ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ ОБРАЩЁННАЯ АСИНХРОННАЯ МАШИНА Российский патент 2019 года по МПК H02K17/12 H02K1/22 H02K5/04 

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к изготовлению обращенных электрических машин вращающихся с короткозамкнутым ротором, которые могут использоваться, например, в качестве энергоэффективных двигателей мотор-колес.

Известна асинхронная машина, в том числе и с внешним ротором (обращенная машина), включающая основные составные части: корпус, статор и ротор, которые изготавливаются по отдельности [1] (аналог). Наиболее широкое применение имеет ротор в виде сердечника с короткозамкнутой обмоткой, традиционно называемой «беличье колесо» (БК). Оно представляет собой ряд металлических расположенных в пазах сердечника стержней из алюминия или меди, замкнутых с двух сторон короткозамыкающими кольцами (КЗК). БК в большинстве машин выполняются заливкой, например, литьем под давлением (lektsii.org/15-27739.html) собранного сердечника ротора расплавленным алюминиевым сплавом. При этом одновременно со стержнями обмотки как одно целое отливаются КЗК или, если это предусмотрено конструкцией ротора, вентиляционные лопатки [2] (аналог).

Известны энергоэффективные асинхронные машины с совмещенными обмотками [3, 4] - прототип.

Недостатком аналогов и прототипа является конструкция машины, требующая изготовления по отдельности корпуса, статора и ротора, при этом ротор обращенной машины охлаждается недостаточно интенсивно.

Так, основной теплообмен между ротором и корпусом в обращенной асинхронной машине происходит через стальной магнитопровод ротора, при этом тепловой контакт магнитопровода ротора с корпусом осуществляется в основном через его боковую (внешнюю цилиндрическую) поверхность, при этом торцевая поверхность одного из КЗК БК ротора изолирована от корпуса воздушным зазором. При изготовлении одного из КЗК одновременно с корпусом заливкой ротор при монтаже размещается в корпусе без указанного зазора (между корпусом и КЗК). Ввиду того, что алюминиевый сплав или медь обладают более высокой теплопроводностью, чем воздух и сталь магнитопровода, существенно повышается эффективность теплоотвода от ротора в процессе работы машины.

Техническим результатом изобретения является повышение теплоотвода от ротора.

Указанный технический результат достигается тем, что корпус энергоэффективной обращенной асинхронной машины вращающейся с совмещенными обмотками и одно из КЗК БК ротора выполнены как одна цельная часть машины, например, литьем под давлением из алюминиевого сплава.

Существует вариант машины, в которой пазы КЗК и сердечника ротора выполнены с наклоном продольной оси их поперечного сечения относительно радиального направления в сторону вращения ротора под углом 8-14° (градусов). Указанный наклон оси поперечного сечения пазов КЗК и сердечника ротора позволяет улучшить эксплуатационные параметры машины за счет более равномерного распределения магнитной индукции магнитного поля.

Применение предполагаемого изобретения

Пример применения предполагаемого - изобретения - изготовление энергоэффективного тягового двигателя габарита 318 для оснащения электропривода малого транспортного средства, в котором корпус и одно из КЗК выполнены литьем под давлением как одно целое, при этом угол наклона пазов КЗК и, соответственно, продольной оси поперечного сечения стержней БК относительно радиального направления равен 12°.

Источники информации

1. Копылов, И.П. Электрические машины: учебник для академического бакалавриата / И.П. Копылов. - 2-е изд., пер. и доп. - М.: Издательство Юрайт, 2014. - 675 с. - (Серия: Бакалавр. Академический курс).

2. Студопедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://studopedia.ru//17_113808_asinhronnie-dvigateli.html (дата обращения: 12.10.2018)

3. Пат. 2507664 Российская Федерация, МПК⁷ Н02К 3/28, Н02К 17/12. Малошумный асинхронный двигатель / Агриков Ю.М., Дуюнов Д.А., Блинов В.Л., Яковлев И.Н.; заявитель и патентообладатель ООО «АС и ПП». - №2011151274/07; заявл. 14.12.2011; опубл. 20.02.2014, Бюл. №5. - 3 с.

4. Пат. 106303 Российская Федерация, МКПО¹¹ 12-16; 12-21. Мотор-колесо для инвалидной коляски / Иванов С.А., Терашкевич И.М., Теплова Я.О.; заявитель и патентообладатель ООО «АСпромт». - №2016504223; заявл. 21.10.2016; опубл. 22.12.2017, Бюл. №1. - 4 с.

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к изготовлению обращенных вращающихся электрических машин с короткозамкнутым ротором, которые могут использоваться, например, в качестве энергоэффективных двигателей мотор-колес. Техническим результатом изобретения является повышение теплоотвода от ротора. Энергоэффективная обращенная вращающаяся асинхронная машина включает корпус, внешний короткозамкнутый ротор и статор с совмещенными обмотками. При этом корпус и одно из короткозамкнутых колец беличьего колеса выполнены как одно целое. Существует вариант машины, в которой стержни БК ее ротора выполнены с наклоном продольной оси их поперечного сечения относительно радиального направления в сторону вращения ротора. 1 з.п. ф-лы.

1. Энергоэффективная обращенная асинхронная машина вращающаяся, включающая корпус, внешний короткозамкнутый ротор и статор, отличающаяся тем, что корпус и одно из короткозамыкающих колец беличьей клетки ротора выполнены как одно целое.

2. Энергоэффективная обращенная асинхронная машина по п. 1, отличающаяся тем, что пазы КЗК и сердечника ротора выполнены с наклоном продольной оси их поперечного сечения относительно радиального направления в сторону вращения ротора под углом 8-14° (градусов).