SU744850A1 - Электрическа машина - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электромашиностроению и мэжет быть использовано , в частности, в высокоскорост ных асинхронных двигател х с коротко замкнутой обмоткой ротора и с массив ным ротором, устанавливаемых на транс портных средствах. Известна конструкци  электрошпиндел , в котором короткозамкнутый ротор двигател  установлен.в корпусе на воздушнЕлх опорах 1. Сжатый воздух от внешнего источника через канал в корпусе двигател  подводитс  к опорам. Дл  создани  несущей воздушной подушки в радиальном зазоре между валом и втулкой опоры во втулке выполнены два р да радиальных .отверстий, через которые в зазор пос тупает воздух под давлением. Осевую нагрузку на вал воспринимает подп т ник. Через канал в нижней части корпус сжатый воздух из той же магистрали подаетс  дл  охлаждени  двигател . Воздух проходит через отверсти  в крышке одной из опор,омывает лобовые части обмотки статора,затем проходит через зазор между ротором и статором а также через каналы в пазах статора и выходит через отверсти  в крышке другой опоры. Таким образом, каналы дл  подачи воздуха в опоры и оклаждаиощие каналы разобщены. Дл  обеспечени  достаточной несущей способности поверхноЬть опор развита , так что размеры их соизмеримы с размерами ротора. Кроме того, наличие одной осевой опоры (подп тника) не допускает значительные осевые нагрузки на вал. Известна также электрическа  машина , содержащ   статор, ротор, установленный в подшипниках сухого трени , подшипниковые щиты и корпус, имеющие каналы дл  подачи воздуха в зазоры машины 2 . .Сжатый воздух от внешнего источника через штуцер в верхней части корпуса и радиальные каналы в пакете статора подаетс  в зазор, одновременно охлажда  машину. Выполнение воздушной опоры непосредственно в рабочем магнитном зазоре машины позвол ет значительно уменьшить габариты машины. Однако необходимость иметь внешний источник сжатого воздуха, обеспечивающий достаточное давление, огранмчивает применение таких машин, особенно на транспортных средствах,

В аварийных Случа х {при прекращении подачи воздуха) они станов тс  йеработоспособными и могут выйти из стро  в результате заклинивани -вала. Кроме того о схема управлени  машиной должна обеспечивать автоматическое отключение ее при палении давлени  |воэдуха в магистрали В противном случае будет иметь место интенсивный 43нос поверхностей опор

Цель изобретени  - повышение надежности .

; Указанна  цель достигаетс  тем, что на торцовых поверхност х ротора выполнены кольцевые выемки, в . кото{ ых установлены лопатки, а часть канала подшипниковых щитов, расположенйа  напротив выемки ротора- имеет фо му незамкнутого кольца, сообщающегос  через отверстие в подшипниковом щите с атмосферой

На фиг. 1 показана электрическа  машина в разрезе, общий вид на фиг 2 -- сечение А-А на фиг. 1;на фиг. 3-. ЭЙД на торец ротора.

Электрич.еска  машина содержит кор-vlyc 1 с подшипниковыми щитами 2, в котором расположен статор 3 и массив8Шй ротор 4 с валом 5, установленным ri подшипниках б скольжени  сухого прени . На торцовых поверхност х роtopa 4 выполнены кольцевьзе выемки 7 полукруглого сечени , в которых установлены лопатки 8,

В подшипниковых 2 напротив выемок 7 ротора 4 расположены кг.;налы 9, имеющие форму незамкнутого кольца. Каналы 9 сообщаютс  с атмосферой через отверсти  10 подшипникоafcix щитов 2, Канал 9 имеет собщение 4 каналом 11. Этот канал через полость 12, образованную круговой выемкой в спинке статора, сообщаетс  с радиальными каналами 13 в пакете; статора 3, выход щими в воздушный зазор 14 между статором 3 и ротором 4, образующий радиальную воздушную опору . Осевые воздушные опоры образованы в зазорах 15 между торцами ротора 4 и поверхностью аштов 2 и корпуса 1

Ротор 4 может быть вьзполнен массивным или шихтованным с короткозамкнутой обмоткой и закрытыг и пазами. Подшипники б .скольжени  сухого тречи  выполнены графитовыж клк металлокерамическими с пропитко фторо-гш астомо

Радиальный зазор в подшипнике б (превышает начальный эксцентриситет ротора 4) по величине меньше рад.иаль ого зазора 14 мелсду ротором 4 и: статгором 3.

Устройство работает следующи: 1 образом.

При вклшченик MaJiLUHH ротор 4 с валом 5начг-1нает вращатс  в подшипниках б сухого трени . При этом возцух через отверсти  10 поступает на лопатки 8 кольцевых выемок 7 ротора 4 так, что по мере многократного Прохождени  его через лопатки происходит приращение давлени  в каналах 9 щитов 2 и выходит в каналы 11. Воздух гтд давлением из каналов 11 попадэет в сборную полость 12, где, равномерно распредел  сь, через радиальные каналы 13 в корпусе статора

3поступает в зазор 14, создава  радиальную воздушную опору. По мере возрастани  частоты вращени  ротора

4при выходе машины на номинальный режим давление в зазоре 14 также возрастает, в результате в зазоре 14 образуетс  несуща  воздушна  подушка и ротор 4 с валом 5 всплывает.

При этом в подшипниках б создаетс  равномерный воздушный зазор и нагрузка с них полностью снимаетс .

Радиальна  воздушна  опора, образованна  в зазоре 14, работает как газостатическа  опора. При больших частотах вращени  несуща  способност ее возрастает за счет по влени  газодинамического эффекта как в зазоре 14, так и в подшипниках 6, Осевые воздушные опоры образуютс  при истечении воздуха под давлением в зазора 15 между торцовыми поверхност ми ротора 4 и щитов 2 корпуса 1,

Охлаждение машины обеспечиваетс  при прохождении воздуха под давление через полость 12, охватывающую наружную поверхность пакета статора 3, радиальные канаты 13 в пакете статора , зазоры 14 и 15.

Предварительные расчеты показали, что при частотах ротора 4000 об/мин и более в предлагаемой конструкции давление воздуха в зазор 14, обеспечивающее необходимую несущую способность, достигаетс  при параллельном соединении каналов 1L, К тому же запас давлени  обеспечит жескость воздушной подушки, предотврад ющую биение ротора. При частоте вршенк  3000 об/г-с-гк щ:  обеспечени  необходимого давлени  канал. 11 в одном из щитов 2 необходимо соединить с отверстием 10 (который в этом случ не сообщаетс  с атмосферой) в другом щите, какал 11 которого сообщаетс  с полостью 12. Обеспечение в прешагаемой конструкции автономной подачи воздуха в опоры исключает необходимость в источнике сжатого воздуха и в прокладке воздухопровода. При этом исключаютс  также аварийные ситуаци возникающие при прекращении подачи сжатого воздуха, что повьплает надежность таких машин и расшир ет област их применени .

Подшипники сухого трени  работают только при запуске машины и при выбеге ротора после ее отключени . Так как врем  это исчисл етс  секундами.

Claims (1)

1. Формула изобретения .Электрическкя машина, содержащая 5 статор, ротор, установленный в подшипниках сухого трения, подшипниковые щиты и корпус, имеющие каналы для подачи воздуха в зазоры машины, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, на торцовых поверхностях ротора выполнены кольцевые выемки, в которых установ лены лопатки, а часть канала подшипниковых щитов, расположенная напротив выемки ротора, имеет форму незамкнутого кольца, сообщающегося через отверстие в подшипниковом щите с атмосферой.