| Реферат |
Изобретение относится к области электротехники, в частности к системам охлаждения электрических машин с внешним ротором. Техническим результатом является повышение интенсивности охлаждения за счет интеграции устройства охлаждения в статор электрической машины. Электрический двигатель с внешним ротором содержит статор с обмоткой, установленные на валу ротор и устройство охлаждения. Статор закреплен неподвижно в подшипниковых щитах. Для достижения технического результата устройство охлаждения концентрично размещено в статоре с образованием воздушного зазора. При этом статор состоит из аксиально собранных пакетов статора с промежуточными шайбами из немагнитного материала, образующими радиальные каналы охлаждения между пакетами статора. 5 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 г.], 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.
Недостаток технического решения заключается в сложности конструкции.
Известно охлаждающее устройство, встроенное в электрическую машину [патент CN 111864992 A, МПК H02K 9/06, H02K 1/20, опубликовано 30.10.2020 г.], 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, сложность конструкции, а также неравномерное охлаждение электрической машины.
Известен статор электрической машины [патент РФ №218121, МПК Н02K 1/20, Н02K 23/00, опубликовано 11.05.2023 г.], содержащий пазы, обмотку, уложенную в пазы, пакеты в сердечнике, собранные из электротехнической стали, каналы для возможности циркуляции воздуха между пакетами сердечника, образованные с помощью крайних листов пакетов с приваренными распорками, выполненными с щелевыми прорезями.
Недостаток технического решения заключается в невысокой эффективности охлаждении статора, а также невысокой надежности ввиду наличия сварных соединений, которые могут подвергаться термическим деформациям.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является электрический двигатель с внешним ротором [патент EP №4135169 A1, МПК H02K 21/22, H02K 5/173, H02K 9/08, опубликовано 15.02.2023 г.], содержащий статор с обмоткой и каналами охлаждения, ротор и охлаждающее устройство, генерирующее направленный поток воздуха от внешнего диаметра колеса через каналы статора к внутреннему диаметру, обеспечивая эффективное охлаждение статора.
Недостаток технического решения состоит в сложности конструкции и невысокой эффективности охлаждении электрической машины.
Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение интенсивности охлаждения за счет интеграции устройства охлаждения в статор электрической машины.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что электрический двигатель с внешним ротором содержит статор с обмоткой, установленные на валу ротор и устройство охлаждения, в котором согласно изобретению, статор закреплен неподвижно в подшипниковых щитах и состоит из аксиально собранных пакетов статора с промежуточными шайбами из немагнитного материала, образующими радиальные каналы охлаждения между пакетами статора, при этом устройство охлаждения концентрично размещено в статоре с образованием воздушного зазора.
Существо полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 показан поперечный разрез электрического двигателя с внешним ротором. На фиг. 2 показан статор электрического двигателя. На фиг. 3 показана промежуточная шайба. На фиг. 4 показан вал с устройством охлаждения.
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 устройство охлаждения 7. Статор 1 (фиг. 2) состоит из аксиально собранных пакетов 8 статора 1 с промежуточными шайбами 9 (фиг. 3) из немагнитного материала, образующими радиальные каналы охлаждения 10 (фиг. 2). В статоре 1 (фиг. 1) концентрично размещено устройство охлаждения 7 (фиг. 4) с образованием воздушного зазора 11 (фиг. 5).
Электрический двигатель с внешним ротором с интенсивным охлаждением 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. Для интенсификации охлаждения статор 1 состоит из аксиально собранных пакетов 8 (фиг. 2) статора 1 с промежуточными шайбами 9 (фиг. 2, фиг. 3) из немагнитного материала, (например, алюминиевый сплав). Вал 5 (фиг. 1) приводит во вращение устройство охлаждения 7 (фиг. 4), установленное на нем, обеспечивая циркуляцию воздуха по радиальным каналам 10 охлаждения (фиг. 1) и воздушный зазор 11 (фиг. 1, фиг. 5). Охлаждающий воздух забирается из окружающей среды, проходит в воздушный зазор 11 (фиг. 1, фиг. 5), проходит между пакетами 8 (фиг. 2) статора 1 по радиальным каналам охлаждения 10, поступает между статором 1 и ротором 6 (фиг. 1), отводя от них тепло, и затем выводится обратно через конструктивные зазоры в подшипниковых щитах 3, 4.
Разделение статора шайбами из немагнитного материала упрощает сборку и обеспечивает формирование радиальных каналов охлаждения без дополнительных сложных элементов, а встроенное устройство охлаждения устраняет необходимость внешних охлаждающих систем.
Таким образом, заявляемая конструкция электрического двигателя с внешним ротором позволяет упростить конструкцию и повысить интенсивность охлаждения.
|
