Электрическая машина переменного тока Советский патент 1983 года по МПК H02K17/00 H02K19/00 H02K1/06 

ел

00 ГС

ю

со

2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД - уменьшения потерь от высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре, гофрированная зубцовая зона статора выполнена из ленты, толщина которой меньше, чем толш.ина ленты, из, которой выполнено витое ярмо статора.,

3.Машина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, . что лента гофрированной зубцовой зоны статора выполнена из магнитопроводящего материала с меньшими удельными потерями на вихревые токи и гистерезис, чем лента, из которой выполнено витое ярмо, статора.

4.Машина по пп. 1-3, отличающаяся тем, что гофрированная зубцовая зона ротора выполнена из ленты, толшина которой меньше толщины ленты, из которой выполнено витое ярмо статора.

5.Машина по пп. 1-4, отличающаяся тем, что лента гофрированной зубцовой зоны ротора выполнена из магнитопроводящего материала с меньшими удельными потерями на вихревые токи и гистерезис, чем лента из которой выполнено витое ярмо статора.

6.Машина по.пп. 1-5, отличающаяся тем, что ленты ярма ротора и ярма статора выполнены из различных магнитопроводящих материалов.

7.Машина по пц. 1-6, отличающаяся тем, что. на внешней поверхности ярма ротора выполнены углубления, число которых равно числу полюсов обмотки статора и ко торые отстоят одно от другого на 180 эл. град.

8.Машина по пп. 1-7, отличающаяся тем, что часть зубцов гофрированной зубцовой зоны ротора установлена в углублени, ях на внешней поверхности ярма ротора.

9.Машина по пп. 1-6, отличающаяся тем, что часть зубцов гофрированной зоны ротора в местах, отстоящих одно от другого на 180 эл. град., число которых равно числу полюсов обмотки статора, выполнены укороченными.

10.Машина по пп. 1-б, отличающаяся тем, что часть зубцов гофрированной зубцовой зоны ротора в местах, отстоящих одно от другого на 180 эл. град., число которых равно числу полюсов обмотки статора, выполнены с меньшим поперечным сечением, чем остальные зубцы ротора.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащая статор с обмоткой, ротор с короткозамкнутой обмоткой, выполненной в виде беличьей клетки, и вала, магнитопроводы статора и ротора которой содержат ярма, образованные из навитых на ребро магнитолроводящих лент, и гофрированные зубцовые зоны, выполненные из непрерывных магнитопроводящих лент, имеющих ширину, равную длине соответствующего магнитопровода, содержащих элементы двух типов, одни из которых образуют зубцы, состоящие из четного числа таких элементов, другие соединяют соседние зубцы и образуют пазы, открытые со стороны соответствующих ярем, отличающаяся тем, что, с целью экономии тонколистового магнитопроводящего материала, витое ярмо ротора выполнено из магнитопроводящей ленты, толщина которой больше толщины магнитопроводящей ленты, из которой выполнено витое ярмо магнитопровода статора.

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к асинхронным и синхронным машинам.

Известна электрическая машина с разъемным статором, состоящим из зубцовой зоны и ярма, выполненных из штампованных листов одной и той же электротехнической стали одинаковой толщины 1.

Недостатком таких машин является большой отход электротехнической стали, который неизбежен при штамповке.

Известны также электрические машины, содержащие гофрированные магнитопроводящие ленты, образующие зубцы и пазы, а ярма - магнитопроводящие ленты, навитые на ребро 2.

Недостатком известных мащин является то, что магнитопроводы их роторов выполняются из дефицитной и дорогой тонколистовой электротехнической стали, имеющей такую же толщину листов, что и сталь магнитопроводов, статоров, в то время, как частота перемагничивания магнитопровода ротора основным потоком в рабочем - номинальном режиме у асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором очень мала - при частоте питающей сети 50 Гц

не превосходит 4-5 Гц, а у синхронных двигателей равна нулю.

Кроме того, гофрированные зубцовые зоны статоров и роторов известных машин изготовл ются из м.агнитопроводящих лент, выполненных из такой же стали и имеющих ту же толщину, что и ярма статора и ротора, в то время, как в зубцовых зонах статора и ротора, кроме потерь на перемагничивание и вихревые токи от основного потока машины, имеют место еще потери от высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре машины - поверхностные потери.

Целью изобретения является уменьшение расхода тонколистового магнитопроводящего материала при изготовлении магнитопровода роторов с короткозамкнутыми обмотками асинхронных и синхронных электрических мащин и повышение КПД таких машин за счет уменьшения потерь в гофрированных зубцовых зонах статора и рото0 ра от высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре.

Указанная цель достигается тем, что витые ярма роторов с короткозамкнутыми обмотками асинхронных и синхронных электрических машин с гофрированными зубцовыми зонами выполняются из магнитопроводящей ленты, толщина которой превосходит толщину магнитопроводящей ленты витого ярма статора.; Зубцовая зона статора, а в некоторых случаях и ротора, выполняется из магнитопроводящей ленты меньщейТОЛЩИНЫ, чем Толщина ленты, из которой выполняется ярмо статора или из ленты такой же толщины, но из магннтопроводящего материала с меньщими удельными потерями на перемагничивание и вихревые токи. На фиг. 1 изображена машина, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - ротор, ярмо которого имеет углубления по числу полюсов мащины, поперечный разрез; на фиг. 4 - то же, часть гофрированной зубцовой зоны которого располагается в углублениях ярма, поперечный разрез; на фиг. 5 - то же, зубцы которого в зонах, отстоящих друг от друга на 180 эл. град., укорочены, поперечный разрез; на фиг. 6 - то же, зубцы которого в зонах, отстоящих друг от друга на 180 эл. град., имеют уменьшенное поперечное сечение, поперечный разрез. Ротор и статор асинхронной машины имеют разъемные магнитопроводы. МагнитопровоД ротора состоит из ярма 1, выполненного из магнитопроводящей ленты 2, навитой на ребро, и гофрированной зубцовой зоны, выполненной из магнитопроводящей ленты, имеющей ширину, равную длине магнитопровода ротора, и содержащей элементы двух типов, одни из которых 3 образуют зубцы, состоящие из четного числа таких элементов, другие 4 - соединяют соседние зубцы и образуют пазы, открытые в сторону ярма. В пазах ротора располагаются стержни 5 его короткозамкнутой обмотки, выполненной в виде беличьей клетки путем заливки алюминием. Продольный разрез ротора выполнен по его пазам. М&гнитопровод статора состоит из ярма 6, выполненного из навитой на ребро магнитопроводящей ленты 7, и гофрированной зубцовой зоны, выполненной из магнитопроводящей ленты 8, аналогично зубцовой зоне ротора. Толщина магнитопроводящих лент 7 и 8, из которых выполнены ярмо и гофрированная зубцовая зона статора, одинаковы. В пазах статора располагается его обмотка 9. Продольный разрез статора выполнен по его зубцам. С целью экономии дефицитного и дорогого тонколистного магнитопроводящего материала толщина магнитопроводящей ленты 2, из которой выполнено ярмо ротора 1 (фиг. 1), больще, чем толщина ленты 7, из которой выполнено ярмо статора 6. Роторы синхронных реактивных двигателей могут выполняться аналогично представленному на фиг. 1 и 2 ротору асинхронного двигателя. Необходимая ля работы синхронного реактивного двигателя разность магнитных проводимостей по ортогональным в электрическом отношении осям ротора может быть обеспечена путем выполнения углублений на наружной поверхности ярма ротора 1 при цилиндрической гофрированной зубцовой зоне 3 и 4 (фиг. 3), путем увеличения величины воздущного зазора в зонах минимальной магнитной проводимости за счет размещения зубцов гофрированной зубцовой зоны 3 в углублениях, имеющихся на ярме ротора 1 (фиг. 4), путем укорочения зубцов 3 гофрированной зубцовой зоны ротора в местах, где должна быть минимальная магнитная проводимость ротора при цилиндрическом ярме 1 (фиг. 5), а также путем уменьшения поперечного сечения зубцов гофрированной зубцовой зоны ротора за счет уменьшения числа элементов 3 магнитопроводящей ленты, образующих зубцы ротора в зонах, где должна быть минимальная магнитная проводимость ротора, при цилиндрическом ярме 1 (фиг. 6). Выполнение витого ярма ротора из маг нитопроводящего листового материала большей толщины способствует уменьшению расхода дефицитного и дорогого тонколистового магнитопроводящего материала и уменьшению стоимости машины, а выполнение гофрированной -зубцовой зоны статора (а в некоторых случаях и ротора) из магнитопроводящей ленты меньшей толщины или из ленты такой же толщины, но выполненной из материала с меньшими удельными магнитными потерями, способствует уменьшению поверхностных потерь от высших гармоник поля воздушного зазора, повышению КПД машины и снижению расходов на ее эксплуатацию.