Сравнение вентиляторов: внутренний и внешний ротор

В отличие от старых вентиляторов, построенных по классической схеме с внешним электродвигателем и обладающих большими габаритами, современные вентиляторы весьма компактны. Этого удалось добиться за счет применения встроенного двигателя, реализация которого стала возможной только после внедрения схемы электродвигателя с внешним ротором.

Вентиляторы с внутренним ротором

Традиционно во всех машинах и электродвигателях ротор расположен внутри статора. Неподвижный статор закреплен в корпусе агрегата и охватывает вращающиеся ротор и его обмотку. Далее вращательное движение передается потребляющей машине, например, компрессору или вентилятору.

Схема установки при использовании двигателя с внутренним ротором показана на рис. 1.

Рис. 1. Схема установки при использовании двигателя с внутренним ротором.

Вентиляторы с внешним ротором

Очевидно, что, если потребитель требует вал большого диаметра, то вышеприведенная схема не выгодна. Как раз такими машинами являются центробежные вентиляторы. Внутренний диаметр колеса у них велик и потребовал бы или ротора большого диаметра или дополнительный механизм, передающий вращательное движение с ротора на колесо и одновременно усложняющий конструкцию.

Другой выход из ситуации – использование электродвигателей с внешним ротором. В таких двигателях неподвижный статор расположен в центре, а вращающийся ротор будет охватывать статор. При соответствующем подбор диаметров статора, ротора, а также внутреннего и наружного диаметров колеса вентилятора становится возможным получить конструкцию, когда лопатки насаживаются непосредственно на ротор. При этом не требуется никаких дополнительных передающих механизмов и экономится длина ротора. Таким образом, конструкция получается простой и компактной (см. рис. 2).

Рис. 2. Схема установки при использовании двигателя с внешним ротором.

Рис. 3. Вентилятор с внешним ротором

 

Комментарии

 

Электродвигатель с внешним ротором и системой охлаждения статора

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к охлаждению статора обращенной машины. Технический результат — повышение надежности и КПД. Электродвигатель с внешним ротором и системой охлаждения статора включает статический вал, установленный в подшипниковой опоре, концентрично которому установлен магнитопровод статора с рабочей обмоткой и ее лобовыми вылетами. Электродвигатель дополнительно снабжен полым цилиндром, внутри которого установлен магнитопровод статора. Цилиндр содержит крышки, герметично соединенные с валом и соответствующими торцами цилиндра, и две внутренние перегородки, образующие полости. Статический вал содержит каналы для подвода и отвода хладагента, каждый из которых сообщен с полостью цилиндра, расположенной со стороны подшипниковой опоры. Полость, расположенная со стороны свободного конца вала, снабжена штуцерами для подвода и отвода хладагента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к электродвигателям закрытого исполнения с внешним ротором и системой охлаждения статора, и предназначено для использования в системах электроснабжения и электропривода автономных объектов (летательных аппаратов, автомобилей, средств водного транспорта), где требуется отводить значительное количество выделяющегося в закрытых электродвигателях тепла, обусловленного реализацией в них повышенных электромагнитных нагрузок.

Обеспечение работоспособности подшипниковых опор и эффективное охлаждение теплонапряженных узлов электродвигателей позволяют повысить их ресурс и обеспечить надежность эксплуатации.

Известна комбинированная система охлаждения закрытой электрической машины (RU 2201647, 2003), содержащая выполненные в корпусе статора и закрытые металлической оболочкой (нижней оболочкой) каналы принудительного жидкостного охлаждения и расположенный над ними закрытый с наружной стороны машины верхней металлической оболочкой и герметизированный от проникновения охлаждающей жидкости и наружного воздуха теплообменник в виде полости, относящейся к замкнутой системе принудительного воздушного охлаждения, и центробежный вентилятор, расположенный на валу машины. Внутренние полости машины сообщаются с каналами охлаждения воздуха через перепускные отверстия, выполненные по периметру статора с его торцов и изолированные от каналов охлаждения машины жидкостью, которые выполнены винтовыми и соединены гибкими шлангами с герметическими камерами подшипниковых щитов. Основания каналов жидкостного охлаждения и наружная поверхность нижней оболочки, являющейся основанием теплообменника, в этой системе выполнены гладкими.

Недостатками известного технического решения являются: низкая эффективность теплопередачи от корпуса к охлаждающей жидкости и от нагретого поступающего из внутренних полостей машины воздуха к охлаждающей жидкости, неравномерность охлаждения статора в осевом направлении, вызванная подогревом жидкости при движении ее в этой машине по винтовому каналу, протяженность которого превышает длину машины, а также значительное гидравлическое сопротивление для прохождения воздуха через входные отверстия в корпусе в теплообменник, следствием чего является низкий коэффициент полезного действия (КПД) циркуляции воздуха внутри машины и ее низкая эффективность.

Известна электрическая машина закрытого исполнения с жидкостным охлаждением сердечника статора (SU 1436195, 1988). Корпус машины содержит смежные контуры охлаждения в виде двухзаходных винтовых каналов, которые соединены между собой с одного из торцов корпуса с образованием общего последовательного контура, при этом один из двухзаходных винтовых каналов выполнен в виде трубки, расположенной в другом винтовом канале и имеющей с ним по всей длине непосредственный контакт.

Недостатками вышеуказанной конструкции являются сложность изготовления системы жидкостного охлаждения, а также отсутствие охлаждения подшипниковых щитов и воздуха, циркулирующего внутри электрической машины.

Известны электрические машины с жидкостным охлаждением статора проточным хладагентом. В одном техническом решении цилиндрический агрегат с канальным осевым охлаждением установлен внутри статора (US 8378534, 2013), в другом — в статоре содержатся трубчатые радиальные каналы (RU 2439768, 2012), по которым протекает хладагент. Недостатком этих конструкций является то, что лобовые вылеты обмоток принудительно не охлаждаются, что снижает эффективность системы охлаждения.

Известен статор электрической машины с жидкостным охлаждением проточным хладагентом (RU 2546964, 2015), содержащий корпус, рубашку охлаждения с каналами для проточного хладагента, магнитопровод с рабочей обмоткой с ее лобовыми частями и теплоотводящий элемент, состоящий из цилиндра и отходящих от него в радиальном направлении тепловых труб, заполненных рабочей жидкостью.

Недостатками этой конструкции являются ограниченные функциональные возможности, сложность изготовления рубашки охлаждения с каналами и ее монтаж, низкий теплоотвод потерь, в силу того, что хладагент не омывает всю полость магнитопровода статора с обмоткой.

Во всех представленных выше аналогах и в других документах (RU 2226027, RU 2513042, RU 2539691, RU 2580951, RU 2609466, US 20120286595, US 20140265657, DE 102012019749, WO 2006106086, WO 2018088945) электродвигатель содержит ротор, вращающийся внутри статора, соответственно все конструктивные особенности представленных выше технических решений невозможно применить для конструкции электродвигателя с внешним ротором, вращающимся над статором.

Основным преимуществом конструкций электродвигателя с внешним ротором на постоянных магнитах является его меньшая масса по сравнению с массой традиционного электродвигателя с внутренним ротором. Так электродвигатель с внешним ротором серии EMRAX фирмы Enstroj (Словения) мощностью 200 кВт имеет массу 20 кг, а электродвигатель с внутренним ротором от 60 до 100 кг. Применение электродвигателей с внешним ротором сдерживалось отсутствием надежных цифровых электронных систем управления, которые обеспечивают переключение силовых обмоток электродвигателя для создания вращающегося магнитного поля.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является электродвигатель с внешним ротором, статор которого имеет жидкостное охлаждение проточным хладагентом (US 20170018997, 2017), включающий вал, установленный в подшипниковой опоре, концентрично которому установлен магнитопровод статора с рабочей обмоткой и ее лобовыми вылетами. Система охлаждения статора включает цилиндрический агрегат охлаждения с каналами для проточного хладагента, наружная поверхность которого соприкасается с внутренней поверхностью статора.

Недостатком технического решения является то, что в конструкции электродвигателя для внешнего ротора используют расположенные внутри статора две опоры с подшипниками, внутренние обоймы которых установлены на вращающемся валу, жестко связанного с внешним ротором, что усложняет трансмиссию и снижает ее надежность. Используется специальный агрегат охлаждения цилиндрической формы, наружная поверхность которого не охватывает лобовые вылеты рабочих обмоток и ограничена внутренней поверхностью статора. Технологически затруднительно обеспечить полный контакт наружной поверхности цилиндра со статором, что снижает эффективность теплоотвода к трубкам с хладагентом, расположенным внутри агрегата охлаждения.

Техническая проблема, решаемая заявляемым изобретением, заключается в повышении надежности, энергоэффективности и минимизации тепловыделений в электродвигателе с внешним ротором и системой охлаждения статора.

Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым изобретением, заключается в повышении надежности и увеличении КПД электродвигателя с внешним ротором и системой охлаждением статора.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что электродвигатель с внешним ротором и системой охлаждения статора включает вал, установленный в подшипниковой опоре, концентрично которому установлен магнитопровод статора с рабочей обмоткой и ее лобовыми вылетами, причем вал выполнен статическим, электродвигатель снабжен полым цилиндром, внутри которого установлен магнитопровод статора, цилиндр содержит крышки, герметично соединенные с валом и соответствующими торцами цилиндра, и две внутренние перегородки, образующие полости, статический вал содержит каналы для подвода и отвода хладагента, каждый из которых сообщен с полостью цилиндра, расположенной со стороны подшипниковой опоры, а полость, расположенная со стороны свободного конца вала, снабжена штуцерами для подвода и отвода хладагента.

Существенность отличительных признаков заявляемого технического решения подтверждается тем, что совокупность всех конструктивных признаков, описывающая изобретение, достаточна для решения указанной технической проблемы и достижения заявленного технического результата.

А именно:

— выполнение вала статическим с одной подшипниковой опорой, расположенной сбоку от статора (вместо традиционных двух опор внутри статора), на внешней обойме подшипника которой расположен ротор с постоянными магнитами, позволяет уменьшить наружный диаметр статора, снизить его массу, повысить надежность электродвигателя и увеличить его ресурс;

— расположение магнитопровода статора внутри полого цилиндра, крышки которого герметично соединенные с валом и соответствующими торцами цилиндра, позволяет организовать эффективное конвективное охлаждение статического вала и магнитопровода статора без попадания жидкости в зазор между магнитопроводом и внешним ротором, а также защитить смазку подшипникового узла от взаимодействия с хладагентом, что обеспечивает повышение надежности и увеличении КПД электродвигателя;

— установка внутри цилиндра двух внутренних перегородок, образующих полости, позволяет организовать раздельный подвод хладагента в полости с лобовыми вылетами обмоток со стороны подшипниковой опоры и со стороны свободного конца вала, обеспечив тем самым конвективное охлаждения лобовых вылетов обмоток, при этом практически исчезает температурная неравномерность по длине магнитопровода, стабилизируется также температурное состояние подшипниковой опоры, что способствует обеспечению надежности электродвигателя;

— организация подвода и отвода хладагента к полостям цилиндра в виде каналов внутри статического вала и штуцеров, установленных в крышке цилиндра со стороны свободного конца вала, позволяет повысить надежность электродвигателя, так как каналы охлаждения предельно просты и отсутствуют прокладки на его вращающихся элементах.

Существенные признаки могут иметь развитие и продолжение — внутренние перегородки цилиндра могут быть выполнены перфорированными, образующими сообщенные между собой полости.

Выполнение внутренних перегородок перфорированными, образующими сообщенные между собой полости, позволяет ускорить процесс охлаждения магнитопровода путем интенсификации процесса теплопереноса от магнитопровода к жидкости, протекающей в пазах обмоток из-за неполного их заполнения, что способствует увеличению КПД электродвигателя.

Настоящее изобретение поясняется следующим подробным описанием электродвигателя с внешним ротором и системой охлаждения статора и его работы со ссылкой на фигуру, где изображен продольный разрез электродвигателя, а стрелками показано движение хладагента.

На чертеже приняты следующие обозначения

1 — вал;

2 — магнитопровод статора;

3 — лобовой вылет;

4 — лобовой вылет;

5 — цилиндр;

6 — крышка;

7 — крышка;

8 — канал охлаждения;

9 — канал охлаждения;

10 — полость у свободного конца вала;

11 — полость у подшипникового узла;

12 — полость цилиндра;

13 — штуцер;

14 — штуцер;

15 — выводные электропроводящие болты;

16 — перегородки;

17 — ротор;

18 — постоянные магниты;

19 — прокладка для герметизации вала с крышкой 6;

20 — прокладка для герметизации вала с крышкой 7;

21 — прокладка для герметизации цилиндра 5 с крышкой 6;

22 — прокладка для герметизации цилиндра 5 с крышкой 7;

23 — прокладка для герметизации штуцера 13 с крышкой 6;

24 — прокладка для герметизации штуцера 14 с крышкой 6;

25 — прокладка для герметизации выводного болта 15 с крышкой 6;

26 — подшипниковая опора.

Электродвигатель включает статический вал 1, установленный в подшипниковой опоре 26, концентрично которому установлен магнитопровод статора 2 с рабочей обмоткой и ее лобовыми вылетами 3 и 4. Электродвигатель снабжен полым цилиндром 5, внутри которого установлен магнитопровод статора 2. Цилиндр 5 содержит изоляционные крышки 6 и 7, герметично соединенные с валом 1 и соответствующими торцами цилиндра 5, и две внутренние перегородки 16, образующие полости 10, 11 и 12. Статический вал 1 содержит канал 8 для подвода хладагента в полость 11, расположенную со стороны подшипниковой опоры 26, и канал 9 для отвода хладагента из нее. Полость 10, расположенная со стороны свободного конца вала 1, снабжена штуцером 13 для подвода хладагента и штуцером 14 для его отвода. На внешней части подшипниковой опоры 26 расположен ротор 17 с постоянными магнитами 18. Крышка 6 имеет отверстие для вывода электропроводящих болтов 15 (на фигуре показан один выводной болт). Магнитопровод статора 2 выполнен из шихтованных в аксиальном направлении листов электротехнической стали.

Герметизация цилиндра 5 обеспечивается посредством резиновых прокладок: герметизация статического вала 1 с внешней и внутренней крышками 6 и 7 обеспечивается прокладками 19 и 20, герметизация крышек 6 и 7 цилиндра 5 с соответствующими торцами цилиндра 5 выполнена посредством прокладок 21 и 22, герметизация штуцеров 13 и 14 с внешней крышкой 6 выполнена посредством прокладок 23 и 24, герметизация выводного болта с внешней крышкой 6 посредством прокладки 25.

При использовании в конструкции электродвигателя перфорированных перегородок 16 площадь проходного сечения штуцера 13 выше значения эквивалентной площади канала 8 в статическом валу 1, что обеспечивает проток хладагента по пазам обмоток (коэффициент их заполнения меньше единицы) или по дополнительным каналам внутри статора при подводе хладагента к электродвигателю от одного источника.

Предложенное устройство работает следующим образом. При подключении выводного болта 15 к силовым выводам системы управления электродвигателя по обмотке электродвигателя начинает проходить ток, который создает магнитное поле магнитопровода статора 2. Это магнитное поле, взаимодействуя с магнитным полем возбуждения постоянных магнитов 18 ротора 17, образует электромагнитный момент, в результате чего ротор 17 начинает вращаться в подшипниковой опоре 26.

Отвод тепловых потерь, возникающих в магнитопроводе статора 2, из-за потерь на перемагничивании и вихревых токов в материале магнитопровода статора 2, а так же в обмотках, обусловленных их активным сопротивлением, обеспечивается по законам теплопереноса, при протекании хладагента под давлением по телу магнитопровода статора 2, обмотки и лобовых вылетов 3 и 4. Хладагент протекает по двум контурам:

— в первом контуре через входной штуцер 13 хладагент попадает в полость 10 цилиндра 5, в которой он охлаждает лобовой вылет 3 и торец магнитопровода статора 2, после этого хладагент под давлением выходит из полости 10 через выходной штуцер 14;

— во втором контуре через входной канал 8 охлаждения хладагент попадает в полость 11 цилиндра 5, в которой он охлаждает лобовой вылет 4 и торец магнитопровода статора 2, после хладагент под давлением выходит из полости 11 через выходной канал 9 охлаждения.

Чтобы исключить попадание хладагента в радиальный зазор между магнитопроводом статора 2 и ротором 17, на внешней части магнитопровода статора 2 расположен цилиндр 5, внешние и внутренние изоляционные крышки 6 и 7 которого герметично прилегают к статическому валу 1 и цилиндру 5. Хладагент не поступает в зазор и не создает дополнительного механического трения, он также не поступает в подшипниковую опору 26, тем самым не подвергая смешению подшипниковой смазки с хладагентом.

Цилиндр 5 выполнен из жесткого стекловолоконного материала с целью обеспечения механической прочности и минимизации потерь на вихревые токи. Герметизация внутренних полостей цилиндра от окружающей среды обеспечивается посредством резиновых прокладок 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25.

При перфорированных перегородках 16 обеспечивается теплосъем от статора 2 также за счет протекания хладагента в пазах обмоток и каналах.

Заявляемое техническое решение позволяет реализовать электродвигатель с внешним ротором и конвективной системой охлаждения статора с надежной трансмиссией путем установки магнитопровода статора внутри герметичного цилиндра, упрощения конструкции каналов охлаждения, защиты смазки подшипниковой опоры от взаимодействия с хладагентом и стабилизации его температурного состояния.

Таким образом у электродвигателя с внешним ротором и системой охлаждения статора повышается надежность, энергоэффективность и минимизируется тепловыделение, увеличивается КПД на 1-2%, а также повышается плотность тока в обмотке, за счет того что хладагент омывает всю полость магнитопровода статора и его обмотки с лобовыми вылетами, при этом хладагент не поступает в радиальный зазор внешнего ротора, не создавая тем самым дополнительных потерь энергии на трение.

1. Электродвигатель с внешним ротором и системой охлаждения статора, включающий вал, установленный в подшипниковой опоре, концентрично которому установлен магнитопровод статора с рабочей обмоткой и ее лобовыми вылетами, отличающийся тем, что вал выполнен статическим, электродвигатель снабжен полым цилиндром, внутри которого установлен магнитопровод статора, причем цилиндр содержит крышки, герметично соединенные с валом и соответствующими торцами цилиндра, и две внутренние перегородки, образующие полости, статический вал содержит каналы для подвода и отвода хладагента, каждый из которых сообщен с полостью цилиндра, расположенной со стороны подшипниковой опоры, а полость, расположенная со стороны свободного конца вала, снабжена штуцерами для подвода и отвода хладагента.

2. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что внутренние перегородки цилиндра выполнены перфорированными, образующими сообщенные между собой полости.

Асинхронный электродвигатель с внешним ротором

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к асинхоонным электродвигателям с внешним ротором. Целью изобретения является повышение удельной мощности электродвигателя. Электродвигатель содержит пакет статора 1 с пазами на внутренней и внешней поверхностях, в которых размещена кольцевая обмотка 2. Пакет статора за креплен на фланце 3 посредством шли

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„„1619

А2 (51) 5 Н 02 К 17/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О НРЫТИЯМ

1!РИ ГКНТ СССР (61) 1 089 720 (21) 4612275/07 (22) 30. 09.88 (46) 07. О! .91. Бнин. !»(71) Производственное объединение

«Ярославский электромашиностроитель ный завод» (72) Л. Н. Макаров, М. Ф. Уткин, В. В. Митин и В. А. Кожевников (53) 621. 313. 333 (088.8) (56) Авторское, свидетельство СССР

Ф 1089720, кл. Н 02 К 17/00, 1984.

2, (54) АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С

ВНЕШНИМ РОТОРОМ (57) Изобретение относится к злектротехнике, а именно к асинхоонным электродвигателям с внешним ротором. Целью изобретения является повышение удельной мощности электродвигателя.

Электродвигатель содержит пакет статора 1 с пазами на внутренней и внешней поверхностях, в которых размещена кольцевая обмотка 2. Пакет статора за» креплен на фланце 3 посредством шпи16 l93»70 нитопроводящим материалом, и торцовый пакет ротора 12 образуют дополнительно торцовую активную зону, Электродвигатель работает следующим образом.

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

Составитель В.- Краснов

Редактор О. Головач Техред Л,0лийнык Корректор М. Демчик

Заказ 53 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г.ужгорсд, ул. Гагарина,!01 лек 4 и болтов 5 Ро -ор электродвигателя содержит два пакета, внешний 6 и внутренний 7. В пазах ротора размещены короткозамкнутые обмотки. Ротор закреплен на валу 8. Короткозамкнутые клетки пакетов ротора, ступица и диск

9, скрепляющий внутренний и внешний пакеты ротора, выполнены как единое целое из алюминиевого сплава. На роИзобретение относится к электротехнике, в частности к асинхронным электродвигателям с внешним ротором и является усовершенствованием изобретения по авт. св. N- 1089720.

Целью изобретения является повы»

20 шение удельной мощности электродви-1 ат еля о

На чертеже изображен электродвигаьтг»пь, общий вид.

Электродвигатель содержит пакет 1 статора с пазами на внутренней и внешней поверхностях, в которых размещена кольцевая обмотка 2. Пакет статора закреплен на фланце 3 посредством пп и- лек ч и болтов 5. Ротор электродвига30 тепя содержит два пакета: внешний 6 и внутренний 7. В пазах ротора размещены короткозамкнутые обмотки. Ротор закреплен на валу 8, Короткозамкнутые клетки пакетов ротора, ступица и диск 3-»

9., скрепляющни внутренний и внешний пакеты ротора., выполнены как единое целое из алюминиевого сплава. С целью защиты внутренней полости электродвигателя от попадания посторонних частиц фланец и диск выполнены сплошными, а величина зазора между сланцем и торцовой поверхностью внешнего ротора не более 1 мм. Для охлаждения поверхности ротора на нем размещены.лопатки вентилятора „0, Лобовaÿ часть

11 обмотки статора, заполненная магторе размещены лопатки вентилятора

10. Лобовая часть 11 обмотки «т тооа заполненная магнитопроводящим материалом, и торцовый пакет ротора 12 об разуют дополнительную торцовую актив=ную зону, что позволяет повысить удельную мощность электродвигателя.

1 ил.

При поцаче напряжения на обмотку статора электродвигателя создается вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с короткозамкнутьпж обмотками внешнего, внутреннего и торцового пакетов ротора, жестко соединенных между собой торцовым диском.

В результате взаимодействия магнитногс потока статора с токами в обмотках ротора создается вращающий момент, который передается на вал электродвигателя., вращающийся в подшипниках, установленных в неподвижных элементах конструкции электродвигателя.

Асинхронный электродвигатель с внешним ротором по авт. св. Р 1089720, отличающийся тем, что, с целью повьппения удельной мощности, одна лобовая часть кольцевой обмотки статора размещена в магнитопроводящем материале, двигатель снабжен тороидальным магнитопроводом с короткозамкнутой обмоткой, размещенным против указанной лобовой части.

  

Асинхронный электродвигатель с внешним ротором

 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкциям асинхронных электродвигателей с внешним ротором. Целью изобретения является повышение надежности двигателя. Асинхронный электродвигатель с внешним ротором содержит тороидальный пакет 4 статора с кольцевой обмоткой, внутренний и внешний пакеты ротора 7 и 8 с короткозамкнутыми обмотками, механически связанные между собой подшипниковым щитом 6, фланец для крепления статора 5, вал 1, опорные подшипники 10, 11 и вентилятор. Новым в электродвигателе является выполнение вала с закрепленным на нем фланцем и статором неподвижным, причем внешний пакет ротора 8 через подшипниковый щит с одной стороны и ведущее звено механической передачи с другой стороны опирается на упомянутый вал. На внутренней поверхности щита выполнены лопасти вентилятора 16, которые обеспечивают охлаждение поверхностей ротора, статора, торцовой стенки, ведущего звена механической передачи, вала, фланца и щита. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Н 02 К 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

АРИ ГКНТ СССР (21) 4456498/24-07 (22) 07.07.88 (46) 15.04.90. Вюл. Й- 14 (71) Ярославский электромашиностроительный завод (72) Л.Н. Макаров, М.Ф. Уткин, Т.A. Ахунов, В.А.Кожевников и А.А. Дартау (53) 621 . 313. 333 (088. 8} (56) Авторское свидетельство СССР

У 1089720, кл. Н 02 К 17/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1173491, кл. Н 02 К 17/02, 1985. (54) АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С

ВНЕШНИМ РОТОРОМ (57) Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкциям асинхронных электродвигатеЪ лей с внешним ротором. Целью изобретения является повышение надежности двигателя.. Асинхронный электро7й

„ЛО„„1557 8 А I двигатель с. внешним ротором содержит к тороидальный пакет 4 статора с кольцевой обмоткой, внутренний и внешний пакеты 7 и 8 ротора с короткозамкнутыми обмотками, механически связанные между собой подшипниковым щитом 6, фланец 5,для :крепления статора, вал 1, опорные подшипники 10, 11 и вентилятор. Новым в электродвигателе является выполнение вала с закрепленными на нем фланцем и статором неподвижным, причем внешний пакет 8 ротора через подшипниковый щит с одной стороны и ведущее звено механической передачи с другой стороны опираются на указанный вал. На внутЮ ренней поверхности щита выполнены лопасти 15 вентилятора, которые обеспечивают охлаждение поверхностей ротора, статора, торцовой стенки, ведущего звена механической передачи, вала, фланца и шита. 1 ил..

1557638

Изобретение относится к электротехнике, в частности к асинхронным электродвигателям с внешним ротором, например, для ткацких станков.

Цель изобретения — повьппение на-.

5 дежности двигателя.

На чертеже изображен двигатель с ведущим шкивом клиноременной передачи, общий внд, 10

Двигатель содержит вал 1, неподвижно закрепленный за концы 2 и 3 в корпусе механизма, тороидальный статор 4 с кольцевой обмоткой, закрепленный на фланце 5, который зафиксирован на валу, ротор, состоящий из соединенных торцовой стенкой 6 внутреннего 7 и внешнего 8 пакетов с короткоэамкнутыми i обмотками, щит 9, закрывающий двигатель и несущий ус- 20 тановленный на валу подшипник 10, второй опорный подшипник 11 находится в ведущем звене 12 механической передачи (для примера показан ведущий шкив клиноременной передачи) и такяе установлен на валу. Выводные концы

13 статора крепятся к фланцу и выводятся через стуцицу Фланца, вал, уплотняющую муфту и металлорукав 14 в электросхему механизма. Щит на внут- 30 ренней торцовой поверхности имеет лопасти 1 5 центробежного вентилятора, которые при вращении ротора создают воздушный поток в полости между щитом и фланцем, направленный от оси

35 вращения к периферии. Часть воздушного потока огибает с внешней стороны фланец, обдувая лобовую часть статора,- возвращается к оси вращения в зону разряжения и через окно 16 во 40 фланце вновь попадает на лопасти вентилятора. Вторая часть внутреннего воздушного потока проходит через каналы в статоре в зоне воздушного зазора между внешним пакетом ротора 45 и статором в полость 17 между торцовой стенкой и второй лобовой частью статора, отбирая тепло от лобовой части статора и отдавая его на торцовую стенку. Из полости 17 часть воздушного потока возвращается в зону разрежения к лопастям вентилятора через каналы на внутренней поверхности статора в зоне воздушного зазора между статором и внутренним пакетом ротора и через окно 16 во Фланце °

Другая часть второго воздушного потока из полости 17 попадает через окно

18 в пространство внутри ведущего звена, отдавая ему тепло, и через

l кольцевой зазор между внутренним ротором и валом попадает через окно

16 во фланце на лопасти вентилятора.

На лопастях вентилятора происходит интенсивный отвод тепла внутреннего воздуха на щит. Комбинация системы внутреннего теплообмена с хорошо обдуваемой периферией двигателя создает оптимальные условия охлаждения.

Подшипники находятся вне зоны нагрена, расположены на максимальном расстоянии друг от друга в пределах габарита двигателя и при приложении. нагрузки между опорами работают в оптимальных условиях. При невозможности раэмешения подшипника 11 в ведущем звене !2 подшипник располагают в зоне 19 внутреннего пакета ротора.

Ведущее звено (звездочка цепной передачи, шестерня и т.п.) может быть выполнена как за одно целое с ротором, так и с механическим креплением к торцовой стенке.

Формула изобретения

Асинхронный электродвигатель с внешним ротором, содержащий тороидальный сердечник статора с кольцевой обмоткой., внутренний и внешний сердечники ротора с короткозамкнутыми обмотками, скрепленные между собой торцовой стенкой, Фланец для за-. крепления сердечника статора, подшипники, установленные в подшипниковых щитах, вентилятор, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения надежности, двигатель снабжен шкивом и вращающимся подшипниковым щитом, сердечник статора посредством Фланца жестко закреплен на валу, подшипники установлены с одной стороны двигателя внутри шкива, выполненного эа одно целое с подшипниковым щитом, и с другой стороны во вращающемся подшипниковом щите, на внутренней поверхности которого размещены лопатки вентилятора.