Асинхронный электродвигатель

Асинхронный электродвигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

И. В. Бочкарев и А. А. Осипян

Московский ордена Ленина авиационныч институт им. Серго Орджоникидзе и Фрунзенский политехнический институт (71) Заявители (54) АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение от; осится к области электрических машин и может быть использовано для привода различных исполнительных механизмов.

Известны асинхронные электродвига= тели, состоящие иэ корпуса, статора

5 с обмотками, ротора в виде полого стакана и внутреннего магнитопровода (1)

В известных конструкциях длина вала между подшипниковыми опорами соответствует габаритной длине машины. При этом, с целью исключения недопустимого прогиба и обеспечения работоспособности в режиме.резонанса, когда частота соб15 ственных.колебаний равна или кратна частоте внешних возмущающих сил, вал выполнен с эавьппенным диаметром.

Тем самым, он имеет значительную мас=20 су, что ведет к увеличению момента инерции ротора с валом, а следовательно, к уменьшению быстродействия и повышению напряжения трогания. Кроме того, для машин различных габаритов необходимы валы различных длин и, соответственно, различных диаметров, что не позволяет их унифицировать.

Наиболее близким к изобретению является асинхронный электродвигатель, в котором внутренний магнитопровод выполнен вращающимся и представляет собой, вспомогательный ферромагнитный ротор. На торце вспомогательного ротора укреплен вентилятор, обеспечивающий интенсивное охлаждение во всех ре жимах работы рабочего полого ротора, включая работу на упор12

Недостаток устройства — большая масса вала, обусловленная его большими длиной и диаметров и, следствие этого, уменьшенное быстродействие и повышенное напряжение трогания. Кроме того, зависимость .юлины вала от габаритной длины

884041 машины не позволяет их унифицировать.

Цель изобретения — унификация валов асинхронных электродвигателей с полым ротором при уменьшении их массы и повышении механической прочности.

Поставленная цель достигается за счет того, что одна из подшипниковых опор вынесена во внутреннюю полость роторов, а длина вала -между подшип-. никами соответствует длине ступицы рабочего ротора.

На фиг. 1 изображен предлагаемый электродвигатель, разрез; на фиг, 2 — то же, с промежуточной втулкой рабочего ротора.

Статор 1 с обмотками 2 запрессован в корпус 3. Ступица 4 рабочего полого ротора 5 закреплена на валу

6. Вал 6 установлен на подшипниках

7 и 8, и его длина между ними соответствует длине ступицы 4 рабочего ротора 5. Посадочное место для подшипника 8 вынесено во внутреннюю полость рабочего ротора 5 и выполнено в ступице 9 поцшипникового щита 10, Вспомогательный ферромагнитный ротор 11 установлен на подшипниках 12 и 13 на ступице 9.

На вспомогательном роторе 11 закреплен центробежный вентилятор 14„ а в донной части рабочего ротора 5 и в подшипниковых щитах 15 и 10 выполнены вентиляционные окна 16-18. Для повы-=". шения технологичности конструкции посадочное место для подшипника 8 может быть выполнено во втулке 19, через которую на вал 6 напрессован рабочий ротор 5, при этом внутренняя обойма подшипника 8 посажена на дополнительный вал 20, жестко установленный в подшипниковом щите

10 (фиг.2).

Предлагаемый электродвигатель работает следующим образом.

При подаче напряжения на обмотку

2 статора 1 создается магнитный поток, который пронизывает рабочий 5 и вспомогательный 11 ротора и наводит в них вихревые токи. Взаимодействие этих токов с полем статора 1 вызывает вращение роторов 5 и 11, При этом, поскольку вал 6 имеет по сравнению с известными электродвигателями значительно меньшую длину и, соответственно, меньший диаметр, масса его незначительна, что обуславливает высокое быстроS

lS

4 действие и малое напряжение трогания рабочего ротора 5. Центробежный вентилятор 14 при вращении вспомогательного ротора 11 интенсивно охлаждает электродвигатель во всех режимах работы рабочего ротора 5, в том числе и при работе на упор.

Достоинством предлагаемого электродвигателя является повышение механической прочности и уменьшение про= гиба вала за счет уменьшения его длины между подшипниковыми опорами, которая выбирается равной длине ступицы рабочего ротора. При этом посадочное место для подшипника 8 вынесено во внутреннюю полость роторов и выполнено в выступающей части ступицы 9, чем обеспечивается его интенсивное охлаждение. Уменьшение длины и диаметра вала уменьшает его массу, что ведет к повышению быстродействия отработки управляющего сигнала и уменьшению напряжения трогания рабо-. чего ротора. Кроме того, повышается надежность конструкции. С целью повышения технологичности конструкции, посадочное место для подшипника

8 может быть выполнено во втулке, через которую рабочий ротор напрессован на вал.

Предварительная напрессовка рабочего ротора на втулку обеспечивает его точную центровку при простой механической обработке, а установка дополнительного вала упрощает конструкцию заднего подшипникового щита.

Поскольку длина вала не зависит от габаритов электродвигателя и определяется, в основном, длиной ступицы рабочего ротора, обеспечивается возможность унификации валов для машин различных габаритов при уменьшении расхода материала на их изготовление.

Предлагаемую конструкцию можно применить для известных асинхронных машин с полым ротором и неподвижным внутренним магнитопроводом и для асинхронных двухроторных машин с аксиальным расположением роторов.

Формула изобретения

1 ° Асинхронный электродвигатель, содержащий корпус, подшипниковые щиты, статор с обмотками и концентрично расположенные полый рабочий ротор со ступицей и внутренний вспомо.

8840

5 г z

Фиг.1

Фиг. Я

ВНИИПИ Заказ 10249/80 Тираж 733 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 гательный ротор с закрепленным на нем вентилятором, и вал с подшипниковыми опорами на его концах, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологичности, уменьшения массогабаритных показателей и повышения механической прочности, одна из подшипниковых опор, расположенная со стороны вентилятора, установлена во внутренней полости ро- !ф торов, и вал имеет длину, равную длине ступицы рабочего ротора °

2. Электродвигатель по и ° 1. о т— л и ч а ю шийся тем, что подшипниковый щит, обращенный к вентиля- )3 тору, имеет ступицу с консольным концом и упомянутая подшипниковая опора

4! ь выполнена за одно- целое со ступицей и расположена на ее консольном конце.

3. Электродвигатель по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что он снабжен втулкой, расположенной между валом и ступицей рабочего ротора, и подшипниковая опора выполнена в указанной втулке, а в обращенном к вентилятору подшипниковом щите жестко установлен дополнительный вал.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Лопухина Е. М. и Сомихина Г. С.

Асинхронные микромашины с полым ротором.М., "Энергия", 1967, с. 6.

2. Авторское свидетельство СССР

Ð 274216, кл. Н 02 К 17/02, 1970.