Асинхронный электродвигатель
Иллюстрации
Реферат
Ьс ечм 0лс ь.
О П -Ф- "А "МЧИ- Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сееоэ Соеетскнк
Сециаюктичеаеи
Рва публик (1)796998
К АВТ©ИКОМУ ЛЬСТВУ! (е1) Дополнительиое и авг. евид-ву (22) Заявлено 251078 (23) 2678127/24-07 (53)М. Кл.. с присоединением заявки М— (23) Приоритет
Н 02 K 17/02
Н 02 К 1/06
Государственный комитет
СССР
ho делам изобретеиий и открытий
Опубликовано 15,0181.Бюллетень Йк 2
Дата онубликоваиив описания 150 181 (53)УДК 621.313, s 333(088.8) (72) Автор изобретения
Д.В. Макаренко (71) Заявитель (54) АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Изобретение относится к электромашиностроению, а более конкретно к устройству трехфаэных ансинхронных электродвигателей с короткозамкнутым илн фазным ротором, имеющих повыаенное значение пускового момента.
Известны.трехфазные асинхронные электродвигатели, содержащие ротор и статор с пазами, выполненными со скосом t1).
Недостатком известного являетсяэ невысокое значение пускового момента, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является асинхронный двигатель с магннтопроводамн .ротора и статора с пазами, выполненными с относительным частичным скосом (2), Недостатком известного являются пониженные значения энергетических показателей, Цель изобретения — повышение энергетических показателей асинхронных электродвигателей.
Эта цель достигается тем, что относительный скос пазов магннтопроводов ротора и статора выполнены вели- . чиной Ьс(0,002-0,014),"Р, на участке 0,1-0,25 длины магнитопроводов, гце 0 - диаметр расточки статора, р - число пар полюсов.
На фиг.1 приведен вариант частичного скоса пазов в соответствии с изобретениему на фиг.2 - зависимость отношения квадрата индукции результирующего потока в зазоре машины с пат© зами со скосом к квадрату индукции в машине с прямыми пазами от скоса пазов, в режиме пускат на фиг.3 - зависимость отношения квадратов индукции в машине со скошенными и нескошенными 15 пазами от длины скосат на фнг.4 - зависимость величины скоса пазов от длины магнитопровода, на котором пазы выполнены со скосом.
Решается комплексная задача - тре20 буется не только повысить значение пускового момента, но и при этом уровень c0s9 и КПД не должен измениться.
- Выход эа границы верхних пределов диапазонов изменения Ьс (особенно
2S при малых значениях t ) и l (особенно при малых значениях Ьс) ведет в зоне номинального скольжения к быстрому уменьшению результирующего потока в зазоре по сравнению с машиной
3ф основного исполнения и, как следствие, 796998 к значительйому уменьшению КПД маши. ны.
Обоснуем предел для величины ско. са пазов Ьс =0,002%ЦР, Будем искать ту зону минимальных значений Ь, для
;которой еще теоретически возможно 5 повысить пусковой момент без ухудшения энергетических характеристик в зоне номинального скольжения, В известной конструкции двигателя используется то обстоятельство, что в асин, Хронном двигателе с обычным скосом пазов результирующий поток в момент пуска значительно больше, чем .у двигателя без скоса пазов. Это позволя,.ет использовать часть этого избыт.ка потока в двигателе предлагаемой,15 конструкции для повышения пускового момента, Следовательно, определяя минимальное рациональное значение b необходимо найти те значения Ь, для которых увеличением потока в зазоре 20 двигателя со скосом пазов можно уже пренебречь, При этом следует учесть, что момент асинхронного двигателя про- порционален квадрату индукции резуль"тирующего потока в зазоре. На фиг. 2 представлена зависимость квадрата индукции результирующего потока в зазоре машины со скосом пазов (по отношению к квадрату индукции машины без скоса пазов) в функции от Ьс для. зоны ЗО скольжения S l (т.е, для режима пуска) для различных машин, обладающих в режиме пуска наименьшим углом сдвига намагничивающих сил статора и ротора 0 и, следовательно, наиболее чувствительные к изменению пространственного положения векторов .МДС
F> обмотки ротора. Исследован весь диапазон мощностей двухполюсных двигателей серий А2, А02. Из данных фиг,2 следует, что для значений 40
Ьс 0, 00 2ЩРвли яни ем с KQc а паз ов н а величину потока в зазоре двигателя в зоне 8=1 можно пренебречь. В основном это связано с той причиной, что к асинхронным двигателям с повышен- 45 ным значением пускового момента относят только те, у которых пусковой момент в 1,2-1,64 раза больше пускового момента двигателя основного исполнения. Для того, чтобы получить у двигателя пусковой момент больший хотя бы в 1,2 раза, чем у основного, необходимо в зазоре иметь в 1,2 -1,44 рва большую индукцию в режиме пуска чем у основного, При этом переход от обычного скоса пазов к частичному приведет к некоторому. снижению потока в зазоре, По этим причинам величина
Ьс=0,002 выбрана в качестве нижнего предела, при котором усилением потока можно пренебречь, Для того, чтобы мак- d0 симально использовать в зоне пуска прирост потока, необходимо частичный скос осуществлять на верхнем пределе значений 1сучастка магнитопровода i: со скосом, Определим то минимальное 65 значение с, при котором величина квадрата ийдукции результирующего потока в зазоре не сможет уже обеспечивать уровень, необходимый для машины с повышенным пусковым моментом.
Для определения минимального значения
Хс, проведем анализ для максимально большого значения b при котором в зоне номинального скольжения еще не происходит ухудшения энергетических характеристик машины, Для этого задаваясь значениями Eс при неизменном значении Ьь =О, 07ФЭЯ будем находить эквивалентное значение Ьс машины с обычным скосом пазов, после чего будем определять с учетом насыщения стали индукцию результирующего потока в зазоре, Результаты анализа представлены на фиг.3. Сопоставляя данные и выводы, сделанные по фиг.2,можно заключить, что значение Ec=0,052 t следует считать предельным, при -котором еще можно теоретически получить эффект усиления пускового момента.
Однако здесь необходимо учесть, что для этого на такой малой длине необходимо осуществить максимальное значение Ьс, что не может не привести в зоне номинальной нагрузки к потере
КПД, вследствие существенного уменьшения поперечного сечения стержня обмотки ротора.на скошенном участке и, следовательно, росту его электрического сопротивления из-за осуществления большого скоса на малой длине, Поэтому в данном случае целесообразно для рационального предела Ф выбрать то его значение, при котором разрабатываемый двигатель наверняка не может быть отнесен к двигателям с повышенным пусковым моментом.В качестве такого рационального предела
tc по данным фиг.3 должно быть выбрано значение (=0,1
На основе проведенного теоретического и экспериментального анализа получена зависимость, устанавливающая рациональную взаимосвязь значений b и 1с, необходимых для получения электродвигателя с повышенными значениями энергетических показателей (см.фиг.4). Из данных фиг.4 следует, что для пределов диапазонов изменения Ь и Рссуществует перекрестная зависимость, т.е, максимальным значением Ь соответствуют минис мальные значения Ес и наоборот, Формула изобретения
Асинхронный электродвигатель, содержащий магнитопроводы статора и ротора с пазами для обмоток, выполненными с частичным относительным скосом, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетичес-. ких показателей, скос пазов величиной Ьс =(0,002-0,014)7Г?) !Р, выполнен
796998 на участке О, 1-0,25 длины магнито проводов, где 0 — диаметр расточки статора, р - число пар полюсов, Источники информации, . прин ятые во внимание при э кспертиэ е
1, Сергеев П.С. и др. Проектирование электрических машин. М., "Энергия,, 1969, с,422-423.
2, Авторское свидетельство СССР
9 655036, кл. Н 02 К 17/02, 1976.
7969,98,Составитель В. Комаров
Редактор М.Келемеш Техред Л.Сердюкова
Корректор В.Вутяга
Заказ 9.793/74 Тираж 739 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР
По делам изобретений и открытий
1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4