Электрическая машина "радиально-упорный мотор-подшипник

Электрическая машина "радиально-упорный мотор-подшипник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в качестве электропроводной части крутильных механизмов и шпинделей текстильных машин. Целью изобретения является повышение равномерности вращения ротора при повышении КПД, радиальной и осевой жидкости и грузоподъемности газомагнитной опоры. Машина содержит ротор 1, имеющий коническую форму и установленный в конической расточке втулки 4 из магнитомягкого материала. Втулка имеет наружную цилиндрическую поверхность и запрессована в магнитопровод статора 2. На наружной поверхности втулки выполнены аксиальные пазы, совпадающие с пазами статора, а длина втулки и длина ротора совпадают и равны суммарной длине статора и лобовых частей. Во втулке выполнены аксиальные и радиальные каналы для подачи газа, а на внутренней поверхности втулки размещен слой немагнитного антифрикционного материала. Предложенная конструкция позволяет ослабить высокие гармоники зубцовых полей статора и за счет этого повысить равномерность вращения, увеличить КПД. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УВЛИН й1)5 Н 02 К 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ-ГКНТ СССР (21) 4371364/24-07 (22) 29.12.87 (46) 30.07.90. Бюл. Ф 28 (71) Винницкий электротехнический завод (72) Г.З. Шнайдер, А.Г. Шнайдер и В.M.Ñîêîë (53) 621.313.04(088.8) (56) Лодочников Э.А. и рр. Микроэлектродвигатели для систем автоматики, M.: Энергия, 1969, с. 222-232, рис. 8-10. Авторское свидетельство СССР

Р 838915, кл. Н 02 К 5/00, 1981.. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА "РАДИАЛЬНО-УПОРНЫЙ МОТОР-ПОДШИПНИК" (57) Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в качестве электроприводной части крутильных механизмов и шпинделей текстильных машин ° Целью изобретения является повышение равномерности врашения ротора при повыше„„SU«1582281

2 нии КПД, рациальной и осевой жест" кости и грузоподъемности газомагнитной опоры. Машина содержит ротор имеющий коническую форму и установленный в конической расточке втулки

4 из магнитомягкого материала. Втулка имеет наружную цилиндрическую поверхность и запрессована в магнитопровод статора 2. На наружной поверхности втулки выполнены аксиальные пазы, совпадающие с пазами статора, а длина втулки и длина ротора совпадают и равны суммарной длине статора и лобовых частей. Во втулке выполнены аксиальные и радиальные каналы для поцачи газа, а на внутренней поверхности втулки размещен слой немагнитного антифрикционного материала.

Предлагаемая конструкция позволяет ослабить высокие гармоники зубцовых полей статора и за счет этого повысить равномерность вращения, увели-.. чить КПД. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1582281

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам, и может быть использовано в качестве злектроприводной части крутильных механизмов и шпинделей текстильных машин, металлообрабатывающих шпинделей.

Цель изобретения — повышение равномерности вращения ротора при одно;временном повышении КПД,.радиальной ! и осевой жесткости и грузоподъемнос-! ти.

На фиг. 1 показана конструктивная ! схема электрической машины Радиаль— но-упорный мотор-подшипник"; на фиг ° 2-!

: втулка из магнитомягкого материала, запрессовываемая в цилиндрическую расточку магнитопровода статора, ак си@льный разрез; на фиг. 3 — разрез

lA-А на фиг.2. .!

Электрическая машина содержит вы:голненный в виде усеченного конуса

; ферромагнитный ротор 1, магнитопрс1 вод 2 статора с цилиндрической рас-! точкой, в пазах которого уложена ! ,трехфазная распределенная обмотка 3, ;и запрессованную в цилиндрическую, расточку статора втулку 4, выполненную из магнитомягкого материала и

:имеющую наружную цилиндрическую по,верхность. Внутренняя поверхность ,втулки выполнена канусной, и на нее нанесен слой 5 немагнитного антифрик1 ;ционного материала, причем длина

;втулки равна суммарной длине магнито1 провода статора и лобовых частей обмотки статора при длине выполненного в виде усеченного конуса ротора 1, равной,. длине втулки 4, На наружной цилиндрической поверхностивтулки 4 выполнены пазы 6, совпадающие по направлению и длине с пазами 7 статора. В теле втулки 4 выполнены сообщающиеся радиальные 8 и осевые 9 каналы для подачи сжатого газа в рабочий зазор 10, Осевые каналы соединены между собой кольцевой канавкой 11, выполненной в торце втулки 4 и закрытой крышкой

12, в которой смонтирован штуцер 13 подачи газа. Электрическая машина размещена в корпусе 14, снабженном боковыми крышками 15 и 16.

Электрическая машина работает следующим образом.

При подаче сжатого газа через штуtiep I3, кольцевую канавку 11 осевые

9 и радиальные 8 каналы в рабочий зазор 10 ротор 1 всплывает на слое

f5

50 газовой смазки. При подключении трехфазной распределерной обмотки 3 статора к трехфазному источнику питания в статоре возникает вращающееся . магнитное поле, воздействующее через выполненную из магнитомягкого материала втулку 4 на ферромагнитный ротор 1 и заставляющее ротор вращаться с частотой, совпадающей с частотой сети. Одновременно рабочее электро-. магнитное поле статора втягивает ротор 1 в конусную расточку втулки 4.

На ротор 1 действует подъемная сила слоя газовой смазки и сила электромагнитного притяжения ротора 1 к статору, причем взаимодействие этих сил создает бесконтактный газомагнитный подвес ротора 1. Устойчивость гаэомагнитного подвеса обеспечивается разделением по величине газового и магнитного зазоров, обеспечиваемым слоем 5 немагнитного материала на внутренней конусной поверхности втулки 4, причем величина магнитного зазора равна сумме величин газового зазора и толщины немагнитного слоя 5, Электромагнитные силы притяжения. ротора I к статору надежно удерживают ротор 1 в канусной расточке втулки 4 при его вращении, что обеспечивает работоспособность электрической машины при произвольном положении оси вращения ротора 1; Зона втулки 4, прилегающая к магнитопроводу статора и содержащая пазы, совпадающие по направлению и длине с пазами статора, функционально эквивалентна магнитным . клиньям в пазах статора, ослабляющим создаваемые высокими гармониками зубцовые поля статора, повышающим равномерность вращения ротора 1 и КПД электрической машины. Зоны втулки 4, выступающие за пределы магнитопровода 2 статора, функционально эквивалентны торцовым ферромагнитным кольцам и шунтируют торцовые попя рассеяния, что также способствует обеспечению равномерности вращения ротора и повышению КПД электрической машины.

Поскольку длина втулки 4 равна длине ротора.1 и значительно превосходит длину магнитопровода 2 статора, ротор выполнен в виде усеченного конуса и внутренняя поверхность втулки выполнена конусной, ротор 1 обладает большой опорной поверхностью, что обеспечивает значительное

5 1582281 увеличение грузоподъемности и восста= Ф о р м у л а

1 навливающего момента, а также увеличение радиальной и осевой жесткости 1. Электр бесконтактного газомагнитного подве- но-упорный мо са ротора. изобретения

Выполнение немагнитного слоя 5 антифрикционным придает ему функцию аварийного подшипника скольжения и обеспечивает безаварийность работы электрической машины при аварийном отключении подачи газа.

Таким образом, введение запрессованной в расточку статора и выполненной иэ магнитомягкого материала цилиндрической втулки с внутренней конусной поверхностью, длина которой равна суммарной длине магнитопровода статора и лобовых частей обмотки статора при длине выполненного в виде усеченного конуса ротора, равной длине втулки, зона которой, прилегающая к магнитопроводу статора, снабжена пазами, совпадающими по направлению и длине с пазами статора, и функционально эквивалентна магнитным клиньям в пазах статора, а.зоны втулки, выступающие за пределы магнитопровода статора, функционально эквивалентны торцовым ферромагнитным кольцам, шунтирующим торцовые потоки рассеяния, обеспечивает повышение равномерности вращения ротора при одновременном повышении КПД электрической машины, увеличение грузоподъемности и восстанавливающего момента, а также увеличение радиальной и осевой жесткости бесконтактного гаэомагнитного подвеса ротора. ическая машина ™Радиальтор-подшипник", содержащая магнитопровод статора с цилиндрической расточкой и уложенной в его пазы трехфазной распределенной обмот .кой с лобовыми частями, ферромагнит1О ный ротор, расположенные между статором и ротором втулку и слой немагнит.ного антифрикционного материала, радиальные каналы, выполненные во втулке для подачи сжатого газа в рабочий воздушный зазор, о т л и ч а ю щ. а яс я тем, что, с целью повышения .равномерности вращения ротора при одновременном повышении КПД, psдиальной и осевой жесткости и грузо20 подъемности бесконтактной газомагнитной опоры, ротор выполнен в форме усеченного конуса, а втулка выполнена с конической расточкой и пазами на наружной цилиндрической поверхности, 25 совпадающими с пазами статора, при этом втулка выполнена из магнитомягкого Материала.

2. Машина по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что длина втулки рав30 на суммарной длине магнитопровода статора и лобовых частей обмотки, а длина ротора равна длине втулки.

3. Машина по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что во втулке выполнены аксияльные каналы для по дачи сжатого газа.

4. Машина по пп. 1,и 2, о т.л и— ч а ю щ а я с я тем, что слой немагнитного антифрикционного материала размещен на внутренней конической поверхности втулки по всей ее длине.

1582281

Составитель А. Кузьмин

Редактор А. Orap Техред g,Ходанич Корректор А. Обручар

Заказ 2094 Тираж 44б Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 10.1