Малоинерционный ротор электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ()951559 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(51}М. Кл. (22) Заявлено 22. 12. 80 (21) 3219733/24-07 с присоединением заявки №

Н 02 К 1/22

РкударетеанЫ камнтет

СССР но делам нзебретеннй н открытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень №30 (53) УДК 621.313.

713(088.8) Дата опубликования описания 1 7. 08. 82

1 вц f f,;т"т . ««б цт

В. M: Казанский, Б. В. Литвинов и С;А.,"Брагйн-!

Новосибирский злектротекиииеский иксуитут и цйло" - I :

I (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) МАЛОИНЕРЦИОННЫЙ РОТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ

1

Изобретение относится к асинхронным электрическим машинам повышенного быстродействия и может быть использовано в электропромышленности при изготовлении малоинерционных ро5 торов исполнительных асинхронных электродвигателей цилиндрического, конического и торцового исполнений.

Известен малоинерционный ротор электрической машины с низким со противлением основному магнитному потоку. Указанный ротор исполнительного двигателя выполнен s виде проводящего немагнитного диска, в котором предусмотрены сквозные радиальные прорези. В этих .прорезях размещены ферромагнитные элементн в наборе образующие шихтованные зубцы L1 J.

Наиболее близкий к предлагаемому 2р является малоинерционный ротор, содержащий активный немагнитный проводящий элемент с прорезями, например, имеющий форму полого конуса, .и

2 ферромагнитные вставки, закрепленные в указанных прорезях 1 2).

Благодаря ферромагнитным включениям магнитное сопротивление основному потоку машины независимо от формы малоинерционного потока существенно уменьшено, следствием чего яв" ляются значительно лучшие энергетические характеристики электрических машин с "ферронаполненными" малоинерг. ционными роторами по сравнению с исполнительными двигателями систем автоматики с полыми роторами без ферромагнитных вставок.

Однако укаэанный "ферронаполненный" малоинерционный ротор обладает недостаточной надежностью крепления . ферромагнитных вставок в прорезях немагнитных проводящих активных элементов в виде полых цилиндров, полых конусов или дисков, что при больших ускорениях, вибрациях и значительных силах магнитного тяжения между статором и ротором становится основным

3 9 конструктивным ограничением ферронаполненных роторов.

Цель изобретения — повышение на дежности малоинерционного ферронаполненного ротора за счет увеличения жесткости крепления ферромагнитных,вставок в активном проводящем немагнитном элементе.

Поставленная цель достигается тем, что в малоинерционном роторе, включающем активный немагнитный проводящий. элемент с прорезями, выполненный, например, в виде полого с конуса, и ферромагнитные вставки, дополнительно предусмотрен активный проводящий немагнитный элемент с прорезями, при этом оба активных элемента тангенциально смещены один относительно другого и расположены соосно с зазором, в котором размещены указанные ферромагнитные вставки с отогнутыми в противоположные стороны краями, расположенными г в прорезях активных элементов.

На фиг. 1 представлено одно из возможных конструктивных исполнений малоинерционного ротора с активными элементами в виде полых конусов и вставками в виде пластин, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - ферромагнитная вставка в виде пластины с отогнутыми в противоположные стороны краями.

Малоинерционный ротор содержит активную часть в виде двух коаксиальных проводящих немагнитных конусов 1 и 2 с щелевыми прорезями вдоль образующих этих конусов для размещения ферромагнитных вставок 3 с отогнутыми краями 4. Конусы 1 и 2 установлены с зазором один внутри другого между ступицами 5, обеспечивающими сочленение полого ротора с валом. В зазоре между коаксиальными конусами 1 и 2 размещены ферромагнитные вставки .3, причем ориентированы они таким образом, что их отогнутые в противоположные стороны края 4 расположены в щелевых прорезях наружного 1 и внутреннего 2 немагнитных проводящих конусов. 3а счет отгиба краев 4 ферромагнитных вставок 3 внутренний и наружный проводящие немагнитные конусы 1 и

2 тангенциально смещены относительно друг друга, обеспечивая надежную .фиксацию ферромагнитных вставок, исключая их смещение в радиальном

51559 4

ЭО

5

fO

t5

zo

25 к направлении. Внутри полого ротора расположено плавающее ярмо 6, остаю щееся неподвижным при вращении ротора.

Устройство работает следующим образом.

Магнитный поток, создаваемый обмоткой.статора, пронизывает проводящие немагнитные полые конусы 1 и 2 через ферромагнитные вставки 3, наводя в каждом из них вихревые токи. Эти токи, взаимодействуя с потоком статора, приводят во вращение конусы полого ротора, через ступицы 5 жестко связанные с валом. Благодаря тому, что магнитный поток машины пронизывает немагнитные проводящие конусы полого ротора через ферромагнитные вставки, суммарное магнитное сопротивление на пути основного потока существенно уменьшено по сравнению с электрическими машинами с малоинерционными роторами без ферромагнитных вставок.

Если обеспечить доступ воздуха .в зазор между немагнитными проводящими элементами ротора предлагаемой конструкции, то за счет вент лляционного продува между обращенными друг к другу поверхностями этих элементов появляется возможность примерно вдвое увеличить теплосъем с ротора. Наличие в одной из возможных модификаций предлагаемого малоинерционного ротора отверстий 7 в ступицах 5 -позволяет осуществить вентиляционный продув между внутренней поверхностью немагнитного проводящего конуса 1 и наружной поверхностью коl нуса 2, что приводит к существенному улучшению охлаждения ротора предлагаемой конструкции и, как следствие, к повышению использования его активных материалов.

Малоинерционный ротор предлагаемой конструкции обладает повышенной надежностью по сравнению с известными конструкциями ферромагнитных малоинерционных роторов. Особенно заметно преимущество в торцовых малоинерционных электродвигателях с дисковым ротором, в которых имеют место значительные силы осевого магнитного тяжения между статором и ротором.

Под воздействием этих сил ферромагнитные вставки ротора стремятся

"выскользнуть из щелевых прорезей в немагнитном проводящем диске ротора.

951559

Как показали исследования, проведенные на макетных образцах самотормозящихся малоинерционных исполнительных электродвигателей с дисковым ротором, малоинерционный ротор из двух параллельно расположенных, тангенциально смещенных относительно друг друга соосных немагнитных проводящих дисков, в зазоре между которыми размещены ферромагнитные пластины с отогнутыми краями, располо.женными в радиальных сквозных прорезях этих противолежащих дисков, обладает в несколько раз большей надежностью, чем известные роторы из одного немагнитного проводящего диска с радиальными сквозными прорезями и вклеенными в них ферромагнитными пластинами. Надежность ротора предлагаемой конструкции сводится по сути дела, к надежности подшипников, в которых установлен вал ротора, в то время как надежность известных роторов в значительной мере обусловлена качеством клея, фиксирующего вставки в немагнитном диске. Кроме того, к достоинствам ротора предлагаемой конструкции относят лучшие условия охлаждения по сравнению с .ферронаполненными малоинерционными роторами известных конструкций.

Формула изобретения

Иалоинерционный ротор электрической машины, содержащий активный немагнитный проводящий элемент с прорезями, например, имеющий форму полого конуса, и ферромагнитные вставки, закрепленные в указанных прорезях, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, внутри указанного элемента установлен соосно с иим дополнительный, имеющий форму, аналогичную пер» вому, активный проводящий элемент с прорезями, наружная поверхность которого расположена с зазором относительно внутренней поверхности первого элемента, и прорези указанных элементов расположены друг относительно друга с тангенциальным смещением, а ферромагнитные вставки установлены в зазоре между упомянутыми элементами и имеют отогнутые края, расположенные в смещенных прорезях элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Г 223891, кл. Н 02 К 1 7/00, 1967

2. Патент Франции Н 1327575, кл. Н 02 К 17/00, 1971.

951559

Составитель Н. Сухоярская

Редактор М. Бандура Техред M. Гергель Корректо И. М ска

Заказ 59 / Тираж 721 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,