Ротор асинхронного двигателя с обмоткой и виде беличьего колеса

Ротор асинхронного двигателя с обмоткой и виде беличьего колеса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

! сесоюзная патент::о-т;-.;;" - :ч. с-гав йблиотена щ;

Х 11463

Класс 21dР, 20

ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ ротора асинхронного двигателя с обмоткою в виде беличьего колеса.

К патенту К. И. Шенфера, заявленному 26 января 1928 года (заяв. свид. № 25419).

О выдаче патента опубликовано 30 сентября 1929 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 30 сентября 1929 года.

Известны конструкции асинхронных двигателей, в которых ротор в виде беличьего колеса имеет глубокие и узкие пазы. Вследствие резко выраженного „скин-эффекта" в таком двигателе ваттное сопротивление роторной обмотки при пуске в ход, когда частота тока в роторе велика, имеет большую величину, чем во вращающемся с нормальной скоростью двигателе.

Однако, такие двигатели обладают, тем недостатком, что их коэффи-, циент мощности при нормальной работе получается небольшим, благодаря увеличенному потоку рассея- ния обмотки ротора, обусловленному глубокими и узкими пазами.

Предлагаемое изобретение ка- 1 сается ротора асинхронного двига- теля с обмоткою в виде беличьего колеса и имеет целью устранить вышеупомянутый недостаток.

На чертеже фиг. 1 изображает разрез части ротора с проводниками, имеющими в нижней части поперечные прорезы.; фиг. 2 — проводник круглого сечения с прорезами в нижней части; фиг. 3 — разрез его по

 — С (фиг. 2); фиг. 4 — проводник круглого сечения с прорезами в нижней части, чередующимися с прорезами в боковых частях; фиг. 5— разрез его по D — Е (фиг. 4); фиг. 6— разрез его по  — С (фиг. 4); фиг. 7— разрез его по С--Н(фиг. 4); фиг. 8— часть проводника овального сечения с прорезами в нижней части; фиг. 9— разрез его по L- -M(@Hr. 8); фиг. 10 — часть проводника овального сечения с прорезами в нижней части, чередующимися с прорезами, расположенными в верхней части; фиг. 11— разрез его по --ЛХ(фиг. 10); фиг. 12— часть проводника обмотки круглого сечения с кольцевыми выточками; фиг. 13 — разрез его по L — М(фиг. 12); фнг. 14 — поперечный разрез проводника обмотки в случае овального сечения с кольцевыми выточками; фиг. 15 — часть проводника круглого сечения с винтовыми выточками; фиг. 16 — разрез его по N — P (фиг. 15); фиг. 17 — поперечный разрез составного проводника с центральной же-, лезной жилой и медной оболочкой с винтовыми выточками; фиг. 18 — проводник, в прорезах коего расположены железные пластинки; фиг. 19— часть роторной обмотки с торцевыми кольцами с радиальными прорезами с наружной стороны колец; фиг. 20 — часть роторной обмотки с торцевыми кольцами с чередующимися радиальными прорезами с наружной и внутренней стороны колец; фиг. 21 †разр части торце-: ного кольца обмотки с концентри- ческими прорезами, расположенными с наружной стороны кольца; фиг. 22 — вид его с торца; фиг. 23 — раз- рез части торцевого кольца обмотки с концентрическими прорезами, расположенными с наружной и внутрен- ней стороны кольца; фиг. 24 †разр части торцевого кольца обмотки с концентрическижи и радиальными прорезами, фиг. 25 †в его с торца.

На фиг. 1 чертежа означают: S— статор асинхронного двигателя, R— ротор, А — медный проводник обмотки ротора с прорезами а- -а — а, К вЂ” К— торцевые медные кольца беличьей обмотки.

При пуске в ход, когда частота тока в роторе велика, ток / течет в проводник А, примерно так, как показано на фиг. 2 стрелками. Из фиг. 2 мы видим, что, благодаря прорезам а а — а, ток почти не заходит в нижние волокна проводника вследствие большей величины индук- тивного сопротивления нижних путей, ! тока, изогнутых из-за наличия проре- зов а- а — а. При нормальной работе: двигателя, когда частота тока в роторе не велика, индуктивное сопротивление нижних волокон проводника А понижается, вследствие чего ток распределяется по всему сечению проводника (фиг. 1). Отсюда видно,, что проводник гребенчатого вида, согласно фиг. 1 и 2, будет иметь при пуске в ход большую величину ваттного сопротивления, чем при нормальной работе,и, следовательно, двигатель будет развивать высокий пусковой момент при небольшом пусковом токе.

На фиг. 4 изображен проводник с прорезами а -а в нижней части и с прорезами h — Ь в боковых частях;. на фиг. 5, 6, 7 †е сечения плоскостями D -Е,  — С, G Н.

На фиг. 8 изображен такой же гребенчатый проводник. как и на фиг. 2, но только овального сечения. На фиг. 10 изображен проводник с прорезами а- -а, расположенными в нижней части и прорезами а, — -а„расположенными в верхней части проводника.

На фиг. 12 и 13 изображен проводник круглого сечения с кольцевыми выточками b -6; такой проводник может иметь также и овальное сечение, как показано в разрезе на фиг. 14.

Можно выбрать в медном проводнике ротора также винтовую выточку, как показано на фиг. 15 и 16, а также выполнить его при этом составным (например, с центральной железной жилой и медной оболочкой с винтовой выточкой), как показано на фиг. 17. В таком проводнике ток, текущий по внешне и медной оболочке, будет иметь винтообразное направление, вследствие чего появится магнитный поток, направленный вдоль оси проводника, т.-е. по его центральной железной жиле. Этот поток будет индуктировать в центральном железном стержне токи

Фуко, замыкающиеся по траекториям, имеющим форму окружности. Таким образом, составной проводник, изображенный на фиг. 17, будет представлять собой своего рода трансформатор, у которого первичной обмоткой является внешняя медная оболочка малого омического сопротивления и вторичной центральный железный провод большого омического сопротивления.

На фиг. 18 изображен гребенчатый проводник, отличающийся от фиг. 8 тем, что в его прорезах расположены железные пластинки для увеличения кажущегося сопротивления нижних волокон.

Вместо прорезов, располагаемых в рабочих проводниках беличьей обмотки, прорезы могут быть располоЕсли скомбинировать между собой конструкции колец с концентриче} скими выемками (фиг. 21 и 22) и с радиальными выемками (фиг. 19), то получится новая конструкция, изображенная на фиг. 24 и 25. Как то видно из последних фигур, такое ! торцевсе кольцо имеет с наружной стороны радиальные а — а и концентрические а,— а, прорезы. ! Предмет патента.

1, Ротор асинхронного двигателя с обмоткою в виде беличьего колеса, характеризующийся тем, что, с целью увеличения кажущегося сопротивления при пуске, провода ротора имеют в нижней части поперечные прорезы а (фиг. 1 и 2).

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 ротора, отличающееся тем, что прорезы а в нижней части проводника чередуются с прорезами в боковых частях проводника или же

r. прорезами в верхней части проводника (фиг. 4 и 10}.

3. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 ротора, отличающееся тем, что проводники его обмотки имеют кольцевые выточки (фиг. 12). !

4. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 ротора, отличающееся тем, что проводники его обмотки имеют винтовые выточки (фиг. 15).

5. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 ротора, отличающееся тем, что прорезы сделаны не в проводниках, а в торцевых кольцах,при чем или только с наружной стороны колец, или же с наружной и внутренней их стороны (фиг. 19, 20).

6. Видоизменение охарактеризованного в п. 5 ротора, отличающееся жены также и в торцевых кольцах, как показано на фиг, 19 — 25. На этих фигурах означают: А А — А — рабочие проводники беличьей обмотки;

К вЂ” торцевые кольца; а, и а,,— концентрические и а, и а„ вЂ радиальн прорезы в торцевом кольце.

Благодаря наличию радиальных прорезов а,— а,,— а, ток в торцевом кольце протекает, примерно так, как показано на фиг. 19 стрелками..

При пуске в ход, когда частота токов в торцевом кольце К велика, ток замыкается по кратчайшим путям, почти не проходя по правой части сечения кольца К. При нормальной работе, когда частота токов в роторе не велика, ток распределяется по всему сечению кольца К,, как показано пунктирными стрелками на фиг. 19.

На фиг. 20 показано торцевое кольцо с радиальными прорезами, расположенными с наружной (а,— а,) и внутренней (а4 — а,,) стороны кольца.

Прорезы в торцевом кольце могут быть также расположены в виде концентрических кругов а, — а, — а„ как показано на фиг. 21 и 22. Благодаря такой конструкции, ток, протекающий к нижним волокнам кольца К, течет по извилистой траектории, как показано схематически на фиг. 21 пунктирной стрелкой, и при пуске в ход, когда частота тока в роторе велика, он будет проходить, главным образом, через верхнее сечение кольца К, благодаря чему ваттное сопротивление ротора возрастет и пусковой ток понизится.

На фиг. 23 изображено другое видоизменение конструкции, при котором концентрические прорезы выполнены не только с наружной сто-, роны (а,) торцевого кольца. но также, и с внутренней стороны (а,,), благодаря чему ток, протекающий к нижним волокнам торцевого кольца, принужден протекать по извилистой траектории, как показано пунктиром на этой фигуре. тем, что в торцевых кольцах его обмотки сделаны концентрические прорезы а, (фиг. 21, 22 и 23).

7. Видоизменение охарактеризованного в п. 5 ро-1ора, отличающееся тем, что в торцевых кольцах его обмотки сделаны и концентрические и радиальные прорезы (фиг. 24 и 25)К патенту К. И. Шенфера № 11463

Фиг.24. и

Фиг.25. иг

Фиг21. и г.б.

Л9

Фиг5. Фигб.

ЯЗ 9 а а

Фиг18.

Фиг.И

Тнп. «1юмннтерн» Центрнздата Народов СССР. Ленинград. Краеяая, 1.