Ротор асинхронного электродвигателя

Ротор асинхронного электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: электромашиностроение , асинхронный короткозамкнутый двигатель . Сущность изобретения: ротор асинхронного электродвигателя содержит магнитопровод и короткозамкнутую обмотку . Магнитопровод имеет основные и дополнительные пакеты с пазами. Пазы дополнительных пакетов расположены несимметрично относительно пазов основных пакетов. Дополнительные пакеты ротора расположены рядом и повернуты на 180° друг относительно друга. Короткозамкнутая обмотка состоит из стержней, основных и дополнительных короткозамыкающих колец . Возможно выполнение формы пазов дополнительных пакетов с выступом и минимальным числом пазов вдвое меньше числа пазов основных пакетов. 2 з.п. ф-лы, 12 ил. (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 17/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872037/07 (22) 10.07,90 (46) 30.12,92. Бюл, М 48 (71) Луганский машиностроительный институт (72) В.Ф.Горягин, К.Д.Макаров, Ф.К.Зинзйвер, Б.И.Невзлин, M.Â.Çàãèðíÿê, В.В.Орлов, П.И.Захарченко и Е.Г.Крейдун (56) Патент США М 3662195, заявка ФРГ N 2120538, кл. Н 02 К 9/22, 1972.

Взрывозащищенное и рудничное оборудование. — Труды научно-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института завода "Кузбассзлектромотор", Кемеровское книжное издательство, 1970, выпуск 4, с. 62-65.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к асинхронным короткозамкнутым двигателям, и может быть использовано в трехфазных двигателях большой и средней мощности при повышен. ных требованиях к их энергетическим показателям и надежности.

Известны короткозамкнутые роторы асинхронных двигателей, включающие основные и дополнительные пакеты магнитопровода ротора, обмотку с короткозамыкающими кольцами;

Недостатком этих устройств являются несколько повышенные электрические потери в обмотке ротора, что приводит к йово шению нагрева ротора и двигателя в целом;,„5U, 1785065 Al (54) РОТОР АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Использование: электромашиностроение, асинхронный короткозамкнутый двига- . тель. Сущность изобретения: ротор асинхрон ного электродвигателя содержит магнитопровод и короткоэамкнутую обмотку. Магнитопровод имеет основные и дополнительные пакеты с пазами. Пазы дополнительных пакетов расположены несимметрично относительно пазов основных пакетов. Дополнительные пакеты ротора расположены рядом и повернуты на 180 друг относительно друга. Короткозамкнутая обмотка состоит из стержней, основных и дополнительных короткозамыкающих колец. Возможно выполнение формы пазов дополнительных пакетов с выступом и минимальным числом пазов вдвое меньше числа пазов основных пакетов. 2 з,п, ф-лы, 12 ил ; а также ухудшает его энергетические харак М теристики, прежде всего КПД, Прототипом является короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя, состоя- С щий из вала, основных пакетов О магнитопровода с ярмом и зубцами. пакетов (Я уменьшенного диаметра, состоящих только из ярма и короткозамкнктой клетки, е которой, наряду с основными короткозамыкающими кольцами, расположенными по краям ° магнитопровода ротора, имеются дополнительные короткозамыкающие кольца, расположенные в пределах длины магнитопровода концентрично пакетам.

Недостатком указанного ротора является то, что наличие"дополйительнйх короткоэамыкающих колец уменьшает длину

1785065 зубцов 4 ротора и активную длину двигателя в целом, увеличивает магнитную индукцию в его воздушном зазоре и магнитопроводе ротора, следовательно, уменьшает коэффициент мощности и КПД двигателя, что при- 5 водит к росту нагрева обмоток и потерь электроэнергии в них.

Целью иэобретейия является повышение энергетических характеристик и снижение нагрева двигателя. 10

Это достигается тем, что в короткозамкнутом роторе асинхронного двигателя, состоящем из вала, мэгнитопровода, включающего в себя основные пакеты, и литой короткозамкнутой клетки, состоящей 15 из стержней; основных короткозамкнутых колец, расположенных по краям магнитопровода, и дополнительных короткозамыкающих колец, расположенных в йределах длины мэгнитопроводэ, введены дополни- 20 тельные пакеты ротора с пазами, выполненными несимметрично относительно радиальных осей симметрии пазов основных пакетов, а каждое дополнительное короткозамйкающее кольцо ротора 25 образовано путем частичното перекрытия" пазов, двух дополнительных пакетов, находящйхся рядом, один из которых повернут на 180О относительно другого.

Крометого, пазыдополнительных паке- 30 тов ротора имеют выступ, в месте расположения которого ширина паза превышает половину зубцового деления, а пазы основных пакетов выполнены несимметрично от носительно их радиальных осей, в качестве 35 дополнительных пакетов использованы основные пакеты, повернутые на 180 и прилегающая часть основного пакета. Помимо того, число пазов дополнительных пакетов . по меньшей мере вдвое меньше числа пазов 40 основйых пакетов, а ширина паза дополнительйых пакетов больше суммарной ширины паээ и зубца основного пакета и меньше . Суммарной ширины двух пазов и зубца основного пакета,. -... 45

На фиг. 1 — 3 показан предлагаемый ро"тор, состоящий из вала 1, основных пакетов

2 с ярмом 3 и зубцами 4, неповернутых дополнИтельных пакетов 5 и повернутых на

180О дополнительных пакетов 5, располо- 50 женных рядом с неповернутыми. Как видно из сечения а-а фиг. 3, при заливке ротора электропроводным материалом, наряду с основйыми короткозамыкающими кольцами 6, образованы дополнительные коротко- 55 замыкаащие кольца 7, представляющие собой совокупность электрически соеди. ненных-друг с другом участков стержня 8 в нвповернутых и повернутых на 180 дополнительных пакетах 5.

На фиг, 4 — 12 показаны варианты пазов в основных 2 и дополнительных 5 пакетах и образование дополнительных короткозамыкающих колец 7.

На фиг. 3 показаны пазы 9 (например, двухклеточные) основных пакетов 2, на фиг.

5 — пазы 10 дополнительных пакетов 5 (например, овальные, наклоненные относительно радиальных осей симметрии пазов 9 основных пакетов), на фиг. 6 — наложение .основного пакета 2 (сплошные линии) на неповернутый дополнительный пакет 5 (штриховые линии) и на повернутый на 180 о дополнительный пакет 5 (штрихпунктирные линии). На фиг. 5 крест — накрест заштриховайы места пересечения пазов 10 (и, следовательно, стержней 8 к.з. клетки) неповерну1ого дополнйтельного пакета 5 с пазами 10 повернутого на 180 дополнительного пакета 5 и пазов 10 обоих пакетов 5 с пазами верхней клетки основного пакета 2; слева вверх направо заштрихованы места пересечения пазов 9 нижней клетки основного пакета 2 с пазами 10 неповернутого дополнительного пакета 5; слева вниз наIlpBBo места пересечения пазов. 9 нижней клетки основного пакета 2 с пазами повернутого на 180 дополнительного пакета 5.

Как следует из фиг. 6, совокупность неповернутых и повернутых на 180 дополнительных пакетов 5 обеспечивает после заливки пазов магнитопровода ротора электропроводным материалом, электрическое соединение стержней 8 обмотки ротора. размещенных в пазах 9 основного пакета 2, Таким образом, совокупность участков стержней 8, расположенных в дополнительных пакетах 5, играет роль дополнительного короткозамыкающего кольца 7 для стержней

8, расположенных в пазах 9 основного пакета 2.

На фиг. 6-8 показаны варианты пазов дополнительных пакетов 5: овальные 11, смещенные относительно радиальных осей симметрии пазов 9 основного пакета 2, двухклеточные 12 с выступом, овальные 13 с выступом, на фиг. 9-11 наложение соответствующего неповернутого дополнительного пакета 5 (сплошные линии),на повернутый на 180 дополнительный пакет

5 (штриховые линии); эоны перекрытия на фиг, 9-11 заштрихованы. Как видно на фиг.

7 и 10, достоинством овальных пазов 11, смещенных относительно пазов 9 основного пакета 2 является перекрытие практически по всей высоте паза l1. т.е. достаточное сечение дополнительного короткоэамыкающего кольца 7, а недостатком этих пазов 11 является уменьшение ширины зубца 14 дополнительных пакетов 5 по сравнению с

1785065 зубцами 4 основных пакетов 2 также практически по всей высоте зубца 14, Пазы с

1 выступами приводят к уменьшению ширины

; зубца 14 лишь на части его высоты, но при этом уменьшается и сечение дополнительного короткозамыкающего кольца 7.

На фиг. 12 показано наложение на основной пакет 2 и друг на друга дополнительных пакетов 5 с пазами, перекрывающими по два паза 9 основного пакета 2. Здесь елева вверх направо заштрихованы пазы 15 неповернутого дополнительного пакета 5 (перекрывающие пазы 16 и 17, 18 и 19 и т.д. основного пакета), слева вниз направо— пазы 20 повернутого на 180 дополнительного пакета 5, перекрывающие пазы 17 и 18, 19 и 21 и т.д. основного пакета 2, а крест— накрест — места перекрытия пазов 15 и 20 обоих пакетов 5 друг с другом и с пазами 9 основного пакета 2, Наличие в роторе дополнительных короткозамыкающих колец 7 снижает активное сопротивление обмотки ротора вследствие уменьшения длины путей токов, возникающих в стержнях 8 при работе двигателя. Снижение сопротивления приводит к уменьшению электрических потерь в обмотке ротора и понижению температуры перегрева двигателя при работе в длительном режиме. . При этом, в отличие от прототипа, дополнительные пакеты 5 имеют зубцы 14, что увеличивает, по сравнению с прототипом, активную длину ротора и двигателя в целом, снижает магнитную индукцию в магнитопроводе и воздушном зазоре, следовательно, повышает энергетические характеристи-. ки (КПД и коэффициент мощности) двигателя, снижает потери электроэнергии на 0,5-1 и нагрев его обмоток на 3 — 7 С.

5 Формула изобретения

1. Ротор асинхронного электродвигателя, содержащий магнитопровод. включающий основные пакеты с пазами и короткозамкнутую обмотку, состоящую из

10 стержней, основных короткозамыкающих колец, расположенных по торцам магнитопровода, и дополнительных короткозамыкающих колец, расположенных в пределах длины магнитопровЬда, отличающийся

15 тем, что, с целью повышения энергетических характеристик и снижения нагрева электродвигателя, введены дополнительные пакеты с пазами, расположенными несимметрично относительно пазов основных пакетов, при20 чем расположенные рядом два дополнительных пакета повернуты друг относительно друга на 180О.

2, Ротор по и. 1, отличающийся тем, что пазы дополнйтельных пакетов рото25 ра имеют выступ, в месте расположения которого ширина паза превышает половину зубцового деления.

3. Ротор по и. 1, отличающийся

30 тем, что число пазов дополнительных пакетов по меньшей мере вдвое меньше числа пазов основных пакетов, а ширина паза дополнительных пакетов больше суммарной ширины паза и зубца основного пакета и

35 меньше суммарной ширины двух пазов и зубца основного пакета.

Ш-И

Фае.3;:...,--;!. =.

10 фиг.б

Фиг. 7

1785065

Составитель Б.Невзлин 3, 12

Техред М.Моргентал Корректор И,Шулла

Редактор

Заказ 4369 . Тираж, Подписное

ВНИИП Го

ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101