Электродвигатель
Иллюстрации
Реферат
oþ3 Соаетскм
С©циалмстнмесиия
Республик еп И : НИЕ
И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлеио29.03.76 (2l) 2339410/24-07 с присоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликоваио15.04.79.бюллетень № 1
Дата опубликования описания19.04.7
M. Кл.
Н 02 К 17/30
Н 02 К 5/18
Гасударственный квинтет
СССР
an далем нзобрвтеннй и открытий
УДК 621.313. .713 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. П. Поздняков и В. H. Рычков
Воронежский ордена Трудового Красного Знамени завод кузнечно-прессового оборудования имени М. И. Калинина. (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Изобретение относится к электродви- гателям с закрепленными HB валу элементами для пуска и регулирования.
Известен электродвигатель, содержащий вал с фазным ротором и предназначенное для пуска и регулирования электродвигате- 5 ля индукционное сопротивление с массивным ферромагнитным закрепленном на валу магнитопроводом с обмоткой, соединенной с обмоткой ротора и ребра охлаждения -(1)
Однако в указанном устройстве не обео- о печивается необходимый отвод тепла.
Известен также электродвигатель, содержащий вал с, фазным ротором и предназначенное для пуска и регулирования электродвигателя индукционное сопротивление с массивным ферромагнитным магнитопроводом, выполненным в виде установленного на валу трехстержневого сердечника с расположенной на его имеющих переменное поперечное сечение стержня обмоткой, соединенной с обмоткой ротора, и цилиндрического ярма, охватывающего сердечник по периферии t2) 2
Стержень сердечника в этом устройстве выполнен с переменным сечением таким
С образом, что минимальное сечение находится посредине стержня. При одинаковом во всех сечениях стержня магнитном потоке максимальная индукпия будет в минимальном сечении. Так как удельные потери от гистерезиса и вихревых токов при прочих равных условиях пропорциональны квадрату магнитной индукции, то в минимальном сечении стержня будут максимальные тепловые потери, отвод которых при такой конструкции сердечника весьма затруднителен.
В замыкающем ярме магнитопровода происходит рассеивание магнитного потоа по торцам, приводящее к уменьшению магнитной индукции в ярме, уменьшению тепловых потерь от гистерезйса и вихревых токов и снижению коэффициента мощности индукционного сот)ротивления, так как тепловые потери являются ективной составляющей мощности, с уменьшением
657532 которой при неизменной реактивной составляющей коэффициент мощности снижается.
Кроме тогэ, при изготовлении устрой5 ства необ.ходима индивидуальная намотка обмоточных катушек вследствие того, что магнитэпровод выполнен неразъемным, Это повышает трудоемкость изготовления и сборки индукционного сопротивления.
Целью изобретения является повышение мощности путем улучшения охлаждения.
Цель достигается тем, что стержни сердечника выполнены с уменьшением поперечного сечения от вала к периферии и ярмо выполнено оребренным.
При этом стержни могут быть выполнены с равномерным уменьшением поперечного сечения или с периферийными концами в виде "ласточкина хвоста", или с пря- моугольными пазами, или с отверстиями на периферийных концах.
На фиг. 1 показано данное устройство с частичным продольным разрезом; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3, 4, 25
5, 6 - варианты выполнения периферийных концов стержней магнитопровода.
Описываемый .злектродвигатель содержит вал 1 с фазным ротором, индукционН0е сопротивление 2, закрепленное на валу электродвигателя при помощи шпонки
3 и круглой гайки 4 со стопорной шайбой 5. Индукционное сопротивление вк по.чает массивный ферромагнитный магнита провод 6, состоящий из трехстержневого сердечника 7 и цилиндрического ярма 8, выполненного в виде двух стаканов 9 и
10, обмотку 11, состоящую из трех катушек 12, расположенных на стержнях
13 сердечника 7, и ребра 14 радиатора . 4О для отвода тепла, смонтированного на ярме 8. Радиатор может быть выполнен из металла или сплава с малым удельным весом, например из алюминия. Выводы катушек 12, проходящие через изоляционные втулки 15 в ярме 8, соединены с обмоткой ротора. Стержни 13 выполнены с уменьшением поперечного сечения от вала 1 к периферии. Уменьшение поперечИ ного сечения может быть реализовано в различных вариантах, либо путем равномерного его уменьшения, либо путем выполнения периферийных концов стержней в виде ласточкина хвоста" 16, либо выполнением прямоугольных пазов 17 или отверстий 18.
Устройство работает следующим образом.
Индукционное сопротивление 2 характеризуется большими потерями от гистерезиса и вихревых токов в массивном ферромагнитном магнитэпроводе 6. Величина этих потерь зависит от частоты тока в обмотке 11, увеличиваясь с повышением и уменьшаясь со снижением частоты, Последняя изменяется пропорционально скольжению. Таким образом, активное сопротивление в цепи ротора изменяется пропорционально скольжению автоматиче-! ски.
B первый момент пуска электродвига:— теля частота тока в цепи ротора равна частоте сети; в этих условиях активное сопротивление цепи ротора имеет макси« мальное значение, что ограничивает пускоBoN ток и повышает EjjcKoeoA момент; большая доля всех потерь в цепи ротора (до 90%) выносится в индукционное сопротивление, котэрэе имеет развитую поверхность охлаждения и охлаждается лучше, чем ротор.
По мере разбега ротора, частота тока в цепи ротора уменьшается, что приводит к уменьшению активногэ сопротивления. цепи ротора и обеспечению постоянства момента, развиваемого элекродвигателем.
В связи с тем, что выделение тепла перераспределяется и максимальное количество тепла выделяется на периферии магнитопровода, обеспечивается эффективный отвод его радиатором, улучшение условий охлаждения индукционного сопротивления примерно вдвое увеличивает продолжительность работы электродвигателя без перегрева в условиях повышенных скольжений по сравнению с известными конструкциями.
Выполнение ярма замкнутым по торцам приводит к уменьшению рассеивания магнитного потока и повышению коэффициента мощности устройства.
Выполнение ярма съемным снижает трудоемкость изготовления и сборки индукционного сопротивления путем применения готовых катушек., Выполнение ярма в виде двух стаканов позволяет сделать конструкцию индукционного сопротивления герметичной, что важно при использовании ее в промышленных установках, характеризующихся наличием запыленной, агрессивной и взрывоопасной среды.
Выполнение радиатора для отвода тепла из металла или сплава с малым удельным весом снижает массу и момент инерции индукционного сопротивления, чтэ важ657532 но при частых пусках и реверсирэвании электродвигателя.
Формула изобретения
1. Электродвигатель, содержащий вал с фазным ротором и предназначенное для пуска и регулирования электродвигателя индукционное сопротивление с массивным ферромагнитным магнитопровэдом, выполненным в виде установленного на валу трехстержневого сердечника с расположенной на его имеющих переменное поперечное сечение стержнях обмоткой, соединенной с обмоткой ротора, и цилиндрического ярма, охватывающего сердечник по периферии, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности путем улучшения охлаждения, стержни сердечника выполнены с уменьшением поперечного сечения от вала к периферии и ярмо выполнено оребренным.
2. Электродвигатель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что стержни выполнены с равномерным уменьшением поперечного сечения.
3. Электродвигатель по гг. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что стержни выполнены с периферийными концами в виде ласточкина хвоста .
4. Электродвигатель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что стержни выполнены с прямоугольными пазами на периферийных концах.
5. Электродвигатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что стержни выполнены с отверстиями на перифврийных концах.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
¹ 319995 кл. Н 02 К 17/30, 1969.
2. Патент Германии ¹ 110597, 21 d 23/01, 1899.
С.оставитель Л. Карпева
Редактор Л. Баглай Техред Н. Бабурка:. Корректор И. щуска
Заказ 1817/53 Тираж 856 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений> и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектнан, 4