Индукционная электрическая машина

Индукционная электрическая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ИНДУКЦИОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА по авт. св. W 832662, о т л и чающаяся тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик, в каждом слое ротора выполнены отверстия , равномерно распределенные по длине и окружносЛ-и. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что Число отверстий увеличивается в направлении от внутреннего слоя к внешнему, а число слоев N равно целому числу, определяемому из выражения , 2 ГТ ,Щ где U. толщина ленты из фольги, м; Р f удельное сопротивление материала фольги, ОМ.м; магнитная проницаемость материала фольги, Ом-с/м; f частота напряжения питающей 2 & сети, Гц.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СбЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ц51) Н 02 К 17/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЙЩ;.;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ)ТИЙ (61) 832662 (21) 3552026/24-07 (22) 14 ° 02.83 (46) 15.06.84. Бюл, Р 22 (72) И.B.Hî÷êàðåâ, С.Г.Шилов и М.Н.Филатов (71) Фрунзенский политехнический институт (53) 621. 313. 333: 531 771 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 832662, кл, Н 02 К 17/42, 1979. (54) (57) 1 . ИНДУКЦИОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА по авт. cs. В 832662, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик, в каждом слое ротора выполнены отверстия, равномерно распределенные по длине и окружности.

2, Машина по и. 1, отличающ а я с я тем, что Число отверстий увеличивается в направлении от внутреннего слоя к внешнему, а число слоев N равно целому числу, определяемому из выражения

„,2 и 1 (0 где ) „- толщина ленты иэ фольги, м; — удельное сопротивление материала фольги, ОМ ° м; магнитная проницаемость ма- териала фольги, Ом с/м;

f - частота напряжения питающей Я сети, Гц.

1G98081

Изобретение относится к электрическим машинам с полым ротором, По основному авт. св. 9 832662 известна индукционная электрическая машина с. полым ротором, выполненным многослойным из полосы фольги (1), Недостатком известной машины являются невысокие пусковые свойства изза ограниченной воэможности изменять активное сопротивление роторм.

Цель изобретения - улучшение пус- )О ковых характеристик, Поставленная цель достигается тем, что в индукционной электрической маШине, содержащей статор с системой возбуждения и полый токопроводящий ро.)5 тор, выполненный многослойным из полосы фольги; в ка)кдом слое ротора выполнены отверстия, равномерно распределенные по длине и окружности.

Число отверстий увеличивается в направлении от внутреннего слоя к внешнему, а число слоев N равно целому числу, определяемому из выражения

U p

25 где Ь„- толщина ленты из фольги, м; удельное сопротивление материала фольги, Ом. м; магнитная проницаемость ма-. териала фольги, Ом с/м; 3О

f — частота напряжения питающей сети, Гц.

На фиг, 1 изображена цилиндрическая часть ротора, сворачиваемая из фольги на оправке; на фиг. 2 — ротор электрической машины, продольный разрез.

Ротор выполнен многослойным из ленты 1 из металлической фольги, намотанной плашмя в несколько слоев на ци-О линдрическую оправку 2, внешний диаметр которой соответствует внутреннему диаметру цилиндрической части 3 ротора..

Количество слоев ленты 1 зависит от необходимой толщины стенки ротора и определяется толщиной металлической фольги. Между слоями металлической фольги помещен слой связывающего веще" ства 4. При этом посредством прижимных устройств (не показаны) устранен зазор и воздушные раковины между слоя- О ми и обеспечено плотное прилегание отдельных слоев ленты 1 друг к другу.

В ленте 1 выполнены отверстия 5 таким образом, что при намотке ее на оправку 2 их количество увеличивает- 55 ся от внутреннего слоя к наружному, причем наружным слоем считается тот, который наиболее близко расположен к статору.

Изготовленную таким способом много 4 слойную цилиндрическую часть 3 механически соединяют по торцам с концевой ступицей б, например опрессовывают пластмассой. С целью устранения вытекания избытка синтетического Я клея на поверхность цилиндрической части 3 и предотвращения приклеивания внутренней поверхности ротора к оправке 2 верхний и нижний слой фольги выполнен без сквозных отверстий.

Одновременно это улучшает аэродинамические свойства цилиндра ротора. Металлическая фольга 1 может быть изготовлена из немагнитного, ферромагнитного, гистерезисного и т.п. материала.

Принцип действия предложенного ротора аналогичен принципу действия известных полых роторов с распределенными параметрами и основан на том, что вращающее поле статора наводит вихревые токи в цилиндрической части ротора. Взаимодействие результирующего поля с токами ротора обуславливает создание вращающего момента.

Для улучшения пусковых свойств предлагаемого ротора общее количество слоев металлической ленты необходимо выполнить в соответствии с выражением (1).

При пуске в ход, когда частота то ка в роторе. велика и равна частоте сети, глубина проникновения Ь электромагнитного поля в материал ленты 1 рав на

То гда при выполнении цилиндра 3 ротора с числом слоев N, удовлетворяющим предложенному соотношению (с толщиной Иь > 2Ь), ток протекает только по его наружным слоям, т ° е. в поверхностном слое с толщиной h. Поскольку в наружных слоях выполнен ряд отверстий 5, то активное сопротивление этих слоев R больше активного сопротивления слоев без отверстий

- р.сп

R за.счет уменьшения общего сечения токопровода из-за наличия в нем отверстий 5: р = Rp cn + ) лоп где R — активное. сопротивление rioon верхностного слон ротора толщиной h с учетом отверстий

5, выполненных в наружных слоях цилиндра 3, т.е. ак— тивное сопротивление ротора при пуске;

R — активное сопротивление пор,ся верхностного слоя ротора толщиной при выполнении слоев цилиндра 3 сплошными без отверстий 5;

R o — дополнительное сопротивление„ обусловленное наличием в наружных слоях цилиндра 3 ротора отверстий 5.

Таким образом, выполнение в наружных слоях цилиндра 3 ротора отверстий 5 аналогично введению в ро1098081

Составитель В.Комаров

Редактор А .Гулько Техред Л.Микеш Корректор В,Бутяга

Зак as 4220/44 Тираж 66 7 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 тор дополнительного активного сопротивления при пуске приводит к уменьшению пускового тока и увеличению начального пускового момента

Мп

По мере разгона и уменьшения частоты вихревых токов ротора эффект вытеснения ослабевает, и ток проникает в нижние слои ленты 1, количество отверстий 5 в которых значительно меньше, чем в верхних слоях, и которые, следовательно, обладают меньшим активным сопротивлением. Та% ким образом, предлагаемый ротор по достигаемому эффекту аналогичен двухклеточному электродвигателю, у которого активное сопротивление верхней клетки увеличено по сравнению с активным сопротивлением нижней клетки только уменьшением ее сечения, и позволяет улучшить пусковые свойства: увеличить пусковой вращающий момент и уменьшить пусковой ток.

Этот эффект целесообразно использо вать при выполнении ротора из материала с большим значением р, например из ферромагнитного материала.

Выполнение ротора из металлической ленты со сквозными отверстиями, намотанной слоями, позволяет изготавливатьь его с любым отношением длины цилиндрической части к ее диаметру и с любой толщиной стенки и позволяет существенно повысить механи5 ческую прочность и жесткость ротора.

Наличие в ленте отверстий позволяет одновременно повысить качество изготовления цилиндра ротора и обеспечить стабильность его толщины по

10 всей длине. Это объясняется тем, что связывающее вещество из пространства между слоями частично выдавливается в отперфорированные отверстия, за счет чего обеспечивается равно 5 мерность толщины слоя связывающего ,вещества, Через отверстия избыток связывающегоо вещества передается на следующий спой ленты, чем обеспечивается надежное склеивание отдельных слоевЧ ленты, что ведет к повышению механи ческой прочности ротора. За счет то-го, что крайние наружный и внутрен" ний слои выполнены без отверстий, ротор не требует механической обработки и обладает хорошими аэродинамическими характеристиками .