CS260102B1 - A gear rotor, in particular a high-speed electrical rotating machine - Google Patents
A gear rotor, in particular a high-speed electrical rotating machine Download PDFInfo
- Publication number
- CS260102B1 CS260102B1 CS835153A CS515383A CS260102B1 CS 260102 B1 CS260102 B1 CS 260102B1 CS 835153 A CS835153 A CS 835153A CS 515383 A CS515383 A CS 515383A CS 260102 B1 CS260102 B1 CS 260102B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- rotor
- teeth
- fillers
- side walls
- gear
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
Řeěení ae týká zubového rotoru, zejména vysokootáčkového elektrického stroje točivého, opatřeného ve vybráních mezi zuby rotoru výplněmi, tvořícími svými vnějšími obvodovými povrchy spolu s vnějšími obalovými válcovitými ploohami zubů vnější obalovou válcovitou plochu rotoru, účelem Je zejména zvýšení horní meze maximálních otáček rotoru při zajištění minimální úrovně aerodynamiokýoh ztrát. Uvedeného účelu ae dosáhne tím, že boční stěny výpjní a zubů k sobě přiléhají a jsou alespoň v jednom radiálním úseku rotoru uspořádány ve zmenšujícím se tangenciálním odstupu a/nebo jsou opatřeny prvními prostředky pro vzájemná pevné spojení, tvořenými do sebe zapadajícími výstupky a zahloubeními a/nebo prvními drážkami v bočních stěnách výplní a zubů s prvními zajištovaoími lištami, a/nebo dno výplní a dno vybrání mezi zuby rotoru jsou opatřeny druhými prostředky pro vzájemná pevné spojení, tvořenými kotevními dílci, uspořádanými v podélnýoh kotevních vybráních, a/nebo druhými drážkami na dně výplní a zubů s druhými zajištovaoími lištami.The solution relates to a toothed rotor, in particular a high-speed rotating electrical machine, provided in the recesses between the rotor teeth with fillings, forming their outer peripheral surfaces together with the outer cylindrical surfaces of the teeth the outer cylindrical surface of the rotor, the purpose being in particular to increase the upper limit of the maximum rotor speed while ensuring a minimum level of aerodynamic losses. The stated purpose is achieved in that the side walls of the recesses and teeth abut each other and are arranged at a decreasing tangential distance in at least one radial section of the rotor and/or are provided with first means for mutual fixed connections, formed by interlocking projections and recesses and/or first grooves in the side walls of the fillings and teeth with first locking strips, and/or the bottom of the fillings and the bottom of the recess between the rotor teeth are provided with second means for mutual fixed connections, formed by anchoring parts arranged in longitudinal anchoring recesses, and/or second grooves on the bottom of the fillings and teeth with second locking strips.
Description
Vynález se týká zubového rotoru, zejména vysokootáčkového elektrického stroje točivého, opatřeného výplněmi, uspořádanými ve vybráních mezi zuby rotoru a tvořícími svými vnějšími obvodovými povrchy spolu s vnějšími obalovými válcovitými plochami zubů rotoru vnější obalovou válcovitou ploohu rotoru·The invention relates to a gear rotor, in particular a high-speed rotary electric machine, provided with fillers arranged in recesses between the rotor teeth and forming their outer peripheral surfaces together with the outer shell cylindrical surfaces of the rotor teeth with the outer shell cylindrical surface of the rotor.
Zubové rotory vysokootáčkových elektrických strojů točivých zejména homopolárních, mají po obvodě uspořádány střídavě zuby a vybrání, které při otáčení rotoru způsobují velké aerodynamické i tepelné ztráty třením o okolní plynné prostředí a jeho vířením· Pro snížení těohto ztrát se v současnosti používají nejrůznější konstrukční úpravy, jako například se rotor opatřuje obvodovým membránovítým pláštěm, nebo se do vybrání mezi zuby rotoru umisíuji výplně» které ee s tělesem rotoru spojují Šrouby, popřípadě se ve vnitřním prostoru stroje vytváří prostředí blízké vakuu· Uvedená uspořádání jsou však nákladná a technologicky náročná· Při vyšších obvodových rychlostech rotoru je navíc použití podobných konstrukčníoh úprav limitováno mechanickou pevnosti materiálu, zejména u membrán a různých upevňovacích prostředků, například šroubů· >Tooth rotors of high-speed electric machines rotating mainly homopolar, have alternately arranged teeth and recesses on the periphery, which cause large aerodynamic and thermal losses when rotating the rotor by friction against the gaseous environment and its swirling. for example, the rotor is provided with a circumferential diaphragm casing, or fillings are placed in the recesses between the teeth of the rotor to attach the screws to the rotor body, or to create a near vacuum environment inside the machine. In addition, the use of similar design modifications is limited by the mechanical strength of the material, especially for membranes and various fasteners, such as screws
Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny u zubového rotoru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že u každé z výplní její boční stěny a k nim přivrácené ‘boční stěny obou jí příslušných sousedních zubů rotoru k sobě přiléhají a ve směru od jejího dna k vnější obalové válcovité ploše rotoru jsou alespoň v jednom radiálním úseku rotoru uspořádány ve zmenšují cím se tangenciálním odstupu a/nebo její boční stěny a k nimThe aforementioned drawbacks are eliminated in the case of a gear rotor according to the invention, which consists in that, for each of the fillings, its side walls and the side walls of the two adjacent rotor teeth facing them adjoin and in the direction from the bottom to the outer shell cylindrical. in at least one radial section of the rotor are arranged at a decreasing tangential distance and / or its side walls
- 2 přivrácené boční stěny obou jí příslušných sousedních zubů rotoru jsou opatřeny prvními prostředky pro jejich vzájemné pevné mechanické spojení, tvořenými do sebe zapadajícími výstupky a zahloubeními a/nebo podélnými prvními drážkami v tangenciálním směru rotoru oboustranně proti sobě provedenými v bočních stěnách každé z výplní a k nim přivrácených bočních stěnách obou jí příslušných sousedních zubů rotoru, opatřenými jim tvarově odpovídajícími prvními zajišíovacírai lištami, a/nebo dno každé z výplní a k němu přivrácené dno vybrání mezi zuby rotoru jsou opatřeny druhými prostředky pro jejich vzájemné pevné mechanické spojení, tvořenými nejméně jedním kotevním dílcem, provedeným v podélném směru rotoru na jednom z nich a umístěným v radiálním směru rotoru v jemu tvarově odpovídajícím podélném kotevním vybrání na druhém z nich, a/nebo podélnými druhými drážkami, provedenými v radiálním směru rotoru proti sobě na obou z nich a opatřenými jim tvarově odpovídajícími druhými zajištovacími lištami®The two facing side walls of the two adjacent rotor teeth are provided with first means for their solid mechanical connection, formed by interlocking projections and recesses and / or longitudinal first grooves in the tangential direction of the rotor bilaterally opposed to each other in the side walls of each of the fillers. the side walls of the two adjacent rotor teeth facing them, provided with corresponding first securing strips, and / or the bottom of each of the fillers and the bottom of the recess facing the rotor teeth facing the same, are provided with second means for their firm mechanical connection formed by at least one anchor member provided in the longitudinal direction of the rotor on one of them and positioned in the radial direction of the rotor in a shape corresponding to the longitudinal anchoring recess on the other, and / or longitudinal second grooves, provided in the radial direction of the rotor against each other and provided with corresponding second securing strips®
V porovnání s dosud užívanými známými provedeními se u zubového rotoru podle vynálezu docílí zejména významného zvýšení horní meze bezpečně přípustných maximálních provozních otáček rotoru při současném zajištění minimální úrovně aerodynamických ztrát. Tato podstatná výhoda se dociluje především tím, že výplně přiléhají celými.svými bočními stěnami k přivráceným bočním stěnám obou jim příslušných sousedních zubů rotoru^ při- . čemž pro zajištění vysoce kvalitního mechanicky únosného pevného spojení výplní s tělesem rotoru, umožňujícího s dostatečnou pevnostní rezervou přenášet odstředivé síly, vyvozované jeho setrvačnými hmotami, jsou výplně provedeny tak, že alespoň v daném radiálním úseku rotoru ve směru ode dna výplně k vnější obalové válcovité ploše rotoru mají její boční stěny spolu s přivrácenými bočními stěnami zubů rotoru vůči sobě přiměřeně se zmenšující tangenciální odstup, tedy klínovité uložení alespoň jedné radiální části výplní ve vybráních mezi zuby rotoru. V opodstatněných případech mohou být boční stěny výplní a k nim přivrácené boční stěny zubů rotoru opatřeny prvními prostředky pro jejich vzájemné pevné mechanické spojení, výhodně vytvořenými v těchto bočních stěnách výplní i zubů ro-» toru ve vhodném tvaru do sebe zapadajících výstupků a zahloubení, popřípadě i ve tvaru^proti sobě vytvořených a příslušně vhodně tvarově provedených podélných prvních drážek, do kterých se ukládá jim tvarově odpovídající fixovací první zajištovací lišta, přičemž i dno každé z výplní a k němu přivrácené dno vyh-nání mezi zuby rotoru mohou být s přihlédnutím na uvažované konkrétní provozní podmínky zubového rotoru podle vynálezu opatřeny druhými prostředky pro jejich vzájemné pevné mechanické spojení, představovanými nejméně jedním vhodně tvarovaným kotevním dílcem, výhodně volitelně provedeným na jednom dně, například na dně výplně, a umístěným v radiálním směru rotoru v jemu tvarově odpovídajícím podélném kotevním vybrání, provedeném na druhém dně, tedy například na dně vybrání mezi zuby rotoru, a/nebo tyto druhé prostředky mohou být představovány alespoň jednou dvojicí přiměřeně tvarově provedených podélných druhých drážek, vytvořených v radiálním směru rotoru proti sobě na dně výplně i na dně vybrání mezi zuby rotoru, do kterých se pak ukládá jim tvarově příslušně odpovídající fixovací druhá zajištovací lišta« Podle daného pevnostního namáhání zubového rotoru podle vynálezu lze použít vybraného mechanického spojení výplní se zuby rotoru buá samostatně, nebo podle potřeby v účelné kombinaci s některým dalším· možným uvedeným výhodným prostředkem či prostředky jejich vzájemného pevného mechanického spojenie Kromě těchto předností se vytvořením zubového rotoru podle vynálezu dosáhne i znatelně lepších parametrů z hlediska přestupu tepla a odvodu tepelných ztrát z rotoru do statoru přes pracovní vzduchovou mezeru stroje vlivem zvětšení teplosměnných povrchů mezi zuby rotoru a výplněmi, které budou zaručeně příznivě přispívat ke zrovnoměrnění přestupu tepla tím, že odvedou s ohledem na měrnou tepelnou vodivost materiálu výplní, použitého k jejich zhotovení, část tepelného toku, vznikajícího v zubech rotoru od povrchových a pulsačních ztrát a od, ztrát vířivými proudy, čímž budou zuby rotoru jednak méně tepelněIn particular, in comparison with the known embodiments of the prior art, a significant increase in the upper limit of the safely permissible maximum rotor operating speeds is achieved in the gear rotor according to the invention, while ensuring a minimum level of aerodynamic losses. This substantial advantage is achieved, in particular, by the fact that the fillers abut their entire side walls against the facing side walls of the two adjacent rotor teeth adjacent to them. wherein, in order to provide a high-quality, mechanically load-bearing, rigid connection of the fillers to the rotor body, allowing the centrifugal forces exerted by its inertial masses to be transmitted with sufficient strength, the fillers are designed such that at least in a given radial section of the rotor The side walls of the rotor, together with the side faces of the rotor teeth, have a correspondingly decreasing tangential distance relative to each other, i.e. a wedge-like fit of at least one radial portion of the fillers in the recesses between the rotor teeth. In justified cases, the side walls of the fillers and the side walls of the rotor teeth facing them can be provided with first means for their solid mechanical connection, preferably formed in these side walls of the filler and rotor teeth in a suitable shape of interlocking projections and recesses or longitudinal first grooves formed correspondingly to each other and suitably shaped to receive the corresponding first securing strip, whereby the bottom of each of the fillers and the bottom of the expulsion facing the rotor teeth can be provided, taking into account the particular the operating conditions of the gear rotor according to the invention are provided with second means for their fixed mechanical connection to each other, represented by at least one suitably shaped anchor member, preferably optionally provided on one bottom, for example on the bottom of the filler and located in the radial direction of the rotor in a shape corresponding to its longitudinal anchoring recess provided at the second bottom, e.g. at the bottom of the recess between the rotor teeth, and / or the second means may be at least one pair of appropriately shaped longitudinal second grooves formed in the rotor. the radial direction of the rotor against each other at the bottom of the filler and at the bottom of the recesses between the rotor teeth, into which the corresponding second securing bar is arranged correspondingly to each other. or, as appropriate, in combination with one or more of the said preferred means or means of their strong mechanical connection to one another. higher parameters in terms of heat transfer and heat dissipation from the rotor to the stator through the working air gap of the machine due to the increase of heat exchange surfaces between the rotor teeth and fillings, which will guarantee a favorable contribution to uniform heat transfer by dissipating the filler material used to make them, part of the heat flux generated in the rotor teeth from surface and pulsation losses and eddy current losses, whereby the rotor teeth will be less thermally
- 4 namáhány a jednak se přestup tepla z rotoru do statoru uskuteční v podstatě přes celý objem pracovní vzduchové mezery stroje a ne tedy jako dosud u stávajících porovnatelných řešení převážně pouze v oblasti zubů rotoru» Vlivem zrovnoměrnění přestupu tepla bude proto možné stroje se zubovým rotorem podle vynálezu znatelně víoe tepelně namáhat, to znamená, že je i z tohoto důvodu bude možné při srovnatelných zastavovacíoh rozměrech provozovat při kvalitativně vyšších úrovních jak otáček, tak i výkonu a točivého momentu»- 4 stresses and second, the heat transfer from the rotor to the stator takes place substantially over the entire working air gap of the machine and therefore, as in the case of existing comparable solutions, mainly in the area of rotor teeth. of the invention, it is possible to operate at qualitatively higher levels of both speed and power and torque at comparable stop dimensions »
Na připojených výkresech jsou znázorněny příklady provedení zubového rotoru podle vynálezu, kde obr» 1 ukazuje zubový rotor v částečném čelním pohledu s výplní obalového lichoběžníkovitého profilu s větším rozměrem rovinné spodní základny u jejího dna, obr» 2 znázorňuje zubový rotor v Částečném čelním pohledu s výplní, opatřenou jednou odlehčovací dutinou a na obou jejich bočních stěnách opatřenou jedním obloukovitým výstupkem, zapadajícím do jemu tvarově odpovídajícího obloukovitého zahloubení, vytvořeného v přilehlé boční stěně obou jí příslušných sousedních zubů rotoru, obr» 3 zobrazuje zubový rotor v částečném čelním pohledu, kde stěny výplně i přilehlé boční stěny obou jí příslušných sousedních zubů rotoru jsou ve vymezeném radiálním úseku rotoru rovinného tvaru a směrem ode dna výplně k vnější obalové válcovité ploše rotoru mají vůči sobě zmenšující se tangenciální odstup, obr» 4 představuje zubový rotor v částečném čelním pohledu, kde boční stěny výplně a přilehlé boční stěny obou jí příslušných sousedních zubů rotoru jsou opatřeny do sebe zapadajícími výstupky a zar· hloubeními pilovitého profilu a kde výplň je opatřena dvěma odlehčujícírai dutinami, oddělenými od sebe středovým radiálním výztužným žebrem, obr· 5 ukazuje zubový rotor v částečném čelním. pohledu, kde boční stěny výplně a k nim přilehlé boční steny obou jí příslušných sousedních zubů rotoru jsou opatřeny proti sobě vytvořenými podélnými prvními drážkami o profilu tvaru písmene U, ve kterých jsou uloženy první zajišíovaoí lišty o profilu tvaru písmene I, obr» 6 zobrazuje zubový rotor1 shows the gear rotor in a partial front view with a packing of a trapezoidal profile with a larger dimension of a flat bottom base at its bottom, FIG. 2 shows the gear rotor in a partial front view with a filling provided with one relief cavity and on both side walls thereof with an arcuate projection fitting into a correspondingly recessed arcuate recess formed in an adjacent side wall of the two adjacent rotor teeth thereof; FIG. 3 shows a gear rotor in a partial front view where the walls of the filler the adjacent side walls of the two adjacent rotor teeth, respectively, are of planar shape in the defined radial section of the rotor and have a decreasing tange relative to each other from the bottom of the filler to the outer cylindrical outer surface of the rotor Fig. 4 is a partial front view of the gear rotor, wherein the side walls of the filler and the adjacent side walls of the two adjacent rotor teeth thereof are provided with interlocking projections and sawtooth recesses and wherein the filler is provided with two lightening cavities separated spaced apart by a central radial stiffening rib, FIG. 5 shows the gear rotor in a partial face. Fig. 6 shows the side walls of the filler and the adjacent side walls of the two adjacent rotor teeth each having longitudinal first grooves of a U-shaped profile in which the first securing bars of the I-shaped profile are arranged;
- 5 v částečném čelním pohledu s názorným šrafovaným vyznačením tvaru obvodových stěn výplně, kde bodní stěny výplně a přilehlé bodní stěny obou jí příslušných sousedních zubů rotoru jsou opatřeny do sebe zapadajícími výstupky a zahloubeními : pilovitého profilu, přičemž výplň je opatřena čtyřmi odlehčujícími dutinami, oddělenými od sebe třemi radiálními výztužnými žebry a dno výplně je opatřeno středovým podélným kotevním dílcem kruhovitého profilu, umístěného v jemu tvarově odpovídajícím podélném kotevním vybrání kruhovitého profilu, provedeném na dně vybrání mezi zuby rotoru, obra 7 ukazuje zubový rotor v částečném čelním pohledu, kde boční stěny výplně a přilehlé boční stěny obou jí příslušných sousedních zubů rotoru mají shodně provedené obloukovíté profily se zmenšujícím sevzájemným tangenciálním odstupem v daném radiálním úseku rotoru a kde dno výplně je jednak opatřeno možným vytvořením podélného kotevního dílce liohoběŽníkovitého profilu s větším rozměrem rovinné základny, přivrácené k ose rotace zubového ·rotoru, kterýžto kotevní dílec je umístěn v jemu tvarově odpovídajícím podélném kotevním vybrání, provedeném na dně vybrání mezi zuby rotoru, a jednak je zde výplň opatřena alternativním vytvořením jiného podélného kotevního dílce liohoběžníkovitého profilu, opatřeného na jeho bočníoh stěnách po jednom výstupku pilovitého profilu a umístěného v jemu tvarově odpovídajícím podélném kotevním vybrání liohoběžníkovitého profilu na dně vybrání mezi zuby rotoru, kteréžto podélné kotevní vybrání je na bočních stěnách opatřeno pilovitými zahloubeními o tvaruj odpovídajícím tvaru dvou pilovitých výstupků na bočních stěnách předmětného podélného kotevního dílce, obre 8 zobrazuje detail v příčném řezu možného vytvoření dvojice podélných druhých drážek kruhovitého profilu, provedených v radiálním směru rotoru proti sobě zrcadlově obráceně na dně výplně a na dně vybrání mezi zuby rotoru a opatřených jim tvarově odpovídajíoí druhou zajišiovací lištou profilu tvaru dvou v odstupu uspořádaných kruhů, spojených plochým krčkem, a>obr« 9 znázorňuje detail v příčném řezu jiného možného vytvoření dvojice podélných5 in a partial front view with an illustrative shaded outline of the shape of the circumferential walls of the filler, wherein the side walls of the filler and the adjacent side walls of the two adjacent rotor teeth are provided with interlocking protrusions and recesses : sawtooth; the three radial stiffening ribs are spaced apart, and the bottom of the filler is provided with a central longitudinal anchoring element of a circular profile disposed in a corresponding longitudinal anchoring recess of the circular profile provided at the bottom of the recess between the rotor teeth; the fillings and adjacent side walls of the two adjacent rotor teeth have identical arcuate profiles with decreasing mutual tangential spacing in a given radial section of the rotor and where the bottom of the filler is provided, on the one hand, with the possible formation of a longitudinal anchoring element of the trapezoidal profile with a larger dimension of the planar base facing the axis of rotation of the gear rotor, the anchoring element being positioned in its shape corresponding to its longitudinal anchoring by alternatively forming another longitudinal anchoring element of the trapezoidal profile provided on its side walls with one projection of a sawtooth profile and disposed in its shape corresponding to the longitudinal anchoring recess of the trapezoidal profile on the bottom of the recess between the rotor teeth; corresponding to the shape of two sawtooth protrusions on the side walls of the longitudinal anchoring element, FIG. 8 shows a detail in cross section of a possible embodiment of the The longitudinal second grooves of the circular profile, in the radial direction of the rotor, are mirror-inverted on the bottom of the filler and at the bottom of the recesses between the rotor teeth and provided with a second profile-shaped securing strip. 9 shows a detail in cross-section of another possible embodiment of a pair of longitudinal ones
Μ, £ Μ druhých drážek profilu tvaru písmene T, provedených v radiálním směru rotoru proti sobě zrcadlově obráceně na dně výplně a na dně vybrání mezi zuby rotoru a opatřených jim tvarově odpovídající druhou zajišiovací lištou profilu tvaru písmene I»£, £ Μ of the second T-shaped grooves in the radial direction of the rotor, mirror-inverted on the bottom of the filler and at the bottom of the recess between the rotor teeth and provided with a second I-shaped securing bar for the profile »
Zubový rotor, zejména vysokootáčkového elektrického stroje točivého, podle vynálezu je pro dooílení co nejnižší úrovně aerodynamických a tepelných ztrát opatřen výplněmi které jsou uspořádány ve vybráních mezi zuby 8 rotoru a které tvoří svými vnějšími obvodovými povrchy spolu s vnějšími obalovými váloovitými plochami zubů 8 rotoru vnější obalovou válcovitou ploohu rotorue Pro zajištění vysoké mechanické únosnosti vůči odstředivým silám, vyvozovaným rotujícími setrvačnými hmotami zubového rotoru, jsou boční stěny 2 každé z výplní j, a k nim přivrácené boční stěny 2 obou jí příslušných sousedních zubů 8 rotoru vůči sobě v dotyku, přičemž ve směru ode dna 2 výplně 2 k vnější obalové válcovité ploše rotoru jsou nejméně v jednom radiálním úseku rotoru uspořádány ve zmenšujícím se vzájemném tangenciálním odstupu, například jak je patrno podle obr« 1, vytvořením bočních stěn 2 výplní 2 a analogicky i přivrácených bočních stěn 2 zubů 8 rotoru o obrysovém profilu tvaru lichoběžníka s větším rozměrem základny lichoběžníka u dna 2 vý** plně 1, nebo jak je také patrno u jiného z možných provedení výplně 2 u zubového rotoru podle vynálezu, vyznačeného na obr» 3, kde výplň 1, je pro dooílení vysoké mechanické únosnosti opatřena u svého dna 2 přídavnými tangenciálními výztužnými žebry 6 a u niž jsou její boční stěny 2 a současně i přilehlé boční stěny 2 obou jí příslušných sousedních zubů 8 rotoru uspořádány v lineárně se zmenšujícím vzájemném tangenciálním odstupu, a/nebo jsou boční stěny 2 každé z výplní jak nim přilehlé boční stěny 2 zubů ® rotoru opatřeny prvními prostředky pro jejioh vzájemné pevné meohanioké spojení, tvořenými například vzájemně do sebe zapadajícími výstupky 10 a zahloubeními 11® jejichž různé možné varianty provedení jsou vyznačeny na obr® 2, 4, 6 a 7« V kombinaci b uvedenými a/nebo samy o sobě mohou být užity i jiné první prostředky pro vzájemné pevné mechanické spojení výplní 2 a zubů 8 rotoru, provedené například tak, že v tangenoiálníra směru rotoru jsou oboustranně proti sobě vytvořeny v boěních stěnách 2 každé z výplní Vak nim přivrácených bočních stěnách 2 obou jí příslušných sousedních zubů 8 rotoru podélné první drážky 12 vhodného profilu, například profilu tvaru písmene U, uspořádané vůči sobě zrcadlově obráceně, přičemž vzájemné pevné mechanické spojení výplní 2 se zuby 8 rotoru se pak uskutečňuje pomocí prvních za ji štovacích lišt 13 o tvaru, odpovídajíoím profilu tvaru písmene I, jak je například názorně vyznačeno na obr® 5« řH potřebě přenášení odstředivých sil zvláště vysokých hodnot je výhodné opatřit dno 2 každé z výplní lak němu přivrácené dno 14 vybrání mezi zuby 8 rotoru druhými prostředky pro jejich vzájemné pevné mechanické spojení, například tvořenými nejméně jedním kotevním dílcem 15, provedeným v podélném směru rotoru na dně 2 výplně 2» 3ak j® názorně vyznačeno na obr® 6 a 7, a umístěným v radiálním směru rotoru ·v jemu tvarově odpovídajícím podélném kotevním vybrání 16, provedeném u předmětných příkladů provedení zubového rotoru podle vynálezu na protilehlém dně 14 vybrání mezi zuby 8 rotoru® Je zřejmé, že uspořádání kotevního dílce 15 a kotevního vybrání 16 lze u zubového rotoru podle vynálezu provést i zrcadlově obráceně, to znamená, že kotevní díleo 15 lze ve vhodném případě upravit na dně 14 vybrání mezi zuby 8 rotoru a jemu tvarově odpovídající kotevní vybrání 16 lze potom příslušně upravit ·na dně 2 výplně i® Druhé prostředky vzájemného pevného mechanického spojení dna 2 výplně 2 a dna 14 vybrání mezi zuby 8 rotoru mohou být také tvořeny tvarově vhodnými podélnými druhými drážkami 17, provedenými v radiálním směru rotoru proti sobě na dně 2 každé z výplní 1. a na dně 14 každého vybrání mezi zuby 8 rotoru, nejlépe zr.cadlově obráceně, ve kterých jsou pak uspořádány jim příslušné tvarově odpovídající druhé zajišíůvaOÍ lišty 18» jak j® například názorně vyznačeno na obr® 8 a 9·In order to achieve the lowest possible level of aerodynamic and thermal losses, the gear rotor, in particular of the high-speed rotary electric machine according to the invention, is provided with fillers which are arranged in recesses between the rotor teeth 8 and which form their outer peripheral surfaces together with the outer casing cylindrical surfaces of the rotor teeth. In order to provide high mechanical resistance to the centrifugal forces exerted by the rotating inertia masses of the gear rotor, the side walls 2 of each of the fillers j, and the side walls 2 of the two adjacent rotor teeth 8 facing each other, are in contact with each other. the bottoms 2 of the filler 2 to the outer casing cylindrical surface of the rotor are arranged in a decreasing tangential distance from each other in at least one radial section of the rotor, for example, as shown in FIG. 2 of the fillers 2 and, analogously, the side walls 2 of the rotor teeth 8 with a trapezoidal contour profile having a larger dimension of the trapezoidal base at the bottom 2 of the filler 1, or as also seen in another possible filler 2 of the gear rotor 3, in which the filler 1 is provided with additional tangential reinforcing ribs 6 at its bottom 2 and in which its side walls 2 and adjacent side walls 2 of its two adjacent rotor teeth 8 are arranged and / or the side walls 2 of each of the fillers as adjacent side walls 2 of the rotor teeth 2 are provided with first means for a firmly meohane connection thereof, for example formed by interlocking protrusions 10 and depressions 11® of which various possible variants made 2, 4, 6 and 7, other first means for firmly bonding the fillings 2 and the rotor teeth 8 to one another may also be used in combination b with and / or per se, e.g. In the direction of the rotor, the longitudinal first grooves 12 of a suitable profile, such as a U-shaped profile, are mirror-inverted with respect to one another, fixed relative to one another the connection of the fillers 2 to the rotor teeth 8 is then effected by means of the first locking bars 13 of the shape corresponding to the I-shaped profile, as shown for example in FIG. from the fillings lacquer facing the bottom 14 of the recess me the rotor teeth 8 by second means for their fixed mechanical connection to each other, for example formed by at least one anchoring member 15 provided in the longitudinal direction of the rotor at the bottom 2 of the filler 2 as shown in FIGS. 6 and 7 and positioned in the radial direction of the rotor In the shape corresponding to the longitudinal anchor recess 16 of the present invention, on the opposite bottom 14 of the recess 14 of the rotor teeth 8, it is obvious that the arrangement of the anchor member 15 and the anchor recess 16 can also be mirrored vice versa, the anchoring member 15 can, if appropriate, be provided at the bottom 14 with a recess between the teeth 8 of the rotor and the corresponding anchoring recess 16 can then be adjusted accordingly on the bottom 2 of the filler. and the bottom 14 of the recess between the teeth 8 r The grooves may also be formed by longitudinally extending second grooves 17 formed in the radial direction of the rotor against each other at the bottom 2 of each of the fillers 1 and at the bottom 14 of each recess between the rotor teeth 8, preferably mirror-inverted. the corresponding second locking rails 18 ', as shown, for example, in FIGS. 8 and 9;
V odůvodněných případech je možné s přihlédnutím na požadovanou mechanickou únosnost zmenšit setrvačné hmoty zubového —In justified cases it is possible to reduce the inertia mass of the tooth - taking into account the required mechanical resistance -
rotoru podle vynálezu vytvořením odlehčovaoíoh dutin 2 ve výplních X vhodného profilu, popřípadě i jejich počtu, a to pokud možno tak, aby části vnějších, obvodových povrchů výplní i nad dutinami 2 byly provedeny ve tvaru, odpovídajícím v tangenciálním směru rotoru kriteriím, platným pro nosník stejné ohybové pevnosti® Z řady možných vytvoření zubového rotoru podle vynálezu je například jedno z nich vyznačeno na obr® 2, kde výplň J, je opatřena jednou odlehoovací dutinou 5. a kde stěna £ části vnějšího obvodového povrchu výplně 2 a v radiálním směru rotoru její protilehlé dno 2 tvoří v tangenciálním směru rotoru nosníky stejné ohybové pevnosti® Na ně navazující boční stěny 2 výplně 2 jsou opatřeny jedním obloukovítým vý*» stupkem 10. který zapadá do jemu přesně tvarově odpovídajícího obloukovitého zahloubení ,1,1 v přilehlé boční stěně 2 sousedního zubu 8 rotoru® Jiné z možných provedení zubového rotoru podle vynálezu s výplněmi 2 obdobného typu je znázorněno na obr® 4, kde výplň 2 3® v tomto případě opatřena dvěma podélnými odlehčujíoími dutinami 2» oddělenými od sebe středovým radiálním výztužným žebrem 2, které spolu spojuje stěnu 4 části vnějšího obvodového povrchu výplně 2 a její dno 2» představující spolu i zde v tangenciálním směru rotoru nosníky stejné ohybové pevnosti® Ještě jiné z analogických možných provedení zubového rotoru podle vynálezu s výplněmi 2 uvažovaného typu je pak znázorněno na obr® 6, kde výplň 2 3® zde opatřena čtyřmi podélnými odlehčujíoími dutinami 2, oddělenými od sebe třemi radiálními výztužnými žebry 2, spojujícími spolu stěnu 4 části vnějšího obvodového povrchu výplně 2 a její dno 2» provedené i v tomto případě podle kriterií, platných pro nosník stejné ohybové pevnosti® Pokud jsou výplně 2 opatřeny odlehčujíoími dutinami 2» 3® třeba pro zabráněni nežádoucího zvýšení tření a víření okolního plynného prostředí opatřit výplně 2 wa obou jejioh čelních stranách kryty, nejlépe tre tvaru deskovitýoh prstenců, provedených z nemagnetického materiálu®of the rotor according to the invention by providing the relief of the cavities 2 in the fillers X of a suitable profile or a number thereof, preferably in such a way that portions of the outer peripheral surfaces of the fillers also above the cavities 2 are formed in a shape corresponding to the Of the many possible embodiments of the gear rotor according to the invention, for example, one of them is shown in Fig. 2, wherein the filler J is provided with a releasing cavity 5 and wherein the wall 6 of the outer peripheral surface of the filler 2 and the rotor radial direction thereof. The opposing side walls 2 of the filler 2 are provided with an arcuate protrusion 10 which fits into a precisely matched arcuate recess, 1.1 in the adjacent side wall 2 of the adjacent side 2. tooth 8 rotor® Other possible p The embodiment of the toothed rotor according to the invention with fillers 2 of a similar type is shown in FIG. 4, in which the filler 23 in this case is provided with two longitudinal relief cavities 2 separated from each other by a central radial stiffening rib 2. The filler 2 and its bottom 2 », together here in the tangential direction of the rotor, represent beams of the same flexural strength. Yet another analogous possible embodiment of the gear rotor according to the invention with the fillers 2 of the type in question is then shown in FIG. four longitudinal relief cavities 2 separated from each other by three radial reinforcing ribs 2 joining together the wall 4 of a portion of the outer circumferential surface of the filler 2 and its bottom 2, also in this case according to the criteria applicable to a beam of equal bending strength. odlehčujíoí In order to prevent undesirable increase of friction and swirling of the surrounding gaseous environment, the cavities 2 and 3 should be provided with fillers 2 and 2 on both sides of their fronts, preferably in the form of plate-shaped rings made of non-magnetic material.
U zubového rotoru podle vynálezu lze výplně 2 vytvořit z víoe druhů materiálů, které vyhovují požadavku minimalizace, případně až odstranění vzniku ztrát vířivými proudy, to znamená takových, která jsou magneticky, s výhodou i elektricky, nevodivá· Pokud jsou výplně 1, současně opatřeny i kotevními dílci 15, je výhodná je provést z téhož materiálu· S ohledem na tyto skutečnosti je výhodná výplně JI, provést buň jako kompozitu zpevňujících vláken, například uhlíkových, nebo lze tyto výplně 1_ zhotovit mimo plastickýoh hmot přímo i z kerarmiokáho materiálu, opatřeného zpevňujícími vlákny, který je tvarově stálý i při vyšších teplotách a ve spojení se zpevňujícími vlákny lze jeho meohanioká vlastnosti významně zlepšit· Aby při uvažovaných vysokých otáčkách zubového rotoru podle vynálezu nedocházelo vlivem vyvozovaných velkých odstředivých sil k nežádoucímu vydouvání vnějšího obvodového povrohu výplní Ί směrem do pracovní vzduchové mezery stroje, které by mohlo vést k jejímu zadírání o stator, vedoucímu v mezních případech až k havárii stroje, je účelné provést tvar výplní 2 tak, aby alespoň části jejich vnějších obvodových povrchů měly od osy rotace rotoru menší radiální vzdálenost neŽ.je od ní vzdálenost obalové váloovité plochy zubů 8 rotoru· Tuto vzdálenost je třeba vhodně volit zejména podle tepelně meohaniokýoh vlastností materiálu, užitého k vytvoření výplně 1, i s přihlédnutím k jejímu uvažovanému tvaru profilu· Při kterémkoliv , uplatněném typu výplně i je u zubového rotoru podle vynálezu rovněž nutné s ohledem na bezpečnost a maximální provozní spo* lehlivost stroje pečlivě zvážit účelnost a potřebu axiální fixace výplní 2 vůči zubům 8 rotoru vhodnými prostředky proti axiálnímu posunutí výplní 1_, ukotvenými v těleso rotoru,In the gear rotor according to the invention, the fillers 2 can be formed from a number of materials which meet the requirement of minimizing or even eliminating eddy current losses, i.e. those which are magnetically, preferably electrically, non-conductive. In this respect, it is advantageous to use the fillers 11, to make the cell as a composite of reinforcing fibers, for example carbon, or to make these fillers 7 directly outside the plastics material directly from the ceramic material provided with reinforcing fibers. which is dimensionally stable even at higher temperatures and in conjunction with reinforcing fibers, its MeOH properties can be significantly improved. In order to avoid undesirable swelling of the outer circumference at the considered high rotational speeds of the gear rotor according to the invention The surface of the fillers 2 towards the working air gap of the machine, which could lead to its seizing by the stator leading in extreme cases to the machine crash, it is expedient to shape the fillers 2 so that at least parts of their outer peripheral surfaces have a smaller radial distance than the distance between the cylindrical casing surface of the teeth 8 of the rotor. This distance must be suitably selected according to the thermal meohaniocy properties of the material used to form the filler 1, taking into account its contoured shape. In the case of a gear rotor according to the invention, it is also necessary, with regard to the safety and maximum operational reliability of the machine, to carefully consider the expediency and need for axial fixation of the fillers 2 to the rotor teeth 8 by suitable means against axial displacement of the fillers 7 anchored in the rotor body.
Řešení zubového rotoru podle vynálezu lze mimo vysokootáčkové elektrické stroje točivé výhodně využít i u jiných druhů točivých strojů a zařízení, u kterých je třeba snížit ztráty třením obvodové části rotoru o okolní prostředí a jeho vířením·In addition to high-speed rotary electric machines, the gear rotor solution according to the invention can also be advantageously used in other types of rotary machines and equipment in which the frictional losses of the peripheral part of the rotor against the surrounding environment and its swirling must be reduced.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS835153A CS260102B1 (en) | 1983-07-07 | 1983-07-07 | A gear rotor, in particular a high-speed electrical rotating machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS835153A CS260102B1 (en) | 1983-07-07 | 1983-07-07 | A gear rotor, in particular a high-speed electrical rotating machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS515383A1 CS515383A1 (en) | 1988-05-16 |
| CS260102B1 true CS260102B1 (en) | 1988-12-15 |
Family
ID=5395882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS835153A CS260102B1 (en) | 1983-07-07 | 1983-07-07 | A gear rotor, in particular a high-speed electrical rotating machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS260102B1 (en) |
-
1983
- 1983-07-07 CS CS835153A patent/CS260102B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS515383A1 (en) | 1988-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6548932B1 (en) | Nonmagnetic magnet retention channel arrangement for high speed rotors | |
| EP2840692B1 (en) | Spoke permanent magnet machine with reduced torque ripple and method of manufacturing thereof | |
| EP1494335B1 (en) | Rotor assembly for dynamo electric machines | |
| CN102939699B (en) | There is rotor and the motor of embedded permanent magnet | |
| US5739615A (en) | Rotor for reluctance machine | |
| EP2840678B1 (en) | System and method for smoothing a salient rotor in electrical machines | |
| US8274185B2 (en) | Rotors for electric rotary machines | |
| GB2468718A (en) | Securing permanent magnets to a laminated rotor | |
| KR19980083330A (en) | Permanent magnet embedded rotor structure | |
| US11522399B2 (en) | Rotor having an injected cage | |
| KR102805208B1 (en) | Rotor and electrical machine of an electric vehicle | |
| EP2591536B1 (en) | Electric motor | |
| JP2024010672A (en) | Stator with bar winding and fluid cooling for rotating electrical machines | |
| WO1997040569A1 (en) | Housing for an electric machine | |
| EP1350296B1 (en) | Gas cooled endwindings for dynamoelectric machine rotor and endwinding cooling method | |
| US7342341B2 (en) | Rotor for electrical rotating machines | |
| GB2182502A (en) | Sub-slot cover for dynamoelectric machine | |
| JP2026025958A (en) | Electric machine with permanent magnet rotor | |
| KR20240026902A (en) | Coil module of electric machine | |
| US4647807A (en) | Rotating collector assembly for electrical machines | |
| JPH08308154A (en) | Motor | |
| RU2336620C2 (en) | Rotor | |
| SU1328884A1 (en) | Gas-cooled electrical machine | |
| CN115298933A (en) | Magnet system for a rotor and permanent magnet motor | |
| JP3677584B2 (en) | Rotating machine rotor |