| Реферат |
Изобретение относится к области электротехники, в частности к системам охлаждения электрических машин с внешним ротором. Техническим результатом является повышение надежности электродвигателя за счет интенсификации охлаждения. Электрический двигатель с внешним ротором содержит статор с обмоткой, установленные на валу ротор и импеллер. При этом статор закреплен неподвижно в подшипниковых щитах и содержит пакеты статора, между которыми вплотную установлены диски. Для достижения технического результата внешняя часть дисков повторяет форму пакета статора, а внутренняя часть переходит в спирально изогнутые лопатки, образующие каналы охлаждения между ними и валом. При этом диски со спирально изогнутыми лопатками выполнены из немагнитного материала с высокой теплопроводностью. 4 ил.
Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к системам охлаждения электрических машин с внешним ротором.
Известен электродвигатель переменного тока [Авторское свидетельство SU № 570958, МПК H02K 9/197, опубликовано 30.08.1977], содержащий защитный корпус, щиты, внутренний статор с неподвижным опорным валом и внешний ротор с фланцевым валом и продольными ребрами, расположенными по его наружной поверхности, герметичный оребренный полый радиатор, расположенный на внешнем торце одного из щитов, а статор имеет заполненную охлаждающей жидкостью полость, сообщающуюся через вал с полостью радиатора для паров охлаждающей жидкости, а магнитопровод ротора имеет цилиндрическую оболочку, и его ребра выполнены с полостями, сообщающимися с внутренней полостью электродвигателя, а межреберные полости выполнены сообщающимися с пространством, окружающим оребренный радиатор.
Недостатки технического решения заключаются в высоких массо-габаритных показателях и сложности конструкции.
Известно охлаждающее устройство, встроенное в электрическую машину [патент CN 111864992 A, МПК H02K 9/06, H02K 1/20, опубликовано 30.10.2020], включающее в себя вытянутый вдоль оси электрической машины корпус с входным и выходным отверстиями для воздуха, внутри которого расположены теплообменник у выходного отверстия и циркуляционный вентилятор, при этом вентилятор направляет охлаждающий воздух к вентиляционным камерам электрической машины, где воздух отводит тепло от компонентов и возвращается в корпус для теплообмена с теплообменником.
Недостатками технического решения являются высокие массо-габаритные показатели, а также неравномерное охлаждение электрической машины.
Известен теплообменный аппарат для электродвигателя с внешним ротором [Патент РФ №2822477 С1, МПК F28D 21/00, H02K 9/08, H02K 5/18, H02K 1/20, опубликовано 05.07.2024 г.], состоящий из внешней и внутренней цилиндрических поверхностей, между которыми радиально расположены стенки, выполненные в форме эвольвенты и спирально закрученные вокруг оси симметрии, с образованием каналов для прохода воздуха, при этом стенки пронизаны концентрично расположенными штырьками-турбулизаторами.
Недостаток технического решения заключается в значительном гидравлическом сопротивлении, создаваемом штырьками-турбулизаторами, что может привести к появлению вибраций и шума.
Известен статор электрической машины [Патент РФ №2824178 С1, МПК Н02К 1/20, опубликовано 06.08.2024 г.], имеющий сердечник из листовой электротехнической стали и пазы для размещения обмоток, при этом листы стали со стороны, противоположной пазам, имеют выступы, непосредственно соприкасающиеся с хладагентом, причем вершины выступов соединены между собой бандажной лентой, нитями или другим композитным материалом.
Недостаток технического решения заключается в невысокой эффективности охлаждении статора.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является электрический двигатель с внешним ротором [патент EP №4135169 A1, МПК H02K21/22, H02K5/173, H02K9/08, опубликовано 15.02.2023 г.], содержащий статор с обмоткой, установленные на валу ротор и импеллер.
Недостаток технического решения состоит в невысокой эффективности охлаждении.
Техническим результатом является повышение надежности за счет интенсификации охлаждения.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что электрический двигатель с внешним ротором содержит статор с обмоткой, установленные на валу ротор и импеллер, в котором, согласно изобретению, статор закреплен неподвижно в подшипниковых щитах и содержит пакеты статора, между которыми вплотную установлены диски, внешняя часть которых повторяет форму пакета статора, а внутренняя часть переходит в спирально изогнутые лопатки, образующие каналы охлаждения между ними и валом, причем диски со спирально изогнутыми лопатками выполнены из немагнитного материала с высокой теплопроводностью.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показан поперечный разрез электрического двигателя с внешним ротором. На фиг. 2 показано сечение статора. На фиг. 3. показан фрагмент диска со спирально изогнутыми лопатками. На фиг. 4 показаны ротор и крыльчатка, установленные на валу.
Электрический двигатель с внешним ротором (фиг. 1) содержит статор 1 с обмоткой 2, закрепленный неподвижно в подшипниковых щитах 3, 4 на валу 5, и установленные с возможностью вращения на валу 5 ротор 6 и импеллер 7. Статор 1 (фиг. 2) содержит пакеты 8 статора 1, между которыми вплотную установлены диски 9 (фиг. 3), внешняя часть которых повторяет форму пакета 8 статора 1 (фиг. 2), а внутренняя часть переходит в спирально изогнутые лопатки 10 (фиг. 3). Между импеллером 7 и ротором 6 образуются отверстия 11 (фиг. 4).
Электрический двигатель с внешним ротором работает следующим образом. Электрический двигатель с внешним ротором крепится на объекте эксплуатации (на фиг. не показан) консольно посредством болтового соединения через крепёжные отверстия 12 (фиг. 1) подшипникового щита 3. В процессе работы электрического двигателя с внешним ротором (фиг. 1) по его обмоткам 2 протекает электрический ток, что приводит к нагреву обмотки 2 и статора 1. Вал 5 (фиг. 4) приводит во вращение импеллер 7, создавая перепад давлений и обеспечивая циркуляцию воздуха внутри электрического двигателя. Для интенсификации охлаждения статор 1 состоит из пакетов 8 статора 1, между которыми вплотную установлены диски 9 со спирально изогнутыми лопатками 10 (фиг. 2), изготовленные из материала с высокой теплопроводностью (например, алюминиевый сплав). Диски 9 со спирально изогнутыми лопатками 10 отводят тепло от пакетов 8 статора 1 по спирально изогнутым лопаткам 10 (фиг. 3), образующим каналы охлаждения между собой и между валом 5 (фиг. 1). Воздух из окружающей среды, засасываемый за счет перепада давления, проходит по каналам, образованным спирально изогнутыми лопатками 10, а также вдоль вала 5 к импеллеру 7, и выводится через отверстия 11 (фиг. 4), образованные между импеллером 7 и ротором 6.
Таким образом, заявляемая конструкция электрического двигателя с внешним ротором позволяет повысить надежность за счет интенсификации охлаждения.
|
