ТОРЦОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к торцовой электрической машине, предназначенной для применения в различных областях промышленности.
Известная электрическая машина (варианты) по патенту РФ №2233529, кл. Н02К 5/173, публ. 27.07.2004, которая содержит кольцевые магнитопроводы, статор с обмоткой возбуждения, ротор с витым магнитопроводом и короткозамкнутой обмоткой, отделенные друг от друга воздушным зазором, опорный стакан, вал, подшипниковый узел, имеющий подшипники качения вала ротора для восприятия радиальной нагрузки и упорный подшипник качения для восприятия осевой нагрузки, отличающаяся тем, что внутри кольцевой полости помещено колесо вентилятора с лопатками, которое с одной стороны упирается в стойки ротора, а с другой стороны опирается на подвижное кольцо упорного подшипника.
Недостатками этого электродвигателя является увеличенная масса базового щита и щита ротора, а также невысокая эффективность охлаждения лобовых частей обмотки возбуждения, расположенных ближе к валу машины.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению по технической сущности является торцовая электрическая асинхронная машина по патенту РФ №2321136, кл. Н02К 5/173, публ. 27.03.2008. Бюл. №9, которая содержит кольцевые магнитопроводы, статор с обмотками возбуждения, ротор с витым магнитопроводом и короткозамкнутой обмоткой, отделенные друг от друга воздушным зазором, подшипниковый щит с подшипниками качения, расположенными по одну сторону ротора между внутренними лобовыми частями обмоток статора.
Недостатком данной машины, несмотря на ее простоту, является низкая эффективность охлаждения внутренних лобовых частей обмоток статора, так как охлаждение происходит естественным путем, без дополнительного обдува воздухом внутренних лобовых частей обмоток статора, например вентилятором.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы торцовой электрической машины.
Техническим результатом полезной модели является снижение температуры нагрева обмоток статора, уменьшение шума и вибрации в процессе работы машины.
Технический результат достигается тем, что торцовая электрическая машина, включающая кольцевые магнитопроводы, статор с обмотками возбуждения, ротор с витым кольцевым магнитопроводом и короткозамкнутой обмоткой, отделенные друг от друга воздушным зазором, вал, подшипниковый щит с подшипниками качения, дополнительно установлена втулка с вентиляционными лопатками, изготовленная из виброгасящего материала, насаженная на вал ротора таким образом, что одна ее сторона упирается во внутреннее вращающееся кольцо подшипника, воспринимающего осевую нагрузку ротора, а другая сторона в тело торцовой части ротора, подшипниковый щит с подшипниками качения, при этом в подшипниковых щитах и роторе выполнены вентиляционные отверстия для движения воздушных потоков.
При вращении вала вращается втулка с вентиляционными лопатками, выполненными из виброгасящего материала, гася при этом вибрации и шум, возникающие от неравномерности воздушного зазора δ, всегда имеющим место из-за различной точности изготовления деталей и узлов. При вращении лопаток также происходит всасывание холодного воздуха через вентиляционные окна подшипникового щита, обдув им внутренних лобовых частей обмоток возбуждения статора и выброс наружу горячего воздуха через вентиляционные окна ротора и вентиляционные окна подшипникового щита, обеспечивая тем самым эффективное охлаждение электрической машины при простоте ее конструкции.
На фигуре представлена торцовая электрическая машина.
Торцовая электрическая машина содержит магнитопровод статора 1 с m-фазной обмоткой возбуждения 2 и ротор 3 с витым кольцевым магнитопроводом 4, с короткозамкнутой обмоткой 5 и вентиляционными отверстия 13, отделенные друг от друга воздушным зазором δ, вал 6, подшипниковые щиты 7 и 10 и вентиляционными отверстия в них 12 и 14, с подшипниками качения 8 и 9, расположенными по разные стороны от ротора 3, втулку 11 с вентиляционными лопатками, изготовленную из виброгасящего материала, причем часть поверхности лопаток втулки 11 выполнено под углом к оси втулки, а другая вдоль оси.
Втулка 11 с вентиляционными лопатками, изготовленная из виброгасящего материала, установлена на вал 6 (насажена на вал) так, что одним торцом упирается во внутреннее кольцо подшипника качения 8, другим торцом она упирается в тело ротора 3.
Работает торцовая электрическая машина следующим образом.
При пуске машины, под действием осевой силы магнитного притяжения, ротор 3, прижимает втулку 11 с вентиляционными лопатками к вращающейся поверхности внутреннего кольца подшипника 8 так, что она начинает вращаться вместе с валом 6, гася при этом вибрации и шум, возникающие от неравномерности воздушного зазора δ, всегда имеющим место из-за различной точности изготовления деталей и узлов, обеспечивая тем самым всасывание холодного воздуха через вентиляционные отверстия 12 подшипникового щита 7, обдув им внутренних лобовых частей обмоток возбуждения 2 статора 1 и выброс наружу горячего воздуха через вентиляционные окна 13 ротора 3 и вентиляционные окна 14 подшипникового щита 10, обеспечивая тем самым эффективное охлаждение электрической машины при простоте ее конструкции.
Предлагаемая торцовая электрическая машина, по сравнению с вышеописанными аналогами, проще по конструкции, легче в обслуживании при эксплуатации, надежна в работе, благодаря лучшему охлаждению обмоток статора.