Ротор асинхронного электродвигателя Советский патент 1984 года по МПК H02K1/22 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к асинхронным электродвигателям с коротко замкнутым ротором, имеющим шихтован ньй магнитопровод с обмоткой типа беличья клетка или массивный магнитопровод с торцовыми короткозамыкающими кольцами. Известен ротор асинхронного элек тродвигатёля с короткозамыкающими кольцами на торцах магнитопровода. Короткозамыкаюпще кольца установлены на валу с возможностью аксиального перемещения, причем один из торцов каждого кольца прикреплен к бочке ротора пружинами, а на другом торце выполнены радиальные пазы, в которых размещены торцы распорных элементов. Последние прикреплены к выступу жестко закрепленного на вал опорного щита посредством пружины, обеспечивающей перемещения распорного элемента вдоль его боковой сто роны, которая имеет относительно вала наклон и примыкает к высоту ij . Недостатками этого ротора являют ся сложность его конструкции, а так же неудовлетворительные пусковые характеристики из-за невозможности в процессе пуска последовательного уменьшения электрического сопротивления ротора в несколько ступеней. Наиболее близким к предлагаемому является ротор асинхронного двигате ля, содержащий короткозамкнутую обмотку, замыкаюище кольца которой вьшолнены с разрезами. Против разре зов установлены контактные элементы имеющие возможность замыкать кольца и в процессе работы 2. Недостатком известного ротора является малая плавность пуска изза отсутствия ступенчатости включен пусковых элементов. Цель изобретения - повышение пла ности пуска. Поставленная цель достигается те что в роторе асинхронного электродвигателя, содержащем магнитопровод и установленные в нем стержни, замкнутые, короткозамыкающими кольцами с вьтолненными на них радиальными разрезами и установленные с возможностью радиального перемещения и контакта с кольцами против разрезов на упругих элементах, и ктэнтактные элементы, последние выполнены составными по меньшей мере из двух 29 электрически разъединенных частей, между частями установлены дополнительные упругие элементы, причем части контактного элемента имеют различное электрическое сопротивление, а упругие элементы каждого контактного элемента вьлолнены с различной жесткостью. На чертеже схематически изображен предлагаемый ротор электродвигателя, вид с торца. На торцах магнитопровода 1, закрепленного на валу 2, жестко установлены короткозамыкающие кольца 3, в которых вьшолнены радиальные i сквозные разрезы 4, деля1Щ1е их на несколько отдельных частей, электрически соединенных между собой только участками поверхности магнитопровода 1 . На оси каждого разреза 4 установлены с возможностью радиального перемещения контактные элементы 5 и 6, которые связаны с валом 2 пружинами 7 и 8. Пружины удерживают контактные элементы 5 на расстоянии от короткозамыкающих колец 3 и в исходном состоянии. Пружины 7 и 8 могут выполняться с одинаковыми или с различными усилиями на растяжение. Контактные элементы 5 и 6 вьшолнены в радиальном направлении составными из двух частей, соединенных между пружинами 7 и 8, причем активное сопротивление части 6 больше активного сопротивления части 5 . Для осуществления пуска двигатель подключается в сеть. В воз-. душном зазоре создается магнитный поток, которьш наводит в роторе ток, протекающий в аксиальном направлении и замыкающийся в торцовых частях по короткозамыкающим кольцам 3. При этом в местах разрезов 4 ток замыкается по участкам поверхности магнитопровода 1 , имеющим значительно большее активное сопротивление, чем сопротивление короткозамыкающих колец 3. Это аналогично включению в цепь ротора асинхронного электродвигателя активного сопротивления, что ведет к уменьшению пусковых токов И увеличению пускового момента. Ступенчатьй пуск достигается следующим образом. По мере разгона ротора сначала радиальные разрезы 4 короткозамыкающих колец 3 шунтируются контактны ми элементами 6, а затем - дополнительно элементами 5. Так как активное сопротивление части 5 меньше сопротивления части 6, это также аналогично ступенчатому выведению из цепи ротора активного сопротивления Соответствующим подбором соотношений жесткости пружин 7 и 8 и масс частей 5 и 6 можно добиться увеличения числа ступеней активного пускового сопротивления и значительно улучшить пусковые характеристики. В течение всего рабочего периода при котором частота вращения электродвигателя больше частоты вращения на которую настроены пружины 7 и 8, включая номинальный режим работы электродвигателя, контактные элементы 5 остаются прижатыми к коротк замыкающим кольцам 3, шунтируя тем самым радиальные разрезы 4. Асинхронная машина оказьшается электродвигателем со сплошными короткозамыкающими кольцами на рото ре. После остановки электродвигате ля пружины 7 и 8 возвращают контакт ные элементы 5 и 6 в исходное полож ние, подготовив таким образом электродвигатель к следующему пуску. Размеры разрезов и их количество выбираются в зависимости от необходимой величины дополнительного активного сопротивления, которое требуется ввести в цепь ротора при 294 пуске. При этом форма разрезов может быть различная, например в виде усеченного конуса, большее основание ко торого находится ближе к оси вращения ротора. Тогда соответственно контактные элементы также должны иметь конусную форму, что обеспечивает увеличение площади контакта. В общем случае профиль сопрягаемой поверхности контактного элемента выбирается таким, чтобы в крайнем смещенном положении контактный элемент обеспечивал надежное электрическое шунтирование отдельных частей кольца. Для исключения возможности совершения контактным элементом аксиальных перемещений на роторе могут быть установлены направляющие, позволяющие контактным элементам со вершать только радиальные перемещения. Использование в асинхронном двигателе предлагаемого ротора позволяет получить большие пусковые моменты при уменьшении пускового тока, сохраняя при этом все номинальные характеристики и параметры электродвигателя . Электродвигатели с данным ротором могут применяться при значительно более тяжелых условиях работы, в частности при частых пусках и реверсах, для разгона механизмов с большой маховой массой, что расширяет область их применения.

РОТОР АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРО-. ДВИГАТЕЛЯ, содержащий магнитопрозод и установленные в нем стержни, замкнутые короткозамыкающими кольцами с выполненными на них радиальными прорезями и установленные с возможностью радиального перемещения и контакта с кольцами против разрезов на упругих элементах, и контактные элементы, отличающийся тем, что, с целью повьппения плавности пуска, контактные элементы вьтолнены составными по меньшей мере из двух электрически разъединенных частей, между частями установлены дополнительные упругие элементы, причем части контактного элемента имеют различное электрическое сопротивление, а упругие элементы каждого i контактного элемента выполнены с различной жесткостью. (Л