PL106133B1 - Silnik elektryczny o zmniejszonym poziomie halasu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest silnik elektryczny o zmniejszonym poziomie halasu, zwlaszcza trój¬ fazowy indukcyjny duzej mocy, stosowany po¬ wszechnie w przemysle do napedu kompresorów, pomp wodnych, wentylatorów i innych urzadzen.

Stosowane dotychczas w przemysle tego typu silniki posiadaja zasadnicza wade, która jest nadmierna halasliwosc, bowiem poziom dzwieku halasu tych silników w odleglosci jednego me¬ tra wynosi 105 do 107 dB. Zainstalowanie wiec w hali fabrycznej pewnej ilosci takich urza¬ dzen powoduje to, ze poziom halasu przekracza o kilka a nawet czasami kilkadziesiat dB dopu¬ szczalny, maksymalny poziom halasu. Stwarza to znaczne zagrozenie dla zdrowia ludzi obslugu¬ jacych dane urzadzenia, jak- równiez dla osób postronnych.

W aktualnie produkowanych silnikach usiluje sie kontrolowac poziom halasu przy pomocy róz¬ nych znanych sposobów, zaleznie od przyczyn wywolujacych drgania akustyczne jak magne-. tyczne i mechaniczne.

Halasy aerodynamiczne sa jednak glównym zródlem dzwieków w wiekszosci maszyn elek¬ trycznych. W tej grupie halasu duzo uwagi po¬ swieca sie halasom wentylacyjnym gdzie w celu ich ograniczenia stosuje sie miedzy innymi: zmniejszenie sredniej predkosci przeplywu czyn¬ nika chlodzacego do 8 m/sek, co wiaze sie jed¬ nak ze spadkiem •mocy znamionowej maszyny, wentylatorów o malych srednicach o odpowied¬ nio duzych szczelinach miedzy wiencem lopatek a nieruchomymi elementami oslony wynoszacych —15% srednicy wentylatora lub dobieranych zaleznie od wartosci predkosci obwodowej wien¬ ca wentylatora. Zaleca sie ponadto unikanie tak zwanych zjawisk syrenowych przez dobór liczby przegród w zaleznosci od ilosci lopatek wenty¬ latora, jak równiez odginanie tych lopatek prze¬ ciwnie do kierunku obrotów lub stosowanie wen¬ tylatorów osiowych zamiast promieniowych.

Jak dotychczos jednak, nie udalo sie skutecz¬ nie wytlumic halasu aerodynamicznego, powsta¬ jacego równiez w promieniowych kanalach wen¬ tylacyjnych uzwojen stojana lub wirnika, który jest w przewazajacej ilosci przypadków dominu¬ jacym zródlem halasu, jak to ma miejsce na przyklad w silnikach SAJV-148 i SAD-1618sp.

Stosowane niejednokrotnie przesuniecie wzgledem siebie plaszczyzn kanalów stojana i wirnika, da¬ je bardzo nieznaczny efekt wytlumienia halasu silnika.

Celem wynalazku jest wiec wyeliminowanie wady tych i podobnych silników przez takie roz¬ wiazanie kanalów wentylacyjnych uzwojen stoja¬ na i/lub wirnika, które spowoduje calkowite wy¬ tlumienie halasu powstajacego w tych kanalach, co pozwoli tym samym spelnic wymagania obo¬ wiazujacych norm ze wzgledu na ochrone zdro¬ wia i srodowiska. 106 133106 133 3 " 4 Cel ten osiagnieto przez odpowiedni — ze wzgledu -aa falowe zjawiska akustyczne, a nie tylko wymagania elektromagnetyczne i mecha¬ niczne — dobór kanalów wentylacyjnych uzwojen silnika, w których przeplywajace powietrze chlo¬ dzace uzwojenia nie powoduje powstanie zjawi¬ ska rezonansowego podtrzymywania akustycz¬ nych fal stojacych.

Istota wynalazku polega na tym, ze wymiary promieniowych kanalów wentylacyjnych stojana lub wirnika, które sa utworzone z uzwojen i z pakietów blach magnetycznych zelaza czynnego oddzielonych odstepnikami, dobierane sa wedlug nastepujacej formuly: b V — ^k—w której oznaczono: I a b — szerokosc kanalu [m], 1 — dlugosc kanalu jednoczesnie równ* glebokosci uzwojenia [m], przy czym dla wirnika wartosci te beda wynosily bw i lw i odpowiednio dla stojana bs i ls, V — predkosc obwodowa wirnika [m/sek], a — pred¬ kosc dzwieku w strumieniu powietrznym w ka¬ nale [m/sek], k — wspólczynnik, który dla ze¬ rowego wytlumienia halasu wynosi 2 i w zalez¬ nosci od wymaganego wytlumienia moze przyjmo¬ wac wartosc do 2,8. Zaleca sie przyjmowac war¬ tosc 2,6 jako optymalna.

Ponadto odstepnik powinien byc odsuniety w glab kanalu wirnika lub stojana na odleglosc wynoszaca minimum 1,5 cm liczac od srednicy wirnika. Dopiero w tak zwymiarowanych kana¬ lach* przeplywajace przez nie powietrze dozna na ostrych krawedziach zawirowan o takiej czestot¬ liwosci w stosunku do czestotliwosci wlasnych drgan akustycznych kanalów, ze nie nastapi syn¬ chroniczne doprowadzanie nowych dawek energii na pokrycie strat, jakich doznaje fala dzwieko¬ wa w czasie wedrówki w kanalach stojana i wir¬ nika, a tym samym nie dojdzie do powstania nadmiernego halasu.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 pokazuje w przekroju poprzecznym silnika fragment jed¬ nej warstwy kanalów wentylacyjnych stojana. wirnika, natomiast fig. 2 — fragment tych kana¬ lów w widoku z boku, zgodnie ze strzalka w kierunku A oznaczona na rysunku fig. 1.

Silnik posiada stojan zaopatrzony w promienio¬ we kanaly wentylacyjne 4 utworzone z uzwojen 6 i rdzenia. wykonanego z blach magnetycznych podzielonego na pakiety 2, pomiedzy którymi sa ulozone promieniowo odstepniki 5 oraz posiada wirnik zaopatrzony równiez w promieniowe ka¬ naly wentylacyjne 3 utworzone ewentualnie z. analogicznych jak w stojanie uzwojen 7 wirni¬ ka i pakietów blach rdzenia wirnika 1 rozdzie¬ lonych odstepnikami 8. Utworzone w ten sposób uklady promieniowych kanalów wentylacyjnych stojana i wirnika umieszczone sa w tych samych plaszczyznach. Uzyte na rysunku oznaczenia ls i bs odnosza sie do stojana, natomiast lw 1 Dw do wirnika.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Silnik elektryczny o zmniejszonym poziomie halasu, zwlaszcza trójfazowy indukcyjny duzej mocy, posiadajacy warstwami rozmieszczony uklad promieniowych kanalów wentylacyjnych stojana i wirnika, utworzonych z uzwojen i pa¬ kietów blach magnetycznych rdzeni rozdzielonych odstepnikami, znamienny tym, ze wymiary tych kanalów, zarówno dla stojana jak dla wirnika, okreslone- sa nastepujaca zaleznoscia: b V — ^k—w której przyjeto oznaczenia: la b — szerokosc kanalu [m], 1 — dlugosc kanalu [m], V — predkosc obwodowa wirnika [m/sek],. a — predkosc dzwieku w strumieniu powietrznym w kanale [m/sek], k — wspólczynnik, który ko¬ rzystnie jest przyjmowac 2,6, przy czym odstep¬ niki rozdzielajace poszczególne pakiety rdzeni,, powinny byc odsuniete na odleglosc (ls) wyno¬ szaca minimum 1,5 cm w glab kanalu stojana i/lub (lw) wirnika liczac od srednicy wirnika (Pw)- 10 15 20 25 30 35106 133 Fig.l ±_ua.jjn m x Fi$.2