РОТОР АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1997 года по МПК H02K1/26 H02K17/16 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к асинхронным двигателям с короткозамкнутой обмоткой ротора типа беличьей клетки.

Известны короткозамкнутые роторы асинхронных электродвигателей с закрытыми пазами произвольной формы (овальными, бутылочными, фигурными и др.), в которых верхняя кромка каждого паза отделена от гладкой наружной поверхности сердечника ротора насыщающейся перемычкой [1] Высота такой перемычки h₂ над пазов в современных серийных АД выполняется обычно равной h₂ 0,3.0,5 мм для полюсностей 2р ≥ 4 и h₂ 0,8.1,2 мм для полюсностей 2р 2. Однако указанный размер перемычки h₂ над пазами в точности не выдерживается после обточки сердечника ротора под требуемый воздушный зазор, вследствии чего проводимость пазового рассеяния λ_п2, зависящая для закрытого паза от величины h₂, может существенно отличаться от расчетной, что приводит к изменению показателей АД в пусковом и рабочем режимах.

Известен также короткозамкнутый ротор с закрытыми пазами, выполненный с продольными прорезями на наружной поверхности сердечника ротора [2] Указанные прорези расположены на боковых сторонах закрытого паза и отделены от его стенок насыщающимися перемычками, но при обточке такого ротора под зазор также, как и при гладком роторе, не выдерживается расчетный размер перемычки h₂ над пазами.

Известен ротор асинхронного электродвигателя в виде шихтованного цилиндрического магнитопровода с закрытыми пазами произвольной формы, содержащими стержни короткозамкнутой обмотки [3] Ротор имеет на наружной поверхности магнитопровода продольные прорези, расположенные симметрично по оси каждого паза и отделенные от верхней кромки закрытого паза насыщающейся перемычкой заданного размера.

Предлагаемый ротор асинхронного электродвигателя позволяет обеспечить точный расчетный размер перемычки над закрытыми пазами, независимый от операции обработки сердечника ротора под зазор. Это достигается тем, что для ротора асинхронного электродвигателя в виде шихтованного цилиндрического магнитопровода с закрытыми пазами произвольной формы, содержащими стержни короткозамкнутой обмотки, имеющего продольные прорези на наружной поверхности магнитопровода, указанные прорези расположены симметрично по оси каждого паза и отделены от верхней кромки закрытого паза насыщающей перемычкой заданного размера в определенных пределах.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена верхняя часть закрытого паза известного гладкого ротора, а на фиг. 2 и 3 - верхняя часть закрытого паза предлагаемого ротора с продольными прорезями на наружной поверхности ротора при полукруглом (фиг. 2) и трапецевидном (фиг. 3) верхе паза.

Магнитопровод ротора содержит закрытые пазы произвольной известной формы, в которых размещены стержни короткозамкнутой обмотки. Известный ротор при гладкой наружной поверхности с закрытыми пазом, например, с полукруглым верхом и шлицом с шириной b_m и высотой h_m (фиг. 1) отделен от поверхности ротора насыщающейся перемычкой высотой h₂, при этом размер h₂ может значительно отличаться от расчетного после обточки сердечника ротора под требуемый воздушный зазор.

Предлагаемый ротор при продольных прорезях шириной b_m и высотой h_m на наружной поверхности, и с закрытым пазом, например, с полукруглым верхом (фиг. 2) имеет перемычку высотой h₂ над пазом, величина которой не зависит от операции обработки сердечника ротора под зазор; паз ротора может иметь трапецевидный верх при угле наклона γ граней клиновой части g 15.30^o (фиг. 3). Продольные прорези располагаются симметрично по оси каждого паза.

В соответствии с [1] удельная проводимость пазового рассеяния l_п2 закрытого паза с полукруглым верхом по фиг. 1 и 2 имеет слагаемую вида 1,12 • h₂ • 10³/1₂, где h₂ высота насыщающейся перемычки над пазом (ММ), а 1₂ ток стержня для рассматриваемого режима работы (А). В предлагаемом роторе обеспечивается точный заданный размер h₂ перемычки над пазом, вследствие чего показатели пускового и рабочего режимов АД с таким ротором будут соответствовать расчетным и не зависят от точности обработки ротора под зазор.

В предлагаемом роторе (фиг. 2 и 3) размеры b_m и h_m продольных прорезей могут выбираться в соответствии с известными размерами шлица по фиг. 1 (b_m 1,0. 1,5 и h_m 0,5.0,8 мм), а форма закрытых пазов может быть любой их известных пазов простой или двойной клетки ротора.

Наличие продольных прорезей на наружной поверхности сердечника ротора способствует также улучшению охлаждения ротора из-за увеличения поверхности охлаждения. Предлагаемый ротор использован в трехфазных двухскоростных лифтовых АД с закрытыми овальными пазами ротора, разработанных в конструкции АД серии 4А-160 при числах полюсов 2р 4 и 16. По сравнению с [3] целью высечки является стабилизация мостика при всех технологических отклонениях. Ее глубина равна величине воздушного зазора.

Область использования: асинхронные двигатели с короткозамкнутой обмоткой типа беличьей клетки. Сущность изобретения: ротор выполнен с закрытыми пазами и продольными прорезями на поверхности по осям пазов, прорези отделены от верхней кромки пазов насыщающейся перемычкой и имеют высоту 0,5-0,8 мм и ширину 1,0-1,5 мм. Технический результат: обеспечение точности высоты перемычки в производстве. 3 ил.

Ротор асинхронного электродвигателя в виде шихтованного цилиндрического магнитопровода с закрытыми пазами произвольной формы, содержащего стержни короткозамкнутой обмотки, имеющий продольные прорези на наружной поверхности магнитопровода, отличающийся тем, что указанные прорези расположены симметрично по оси каждого паза, отделены от верхней кромки закрытого паза насыщающейся перемычкой заданного размера и по размерам выполнены в пределах h_ш 0,5 0,8 мм и B_ш 1,0 1,5 мм, где h_ш и B_ш высота и ширина прорези соответственно.