 generally show an alternating current electric motor 10 having an electric motor frame 20 and an end shield 22 of the frame. Electromotive mechanical energy is generated due to the electromagnetic interaction of the plates 25 of the rotor core and stator coils 30, shown as an example in the form of a known squirrel cage configuration. The stator coils 30 have end coils 32 of a known design. The rotor core plates are connected in a known manner to the shaft 40.

Вал 40 установлен с возможностью вращения по меньшей мере в одном или нескольких узлах 50 подшипников. Как показано на фиг.3-6, узел 50 подшипников имеет опорную обойму 60 подшипника с установочным фланцем 61, который в свою очередь закреплен на концевом щите 22 рамы. Наружная поверхность опорной обоймы 60 может образовывать, не обязательно, охлаждающие ребра 62 любой желаемой конфигурации, с целью улучшения рассеяния тепла из обоймы в охлаждающий воздух, проходящий через внутреннюю полость электродвигателя 10. Опорная обойма 60 имеет также полость 64 для размещения магнитного подшипника 70. Магнитный подшипник может иметь любую конструкцию, способную удерживать вал 40 электродвигателя внутри воздушного зазора без контакта с остальной конструкцией магнитного подшипника 70, и поэтому показан на фигурах лишь схематично. Во время нормальной работы электродвигателя магнитный подшипник 70 обеспечивает первичную опору для переноса нагрузки вала 40 на раму 20 электродвигателя.The shaft 40 is rotatably mounted in at least one or more bearing assemblies 50. As shown in FIGS. 3-6, the bearing assembly 50 has a bearing race 60 with a mounting flange 61, which in turn is fixed to the end shield 22 of the frame. The outer surface of the support sleeve 60 may optionally form cooling ribs 62 of any desired configuration in order to improve heat dissipation from the holder into the cooling air passing through the internal cavity of the electric motor 10. The support sleeve 60 also has a cavity 64 for receiving a magnetic bearing 70. Magnetic the bearing may be of any design capable of holding the motor shaft 40 inside the air gap without contact with the rest of the magnetic bearing 70, and therefore shown in the figures be schematic. During normal operation of the electric motor, the magnetic bearing 70 provides primary support for transferring the load of the shaft 40 to the motor frame 20.

В опорной обойме 60 подшипника расположена также часть узла упорного подшипника 80, также известной конструкции. Узел упорного подшипника 80 предназначен для ограничения осевого движения вала 40 относительно рамы 20 электродвигателя. В частности, узел упорного подшипника 80 включает внутренний упорный подшипник 82, который размещен внутри полости 66 для вспомогательного подшипника опорной обоймы 60 подшипника, и наружный упорный подшипник 82, ориентированный в противоположном пространственном направлении относительно внутреннего упорного подшипника. Соответствующие упорные подшипники 82, 82 удерживают между ними фланец 86 упорного подшипника, который в свою очередь закреплен известным образом на валу 40.In the bearing race 60, a part of the thrust bearing assembly 80, also of known design, is also located. The thrust bearing assembly 80 is designed to limit the axial movement of the shaft 40 relative to the motor frame 20. In particular, the thrust bearing assembly 80 includes an inner thrust bearing 82, which is disposed within a cavity 66 for an auxiliary bearing of the bearing race 60, and an outer thrust bearing 82 oriented in the opposite spatial direction with respect to the inner thrust bearing. The corresponding thrust bearings 82, 82 hold between them a flange 86 of the thrust bearing, which in turn is mounted in a known manner on the shaft 40.

Опорная обойма 60 магнитного подшипника также образует полость 68 для кассеты вспомогательного подшипника, в которой в свою очередь размещена, как в гнезде, кассета 90 вспомогательного подшипника. Как показано более отчетливо на фиг.3 и 7, кассета 90 подшипника имеет фланец 91 для установки кассеты подшипника, который упирается во фланец 61 обоймы подшипника. Оба фланца 61 и 91 установлены внутри концевого щита 22 рамы электродвигателя.The support sleeve 60 of the magnetic bearing also forms a cavity 68 for the auxiliary bearing cassette, which, in turn, is located, as in the socket, the auxiliary bearing cassette 90. As shown more clearly in FIGS. 3 and 7, the bearing cassette 90 has a flange 91 for mounting a bearing cassette which abuts against the flange 61 of the bearing race. Both flanges 61 and 91 are installed inside the end shield 22 of the motor frame.

Как показано на фиг.7, кассета 90 подшипника задает полость 92 упорного подшипника для размещения наружного упорного подшипника 84. В полости 94 вспомогательного подшипника расположен вспомогательный подшипник 110. Вспомогательный подшипник 110 имеет любую известную механическую конструкцию подшипника и изображен в виде подшипника с элементами качения, обычно используемого в электродвигателях. Концевая крышка 120 удерживает вспомогательный подшипник 110 внутри кассеты 90 подшипника.As shown in FIG. 7, the bearing cassette 90 defines a thrust bearing cavity 92 for receiving the outer thrust bearing 84. An auxiliary bearing 110 is located in the auxiliary bearing cavity 94. The auxiliary bearing 110 has any known mechanical bearing structure and is shown in the form of a bearing with rolling elements, commonly used in electric motors. The end cap 120 holds the auxiliary bearing 110 inside the bearing cassette 90.

Полость 94 для вспомогательного подшипника также задает выемки 96 для колец круглого поперечного сечения, которые принимают кольца 100 круглого поперечного сечения, которые после сборки захватывают кольца круглого поперечного сечения между выемками 96 подшипника и наружной окружной поверхностью вспомогательного подшипника 110. Кольца 100 круглого поперечного сечения обеспечивают уплотнение между вспомогательным подшипником 110 и выемками полости для вспомогательного подшипника. Кольца 100 круглого поперечного сечения также выполняют функцию элементов смещения между вспомогательным подшипником 110 и кассетой 90 подшипника, которые могут демпфировать и изолировать передачу вибрации от вращающегося вала 40 через вспомогательный подшипник 110 на остальную структуру рамы 20 электродвигателя. В случае неисправности магнитного подшипника 70 вспомогательный подшипник 110 должен быстро воспринимать опорную нагрузку вала 40, опирающегося прежде на магнитный подшипник. Быстрый перенос нагрузки вала 40 с магнитного подшипника 70 может создавать механический удар по вспомогательному подшипнику 110 и затем по раме 20 электродвигателя. Кольца 100 круглого поперечного сечения могут предпочтительно поглощать, рассеивать и демпфировать механический контактный удар, создаваемый между валом 40/вспомогательным подшипником 110 и концевым щитом 22 рамы 20, с целью уменьшения вероятности повреждения механических компонентов вспомогательной опоры.The auxiliary bearing cavity 94 also defines recesses 96 for O-rings that receive O-rings 100 that, after assembly, engage O-rings between the recesses 96 of the bearing and the outer circumference of the auxiliary bearing 110. O-rings 100 provide a seal between the auxiliary bearing 110 and the recesses of the cavity for the auxiliary bearing. O-rings 100 also serve as bias elements between the auxiliary bearing 110 and the bearing cassette 90, which can dampen and isolate vibration transmission from the rotating shaft 40 through the auxiliary bearing 110 to the rest of the structure of the motor frame 20. In the event of a malfunction of the magnetic bearing 70, the auxiliary bearing 110 must quickly absorb the bearing load of the shaft 40, which is previously supported by the magnetic bearing. The rapid transfer of the load of the shaft 40 from the magnetic bearing 70 may cause mechanical shock to the auxiliary bearing 110 and then to the motor frame 20. O-rings 100 can preferably absorb, diffuse and dampen a mechanical contact shock generated between the shaft 40 / auxiliary bearing 110 and the end shield 22 of the frame 20, in order to reduce the likelihood of damage to the mechanical components of the auxiliary bearing.

Предпочтительно, узел 50 подшипников, согласно данному изобретению, предназначен для выравнивания концевого щита 22 рамы и вспомогательного подшипника 110 вдоль одной и той же осевой плоскости, как показано на фиг.3. В случае неисправности магнитного подшипника 70 радиально направленный контактный удар, вызванный быстрым переносом опорной нагрузки вала 40 с магнитного подшипника на вспомогательный подшипник 110, плоско передается на относительно прочный концевой щит 22 рамы и на раму 20. Если бы подшипник 110 был смещен в осевом направлении относительно концевого щита 22 рамы, то опорная обойма 60 изгибалась, что может повреждать структуру магнитного подшипника 70, если он приходит в непосредственный контакт с валом 40, или же другим образом вследствие деформации вместе с опорной обоймой. В качестве альтернативного решения непосредственному плоскому выравниванию подшипника 110 и концевого щита 22 рамы возможно осевое смещение, если предусмотрена достаточная опора для нагрузки, так что опорная обойма 60 не может отклоняться в направлении магнитного подшипника 70 так, что становится вероятным повреждение магнитного подшипника.Preferably, the bearing assembly 50 according to the present invention is intended to align the end shield 22 of the frame and the auxiliary bearing 110 along the same axial plane, as shown in FIG. 3. In the event of a malfunction of the magnetic bearing 70, a radially directed contact shock caused by the rapid transfer of the bearing load of the shaft 40 from the magnetic bearing to the auxiliary bearing 110 is flatly transferred to the relatively strong end shield 22 of the frame and to the frame 20. If the bearing 110 were axially offset relative to end shield 22 of the frame, the support sleeve 60 was bent, which can damage the structure of the magnetic bearing 70, if it comes in direct contact with the shaft 40, or otherwise due to deformation tion together with a support clip. As an alternative to direct plane alignment of the bearing 110 and the end shield 22 of the frame, axial displacement is possible if sufficient support is provided for the load, so that the support sleeve 60 cannot deviate in the direction of the magnetic bearing 70 so that damage to the magnetic bearing becomes likely.

Кроме того, опорная обойма 60 предпочтительно имеет в основном профиль усеченного конуса, который является относительно жестким вблизи его установочного фланца 61 для обеспечения дополнительной передачи ударных нагрузок с вала 40 на концевой щит 22/раму 20 через вспомогательный подшипник 110 в случае неисправности магнитного подшипника 70. Можно выборочно использовать любой или несколько указанных признаков рассеяния ударной нагрузки при реализации данного изобретения.In addition, the support sleeve 60 preferably has a substantially truncated cone profile that is relatively rigid near its mounting flange 61 to provide additional transfer of shock loads from the shaft 40 to the end shield 22 / frame 20 through the auxiliary bearing 110 in the event of a malfunction of the magnetic bearing 70. You can selectively use any or several of these signs of shock dispersion in the implementation of this invention.

В основном имеющий форму усеченного конуса наружный профиль опорной обоймы 60 предпочтительно сохраняет также открытый объем внутри полости электродвигателя 10 между концевыми витками 32 статора для обеспечения прохождения потока охлаждающего воздуха, как показано на фиг.3. Воздушный поток, создаваемый вращающимся ротором и/или с помощью известных вспомогательных лопастей (не изображены), направляется в полость электродвигателя, где он соприкасается с ребрами 62 охлаждения. Тепло, образуемое внутри магнитного подшипника 70 или проводимое через вал 40, передается в опорную обойму 60 и затем проходит через ребра 62. Воздушный поток выносит тепло из полости электродвигателя в окружающую среду.The generally truncated cone-shaped outer profile of the support ring 60 also preferably maintains an open volume within the cavity of the electric motor 10 between the end coils 32 of the stator to allow the passage of cooling air, as shown in FIG. 3. The air flow generated by the rotating rotor and / or using known auxiliary blades (not shown) is directed into the cavity of the electric motor, where it is in contact with the cooling ribs 62. The heat generated inside the magnetic bearing 70 or conducted through the shaft 40 is transferred to the support sleeve 60 and then passes through the ribs 62. The air flow removes heat from the cavity of the electric motor to the environment.

Хотя были показаны и приведено подробное описание различных вариантов выполнения, которые включают идеи данного изобретения, специалисты в данной области техники могут вывести множество других измененных вариантов выполнения, которые также включают эти идеи.Although various embodiments have been shown and described in detail that include the ideas of the present invention, those skilled in the art can derive many other modified embodiments that also include these ideas.

Claims

1. A bearing system for an asynchronous electric machine, comprising:
a frame;
rotating shaft inside the frame;
a bearing support cage connected to the frame and surrounding at least part of the shaft, wherein the bearing cage includes:
magnetic bearing for shaft support; an auxiliary bearing for supporting the shaft, wherein the auxiliary bearing is oriented mainly with flat alignment with a part of the frame, so that the bearing load of the shaft perceived by it is transmitted to the frame without damaging the magnetic bearing, and
heat dissipation ribs formed on a bearing race.

2. The system of claim 1, further comprising a biasing member located between the bearing race and the auxiliary bearing.

3. The system according to claim 1, further comprising a bearing cassette holding the auxiliary bearing inside, with the possibility of removing the bearing from the bearing race from the outside of the frame.

4. The system of claim 1, further comprising an offset member located between the bearing cassette and the auxiliary bearing.

5. The system of claim 4, wherein the biasing element comprises at least one ring of circular cross section.

6. The system of claim 1, further comprising a thrust bearing coupled to the bearing race as an intermediate link between the magnetic and auxiliary bearings.

7. The system of claim 6, further comprising a bearing cartridge retaining an auxiliary bearing inside, mounted within a cavity for a bearing cartridge within a bearing race and holding a thrust bearing therebetween.

8. The system of claim 1, further comprising a flange formed on a bearing support race and designed to interface with a recess formed inside the frame, wherein the flange is generally in the same axial plane with at least a portion of the auxiliary bearing.

9. A bearing system for an asynchronous electric machine having a frame and a rotating shaft, comprising:
a bearing support cage for connecting to the frame and surrounding at least part of the shaft, wherein the bearing cage includes:
a magnetic bearing designed to support the shaft when the bearing race is connected to the frame; and
an auxiliary bearing designed to support the shaft when the bearing support race is connected to the frame, and when the auxiliary bearing so connected is intended to be flat aligned with part of the frame, so that the shaft support load perceived by it is transmitted to the frame without damaging the magnetic bearing,
and heat dissipation ribs formed on the bearing race.

10. The system of claim 9, further comprising an offset member located between the bearing race and the auxiliary bearing.

11. The system of claim 10, further comprising a bearing cassette holding the auxiliary bearing inside, with the possibility of removing the bearing from the bearing race from the outside of the frame.

12. The system of claim 11, further comprising an offset member located between the bearing cassette and the auxiliary bearing.

13. The system of claim 12, wherein the biasing element comprises at least one ring of circular cross section.

14. The system of claim 9, further comprising a thrust bearing coupled to the bearing race as an intermediate link between the magnetic and auxiliary bearings.

15. The system of claim 14, further comprising a bearing cartridge retaining an auxiliary bearing inside, mounted within a cavity for a bearing cartridge within a bearing race and holding a thrust bearing.

16. The system of claim 9, further comprising a flange formed on a bearing race and designed to interface with a recess formed within the frame, the flange being generally in the same axial plane with at least a portion of the auxiliary bearing.

17. A bearing system for an asynchronous electric machine, comprising:
a frame;
rotating shaft inside the frame;
a bearing support cage connected to the frame and surrounding at least part of the shaft, wherein the bearing cage includes:
a cavity for a magnetic bearing having a magnetic bearing inside for supporting the shaft;
a cavity for a thrust bearing having a thrust bearing inside; and
a cavity for the auxiliary bearing, having an inside bearing cassette with the possibility of removing from the bearing bracket of the bearing outside the frame, while the bearing cassette has inside an auxiliary bearing for supporting the shaft, while the auxiliary bearing is oriented mainly with flat alignment with part of the frame, so that the bearing it perceives the shaft load is transmitted to the frame without damaging the magnetic bearing, and
heat dissipation ribs formed on a bearing race.

18. The system of claim 17, further comprising an offset member located between the bearing cassette and the auxiliary bearing.

19. The system of claim 17, further comprising a flange formed on a bearing support race and designed to interface with a recess formed within the frame, the flange being generally in the same axial plane with at least a portion of the auxiliary bearing.