RU2688918C1

RU2688918C1 - Electric machine

Info

Publication number: RU2688918C1
Application number: RU2018128652A
Authority: RU
Inventors: Михаил Петрович Саликов; Ильдар Ильдусович Ямансарин
Priority date: 2018-08-03
Filing date: 2018-08-03
Publication date: 2019-05-23

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to, in particular, to designs of electric machines with external winding of finned case and can be used, for example, in asynchronous engines of general purpose. Electric machine comprises bearing shield, shaft with end face axial hole at depth of fan mounting and holes in radial direction through fan sleeve and wall of hollow part of shaft of electric machine between disc and bearing shield, jacket closing fan and part of housing of electrical machine. In the cylindrical part of the casing an annular bulge is made facing the rotation axis of the electric machine. Annular bulge is located opposite gap between bearing shield and fan disc. It is made in the form of part of arc of circle and arc radius of circle is within 0.1 to 0.5 of height of cooling rib of housing of electric machine.EFFECT: technical result is increased intensity of electric machine cooling.4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкциям электрических машин с наружным обдувом оребренного корпуса, и может применятся, например, в асинхронных двигателях общего назначения.The invention relates to electrical engineering, in particular to the construction of electric machines with external blowing finned housing, and can be used, for example, in asynchronous motors for general purposes.

Известны электрические машины с воздушным охлаждением. К ним относятся серийные асинхронные двигатели закрытого исполнения (RU 2068610 С1, опубл. 27.10.1996; RU 2040846 С1, опубл. 25.07.1995; 666611, опубл. 05.06.79). Недостатком этих электрических машин является то, что часть вала под вентилятором и подшипниковый щит не обдуваются при работе центробежного вентилятора. Воздух засасывается центробежным вентилятором через отверстия в кожухе и направляется кожухом в межреберное пространство. При этом воздух не обдувает подшипниковый щит, так как он прикрыт направляющим диском. В пространстве между диском, подшипниковым щитом и втулкой вентилятора возникает область пониженного давления, тогда притока охлаждающего воздуха в эту область не происходит. Поэтому снижается эффективность наружного обдува, температура подшипникового щита повышена.Known electric cars with air cooling. These include serial asynchronous motors of closed execution (RU 2068610 C1, publ. 10.27.1996; RU 2040846 C1, publ. 07.25.1995; 666611, publ. 05.06.79). The disadvantage of these electric machines is that part of the shaft under the fan and the bearing shield are not blown during operation of the centrifugal fan. The air is sucked in by a centrifugal fan through the holes in the casing and is directed by the casing into the intercostal space. At the same time the air does not blow the bearing shield, as it is covered with a guide disc. In the space between the disk, the bearing shield and the fan hub, a region of reduced pressure occurs, then there is no influx of cooling air into this region. Therefore, the efficiency of the external blower is reduced, the temperature of the bearing shield is increased.

Известна также электрическая машина с воздушным охлаждением содержащая подшипниковый щит, вал, вентилятор состоящий из втулки, лопаток, диска служащего в качестве ребра жесткости, направляющей для потока воздуха и основания для вентиляционных лопаток, в которой с торца вала в осевом направлении выполнено отверстие на глубину посадки вентилятора, и отверстия в радиальном направлении через втулку вентилятора и стенку полой части вала электрической машины между диском и подшипниковым щитом (RU 2619595 С1, опубл. 17.05.2017). Недостатком данной электрической машины является то что лишь небольшая часть потока воздуха будет проходить между диском и подшипниковым щитом. Небольшой воздушный поток соответственно будет недостаточно хорошо охлаждать подшипниковый щит и электрическую машину.Also known is an electric machine with air cooling containing a bearing shield, a shaft, a fan consisting of a sleeve, blades, a disk serving as a stiffener, a guide for air flow and a base for ventilation blades, in which an axial hole is made from the shaft end in the axial direction. fan, and holes in the radial direction through the fan sleeve and the wall of the hollow shaft of the electric machine between the disk and the bearing shield (RU 2619595 C1, publ. 05/17/2017). The disadvantage of this electric machine is that only a small part of the air flow will pass between the disk and the bearing shield. A small air flow, respectively, will not be good enough to cool the bearing shield and the electric machine.

Техническим результатом является повышение интенсивности охлаждения электрической машины.The technical result is to increase the intensity of cooling of the electric machine.

Задача решается тем, что электрическая машина содержащая подшипниковый щит, вал имеющий с торца осевое отверстия на глубину посадки вентилятора и отверстия в радиальном направлении через втулку вентилятора и стенку полой части вала электрической машины между диском и подшипниковым щитом, кожух закрывающий вентилятор и часть корпуса электрической машины, в цилиндрической части кожуха выполнена кольцевая выпуклость обращенная к оси вращения электрической машины, кольцевая выпуклость расположена напротив зазора между подшипниковым щитом и диском вентилятора, кольцевая выпуклость выполнена в виде части дуги окружности и радиус дуги окружности находится в пределах от 0,1 до 0,5 от высоты ребра охлаждения корпуса электрической машины.The task is solved by the fact that an electric machine contains a bearing shield, a shaft having an axial bore at the end for the fan’s depth and apertures in the radial direction through the fan bushing and the wall of the hollow shaft of the electric machine between the disk and the bearing shield, the fan cover and part of the electric machine body , in the cylindrical part of the casing there is an annular bulge facing the axis of rotation of the electric machine; the annular bulge is located opposite the gap between the bearing volume and fan disk, the annular bulge is made as part of a circular arc and the radius of the circular arc is in the range from 0.1 to 0.5 of the height of the cooling fin of the electric machine body.

На чертеже показаны продольный, поперечный разрез (фиг. 1) и изометрия вентилятора с валом (фиг. 2) электрической машины.The drawing shows a longitudinal, transverse section (Fig. 1) and an isometric view of a fan with a shaft (Fig. 2) of an electric machine.

Электрическая машина содержит корпус 1, ребра 2,выпуклость на радиальной части кожуха 3, кожух вентилятора 4, подшипниковый щит 5, центробежный вентилятор состоящий из лопаток 6, диска вентилятора 7, втулки вентилятора 8, выполняющего роль основания для лопаток, ребра жесткости, направляющей для потока воздуха, вал 9.The electric machine includes a housing 1, ribs 2, a bulge on the radial part of the casing 3, a fan casing 4, a bearing shield 5, a centrifugal fan consisting of blades 6, a fan disk 7, a fan sleeve 8 serving as a blade base, a stiffener guide for air flow shaft 9.

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

При вращении центробежного вентилятора воздух поступает через отверстия в кожухе 4, далее движется в радиальном направлении, ударяясь о стенки кожуха вентилятора 4, поток воздуха меняет направление и движется в осевом направлении вдоль кожуха вентилятора 4, корпуса 1 и ребер 2. При этом воздух, протекая вдоль кожуха вентилятора 4, доходит до выпуклости на радиальной части кожуха 3 расположенной напротив зазора между подшипниковым щитом 5 и диском вентилятора 7 состоящий из лопаток 6. В это месте за счет сужения сечения воздуховода происходит увеличение скорости движения потока воздуха. Увеличение скорости движения потока воздуха в этом месте приводит к созданию области пониженного давления. Имеет место явление из области аэродинамики, аналогичное крылу самолета в потоке воздуха. За счет этой области пониженного давления увеличивается приток воздуха по следующему пути: отверстия в кожухе вентилятора 4, осевое отверстие на валу 9 под втулкой вентилятора 8 и радиальные сквозные отверстия во втулке вентилятора 8 и стенке вала 9 электрической машины. Далее этот поток воздуха соединяется с основным потоком воздуха. При этом увеличивается объем воздуха проходящего по осевому отверстию вала 9, по радиальным отверстиям через стенки вала 9, по пространству ограниченному подшипниковым щитом 5 и диском вентилятора 7. Повышается интенсивность охлаждения вала 9 и подшипникового щита 5 электрической машины.When the centrifugal fan rotates, the air enters through the holes in the casing 4, then moves radially, hitting the walls of the fan casing 4, the air flow changes direction and moves axially along the fan casing 4, housing 1 and fins 2. At the same time, the air leaking along the fan casing 4, comes to the bulge on the radial part of the casing 3 located opposite the gap between the bearing shield 5 and the fan disk 7 consisting of blades 6. At this point, due to the narrowing of the duct section the magnitude of the speed of air flow. Increasing the speed of air flow in this place leads to the creation of a low pressure area. There is a phenomenon from the field of aerodynamics, similar to the wing of the aircraft in the air stream. Due to this area of reduced pressure, the air flow increases in the following way: the holes in the fan casing 4, the axial hole in the shaft 9 under the fan sleeve 8 and the radial through holes in the fan sleeve 8 and the wall of the shaft 9 of the electric machine. Further, this air flow is connected to the main air flow. This increases the amount of air passing through the axial hole of the shaft 9, through the radial holes through the walls of the shaft 9, in space limited by the bearing shield 5 and the fan disk 7. The intensity of cooling of the shaft 9 and the bearing shield 5 of the electric machine increases.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемая электрическая машина позволяет увеличить поток воздуха, проходящий через полую часть вала, радиальные отверстия вала и втулки, между диском и подшипниковым щитом таким образом улучшив охлаждение электрической машины.Thus, in comparison with the prototype, the inventive electric machine allows to increase the air flow passing through the hollow part of the shaft, the radial holes of the shaft and sleeve, between the disk and the bearing shield thus improving the cooling of the electric machine.

Claims

1 An electric machine containing a bearing shield, a shaft having from the end axial holes for the depth of the fan and holes in the radial direction through the fan hub and the wall of the hollow part of the electric machine shaft between the disk and the bearing shield, the housing covering the fan and part of the electric machine body, characterized in that in the cylindrical part of the casing there is an annular bulge facing the axis of rotation of the electric machine.

2. Electrical machine under item 1, characterized in that the annular bulge is located opposite the gap between the bearing shield and the fan disk.

3 Electric machine under item 1, characterized in that the annular bulge is made as part of a circular arc.

4 Electrical machine under item 3, characterized in that the radius of the arc of a circle is in the range from 0.1 to 0.5 of the height of the cooling fin of the body of the electric machine.