Patent RU-2523029-C1 (RU)
Title: Электромашина
Inventor: DIDOV VLADIMIR VIKTOROVICH
IPC: H02K9/12
Filed: 2013-04-12
Granted: 2014-07-20
Abstract: Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения. Предлагаемая электромашина содержит корпус с торцевыми щитами, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки, зафиксированные клиньями, в полости статора размещен ротор, содержащий индуктор, включающий полюса, постоянные магниты, немагнитные клинья и вал, при этом длина ротора превышает длину индуктора. Концевые участки ротора выполнены в виде цилиндрических втулок из немагнитного материала, которые установлены заподлицо с внешней поверхностью индуктора, подшипниковый узел ротора выполнен с возможностью газостатического и газодинамического поддержания, для чего наружной поверхности ротора придана цилиндрическая форма и он размещен в цилиндрической полости втулки, зафиксированной в полости статора с возможностью подвода газа для охлаждения поверхности статора, при этом полость корпуса выполнена с возможностью подвода в нее охлаждающего газа и отвода последнего, для чего внутренняя поверхность корпуса снабжена продольными каналами, сообщенными с радиальными вентиляционными каналами, выполненными между пакетами сердечника статора. При этом согласно данному изобретению статор выполнен с возможностью независимого проветривания, для чего корпус снабжен, по меньшей мере, двумя патрубками, выполненными с возможностью подвода-отвода охлаждающего газа в объем корпуса, занятый статором, втулка снабжена продольными выступами, число, местоположение и поперечное сечение которых соответствует числу, местоположению и поперечному сечению пазов сердечника статора, в которых выступы втулки размещены, между поверхностью выступа и клином паза оставлен пазовый вентиляционный канал, в объеме продольных выступов втулки выполнены сквозные продольные отверстия, сообщенные с радиальными питающими отверстиями, открытыми во внутреннюю полость втулки, в полости корпуса соосно с полостью сердечника статора установлены цилиндрические втулки, выполненные из изоляционного материала и скрепленные своими торцами с торцами крайних пакетов сердечника статора, внешние поверхности на концах, обращенных к торцевым щитам, снабжены парными уплотнительными кольцами, кроме того, стык торцевого щита с корпусом выполнен герметичным. При этом цилиндрические втулки использованы как внешние обоймы радиальных лепестковых газовых подшипников (ЛГП), а концевые участки ротора - как их цапфы, кроме того, электромашина снабжена, по крайней мере, одним осевым ЛГП, а в торцевых щитах выполнены радиальные отверстия, вход которых сообщен с источником смазывающего газа, а выход - с кольцевой канавкой, размещенной между парными уплотнительными кольцами, которая, в свою очередь, сообщена со сквозными продольными отверстиями цилиндрической втулки. Кроме того, щит снабжен патрубком, подключенным к отдельному источнику охлаждающего газа и сообщенным через торцевые участки индуктора с каналами охлаждения постоянных магнитов, образованными сечением дна пазов и обращенной к ним поверхностью постоянных магнитов, причем у противоположного конца корпуса каналы сообщены с рабочим зазором осевого ЛГП, который, в свою очередь, сообщен со сборником газа. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, состоит в обеспечении эффективного охлаждения обмотки и сердечника статора, уменьшении массы и габаритов и повышении ресурса электромашин, в том числе работающих при повышенных и высоких частотах вращения. Одновременно обеспечивается минимальный прогиб ротора, эффективное охлаждение постоянных магнитов, расширяется область устойчивости ротора за счет демпфирования радиальными ЛГП и предотвращается заклинивание ротора при высоких окружных скоростях в районе расположения ЛГП. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.