SU1679579A1 - Электрическа машина - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электромашиностроению . Цель изобретени  состоит в улучшении теплоотдачи при снижении материалоемкости . Электрическа  машина содержит статор с ребрами охлаждени . Благодар  тому, что ребра выполнены перфорированными и расположены симметрично вертикальными и горизонтальными группами, между которыми расположены трубчатые ребра 5, обеспечиваетс  достижение поставленной цели. 3 э.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , преимущественно к электрическим двигател м переменного тока закрытого обдуваемого исполнени  малой и средней мощности, и может быть использовано на предпри ти х, изготавливающих указанные электродвигатели.

Целью изобретени   вл етс  улучшение теплоотдачи при снижении материалоемкости .

На фиг.1 представлен продольный разрез двигател ; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - место 1 на фиг,1, вариант I; на фиг.4 - то же, вариант II.

Статор электрической машины включает в себ  передний 1 и задний 2 подшипниковые щиты и корпус 3 с перфорированными ребрами охлаждени  двух видов - пр моугольными 4 и трубчатыми 5. Ребра 4 и 5 охлаждени  установлены в продольных канавках 6 отпрессованного из измельченных отходов электротехнической стали  рма 7 составного магнитопрово- да с обмоткой 8, установленной в пазах нашихтованной из стальных пластин зубцо- вой зоны 9. Ребра охлаждени  4 образованы

в процессе заливки расплавом алюмини   рма магнитопровода. При этом ребра 4 и 5 в плоскости поперечного сечени  статора расположены четырьм  симметричными группами горизонтально-вертикально (дл  возможности изготовлени  из расплава алюмини  в четырехразъемной форме). Трубчатые ребра 5 установлены между группами горизонтальных и вертикальных пр моугольных ребер охлаждени . Ребра 4 и 5 в своем теле имеют на всем прот жении отверсти  10 (круглые или пр моугольные) дл  выхода воздуха в тангенциальном направлении (показано стрелками) из трубчатых ребер в сторону пр моугольных ребер 4 и в щель 11 между отогнутым козырьком 12, кожухом 13, вентил тором 14 и задним подшипниковым щитом 2. Пр моугольные отверсти  10 могут быть наклонены в сторону, противоположную вентил тору 14.

Изготовление статора электрической машины осуществл етс  в следующей последовательности . Этим достигаетс  уменьшение гидравлического сопротивлени  проточного тракта и как следствие увеличение расхода воздуха. В них зубцы 8 а соедиOs VI

ю ел

XI

ю

йены перемычками 15, ширина которых в радиальном направлении составл ет 6-8 толщин стальной ленты. Пакет из круглых пластин с зубцами 8 а снаружи охватывает и скрепл ет в монолит  рмо 7, отпрессованное из смеси железного порошка (30-40% по отношению к массе  рма) и металлических волокон (70-60%). Чешуйки имеют следующие размеры 15x2x0.1 мм (такие чешуйки получают путем расплава в специальном устройстве отходов электротехнической стали, Технологи  отработана до уровн  опытно-промышленной, на нее оформлена отдельна  за вка). Ярмо 7 состоит из двух одинаковых половинок, на каждой из которых выполнен кольцевой буртик 16, выступающий за пределы осевой длины пакета пластин 8 (фиг.1), Внутренний диаметр  рма 7 равен наружному диаметру пластин 8 с зубцами 8 а. Внутренний диаметр кольцевых буртиков 16 на 1,0-1,5 мм больше диаметра, образованного по дну паза этих пластин, При помощи буртиков 16 пакет круглых пластин 8 с зубцами 8 а удерживаетс  от перемещени  в осевом направлении внутри  рма 7 и скреплен двум  его половинками, которые зафиксированы в сжатом состо нии скобами 17. Последние устанавливаютс  в продольных канавках и углублени х на наружных поверхност х и торцах  рма 7 (фиг.1 и 2). Затем в пазы магнитопровода между зубцами 8 а укладываетс  обмотка 8,

Процесс сборки и изготовлени  можно проиллюстрировать на примере модернизированного асинхронного электродвигател  переменного тока серии 4А, Технологи  включает изготовление из смеси ферромагнитных элементов двух половинок  рма с буртиками 16 в специальной пресс-форме, выштамповку из стальной ленты круглых пластин с зубцами 8 а и тонкими перемычками 15 между ними дл  пазово-зубцовой зоны, сборку пазово-зубцовой зоны с  рмом 7. При этом пластины с зубцами 8 а набирают в пакет требуемой длины на цилиндрическую оправку (условно не показано ), имеющую на своей поверхности продольные выступы по числу пазов статора , Перед монтажом круглых пластин с зубцами 8а вначале на цилиндрическую оправку надевают одну половинку  рма, при этом буртики 16 удерживают пакеты пластин с зубцами 8 а в спрессованном состо нии . После этого составной мэгнито- провод обливают расплавом алюмини , образуют цилиндры 18, ребра 4 и 5 в канавках 6. Затем на приливах 19 устанавливают вентил торный кожух 13.

Замена традиционных сплошных продольных ребер охлаждени  перфорированными 4 и трубчатыми 5 обеспечивает принципиально иную аксиально-тангенциальную вентил цию, что позвол ет более эффективно охладить электрическую машину , обеспечить практически равномерное распределение температуры в обмотках при значительном снижении расхода дорогосто0  щего алюмини  (до 20%) и экономики электротехнической стали (до 30%). Кроме этого, с точки зрени  аэродинамики в предлагаемой конструкции уменьшено негативное вли ние от гидродинамического удара за5 крученного вентил тором потока воздуха о ребра на входе в межреберные каналы. Перфорированные ребра в этом случае значительно равномернее, чем в прототипе обтекаютс  потоком в тангенциальном на0 правлении без существенной потери кинетической энергии с высокой степенью турбулентности. Это объ сн етс  тем. что трубчатые ребра играют роль ресивера, где динамическое давление потока воздуха, на5 гнетаемого вентил тором, преобразуетс  в статическое, что приводит к росту КПД сие- темы охлаждени  в целом, а следовательно, к росту КПД машины.

Крома роста КПД, к числу преимуществ

0 предлагаемой конструкции в сравнении с известной следует отнести снижение потерь электротехнической стали примерно на 30%; снижение расхода алюмини  примерно на 20% из-за отсутстви  весьма доро5 того в производстве сплошного массивного корпуса и экономии алюмини  за счет перфорации ребер охлаждени ; улучшение теп- лопередачи за счет фактического увеличени  поверхности охлаждени  при

0 равномерном обдуве ребер и отсутстви  перепада температуры между корпусом и  рмом; сн тие ограничени  по увеличению длины двигател  (вдвое и более) и существенному росту единичной мощности при за5 данном габарите, что приведет к сокращению примерно на треть числа габаритов двигателей путем удлинени  активных частей машин и выпуска их с различными мощност ми.

0

Claims (4)

1. Формула изобретени  1. Электрическа  машина, содержаща  статор с магнитопроводом и обмоткой, на поверхности которого расположены про5 дольные канавки, имеющие в сечении вид ласточкина хвоста, с размещёнными в.них стержн ми, переход щими в ребра охлаждени  и в зоне лобовых частей обмотки - в цилиндры с ребрами охлаждени  и выточками на торцах под посадку подшипниковых

   щитов и вентил торный узел, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  теплоотдачи при снижении материалоемкости, ребра охлаждени  по всей длине выполнены перфорированными и расположены в плоскости поперечного сечени  симметричными группами горизонтально и вертикально , а между группами горизонтальных и вертикальных ребер установлены трубчатые ребра, расположенные с зазором по отношению к заднему подшипниковому щиту , и на их боковых стенках расположены отверсти  дл  выхода воздуха в тангенци0

   альном направлении в стороны расположе-1 ни  соседних ребер.
2. 2.Машина по п.1, о т л и ч а кущ а   с   тем, что отверсти  в ребрах имеют круглую форму.
3. 3.Машина по п.1, отличающа с  тем, что отверсти  в ребрах имеют пр моугольную форму.
4. 4.Машина по пп. 1 и 3, о т л и ч а ю щ а  - с   тем, что пр моугольные отверсти  в ребрах наклонены в сторону, противоположную вентил торному узлу.

   J. .. ; . 1 . I . .

   ; ./; ;. ;, ; - Off/; ; ;„.. .-iV . Ј,..; I .. V ,

   А 3

   6 16 8г

   Ч/Ш

   к

   16

   77

   Фиг. 2

   Ю

   / (Вариант 1)

   Физ.д

   J ffafiVffffM Я)

   C AAJyyyyu И U ЦЦЦ ууЛАЖДД }@

   Фиг. 4