Ротор асинхронного двигателя

Ротор асинхронного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 ласс 21dÐ, 20

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в popo изобретений Госплана СССР.,. 1

П. А. Фридкин

* =РОТОР АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Заявлено 4 октября 1941 года в Наркомэлектропром за ¹ 47274 (307675) Опубликовано 30 апреля 1946 года

Предметом данного изобретения является ротор а си нхронного двигателя, отличающийся от известных особым выполнением его коротко.--. .;:хпутсй обмотки типа беличьей клетки. Такое выполнение ротора предназначается, главным образом, для массивных роторных зон электроприводов типа «дугового стато ра» IIQ авторскому свидетельству

¹ 42629 того же изо|бретателя, но может быть также применено для нормальных короткозаикнутых роторов асинхронных двигателей.

Уже известны асихронные двигатели Ic,ðoTopoMI, имеющим обмотку, про водник которой в каждом пазу составляется из чередующихся между собою по и ружности мед1ных и железных полос, причем ширина медных полос мала по сравнению с шириной железных, и эти полосы имеют торцевые пазы, для закладывания в них KopoTKQBBIMbIKQIoIIIHx колец.

Обмотка предлагаемого ротора выполняется аналогичным образом, ио в отличие от известных роторов, с целью уменьшения магнит ного рассеяния обмотки и улучшения коэфициента мощности, двигателя путем выполи ения обмо тки с весьма малым пазовым,роторным делением, в роторных пазах предлагаемого ротора, выполненных достаточно широкими, расположено пе менее пяти, полос в порядке

«медь — сталь — медь» (но не

«сталь — медь — сталь») так, чтобы отсутствовал зазор между стальными полосами,и телом ротора и стальные полосы выполняли роль промежуточных зубцов.

В случае выполнения такого ротора с обмоткой, имеющей на торцах пазы .для закладывания в них короткозамыкающих колец, тело ротора .на торцах снабжается пазами, расположенными соответственно пазам проводников обмотки, для закладывания .корот козамыкающих колец та ким образом, чтобы они оказались уто пленными в ферромагнитном материале ротора.

Изложенное поясняется чертежом, па фиг. 1 и 2 которого показана часть обода ротора в двух проекциях (вид с торца и продольвый разрез), на фиг. 3 в стержень обмотки ротора.

На чертеже обозначено:

А — медные стержни (полосы ),  — стальные стержени (полосы) из марок стали от СТ-0 до СТ-5, 24 б6159

С вЂ” короткозамыкающие кольца, Д вЂ” обод роторной эо ны.

В каждом пазу, выполняемом достаточно широким, укладывается пакет из медных и стальных стерж.ней так, что о ни чередуются между собой по окружности (фиг. 1). Медные стержни достаточно узки.

Как у медных, так и у стальных стержней выполняются торцевые пазы Е, показанные на фиг. 3. ШиРина а их на несколько миллиметров больше IUBpHHbI в короткозамыкающих колец. Аналогичные, но предпочтительно более узкие ITорцевые пазы выполняются в ободе ротора или выполняющего его функции орга на рабочей машины (фиг. 1). Ширина с торцевых пазов ротора выполняется с,расчетом на тугую или скользящую посадку в них короткозамыкающего,кольца, обеспечивающу|о электрический KQHTBKTI между телом обода Д и короткозамыка ющ им кольцом. Т аки м о бразом размер с близок к размеру в.

Кольца С укладываются в пазах стержней и обода и сопрягаются с ними так, как это показано на фиг. 2.

Электрический контакт между короткозамыкающим |кольцом С, с вдной стороны, и медными и стальиыми стержнями, с другой cTopoiHbI, достигается сваркой эпих элем ентов, причем воздушные промежутки между стержнями и кольцами заплавляются сварочной присадиой F, показа иной на фиг. 2 оплошной ретушью.

Обязательным является плотное прилегание сталыных стержней к дну пазов ротора, как это показано .на фиг. 1.

Выполненной TBKHMI образом обмоткой типа беличьей клетки достигаются следующие ее особенно.-сти в эксплоатации и исполнении.

1. Резко снижает ся двоякосцепленное и пазовое рассеяние обмотки благодаря большому числу моторных стержней на полюс-фазу, что улучшает коэфициент мощно,сти электропривода.

Это улучшение - выступает тем более резко, чем тихоходнее электропривод, что вытекает из выражения для статорного тока:

/) = 1//2 +(/1 + /F 12+2/ (/ 2+- Ыг ) sinqq

Увеличение cos у электропр ивода и снижение его тока 11 мы имеем при указанной обмотке за счет резкого снижения значения величины

sin р... т. е. синуса угла сдвига между током и э. д. с. скольжения роторного стержня. а величина эта у тихоходных маши и значительно больше, чем у быстроходных машин при прочих равных условиях.

2. Получающееся,при новой беличьей клетке весьма малое пазовое роторное деление при узких медных стержнях резко снижает коэфициент Картера. Это способствует снижению намагкичивающего тока и дальнейшему улучшению

cosy.

3. Резко выр аженный в стальных стержнях ски нэффект при пуске электропривода, вытекающий из формулы для .коэфициента FieId à

Zeu bcu p (Р.

h =uh=h

Э

Z . Ь - 0,02 1 ) приводит роторную обмотку к повышенному сопротивлению прм пуске, обусловленному только мед ной клеткой, в То время как при малых скольжениях, т. е. при рабочих режи мах, стальные стержни резко снижают свое активное сопротивление и, включаясь па раллельно в цепь медной клепки, рЕзко снижают общее роторное активное сопротивление.

Таки м образом отношение пускового активного сопротивления к рабочему активному сопротивлени1о у предлагаемой короткозамкнутой обмотки резко повышается со всем и вытекающими отсюда сущест.венными преимуществами.

4. Это отношение еще далее увеличивается углублением корогкозамыкаюш их колец в пазы ферромагнитного тела масснвного роторного обода, так как ари пуске достигается скинэффект не только в стержнях, но и в кольцах.

5. Механнческая прочность предлагаемой беличьей клетки весьма

¹ 66159 высока, поскольку стержни удерживаются Бе только на сварке к кольцам, а самкми кольцами и массивным ободом, в который эти кольца в свою очередь вставлены.

6. Выполнение описываемой беличьей клвжи значительно облегчается, во-первых, резким снижением количества прорезаемых роторных пазов и, во-вторых, ущирением этих пазов, прорезка котоpbrx значительно проще и может быть выполнена быстрее, чем прорезка узких пазов.

При чугунных роторных ободах предлагаемая беличья клетка дает добавочное весьма существенное преимущество. заключающееся в снижении .ампервипков, необходимых для намагничивания ротор ной зубцовой зоны. Это снижение весьма велико. посколыку чугунные роторные зубцы как бы заменяются зубцами из стали, магнитная проницаемость которой, при обычных для роторных зубцов индукциях порядка 8000... 140 000, в десятки раз выше магнитной дронипаемости чугуна.

Резкое — в десятки раз — снижение роторных зубцовых ампервипков намагничивания дает существенное снижение намагничивающего тока и соответствующее повышению соз з электроп р ивода.

Таким об разом при1мененяе новой беличьей клетки дает возможность использования чугунных ободов в качестве роторных зон без существенного ущерба для показателей элвктропривода.

Предмет изобретения

1. Ротор асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой типа беличьей клетки, помещенной в пазах ротора и выполненной однослойной из проводников, составленн ых из чередующихся по окружности медных и ста IblHbIx полос, из которых медные имеют 3Hrlчительно меньшую толщину, чем стальные, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения магнитного рассеяния обможи и улучшения коэфициента мощности двигателя путем выполнения обмотки с весьма малы м пазовым роторным делением. в роторных пазах, выполненных достаточно широкими, расположено не менее пяти полос в порядке «медь — сталь — медь» (но не «сталь — медь — ста Ib») так, чтобы отсутствовал зазор между стальными полосами и телом ротора и стальные полосы выполняли роль промежуточных зубцов.

2. Форма вы полнения ротора по п. 1 с обмоткой, имеющей на торцах пазы для закладывания в ННх

KOlPOTÊOÇàÌbrÊàÞÙÈÕ КОЛЕЦ, О тличающаяся тем, что тело ротора на торцах имеет пазы, расположенные соответственно пазам проводников обмотки для закладывания короткозамыкающ их колец таким образом, чтобы они оказались утоплен ными в ферромагнитном материале ротора.,¹,66159

Фиг. 1

Фиг. 2

Фиг. 3

Отв. редактор В. Н, Костров Техн. редактор Г. Ф. Соколева

А01629. Подписано к печати 20/И-1948 r. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. ЗФ4.

Типография Госпланиздата. им. Воровского, Калуга