Массивный ротор синхронного или вентильного электродвигателя Советский патент 1992 года по МПК H02K1/26 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к мощным высокоскоростным неявнополюсным синхронным двигателям и вентильным двигателям (ВД), работающим от тиристорных преобразователей частоты (ТПЧ), ротор которых выполнен из сплошной ферромагнитной поковки по типу турборотора.

Известно техническое решение, в котором в поперечные пазы, имеющие форму ласточкина хвоста и расположенные в торцовой части зубцов ротора, закладываются клинья сложной формы, служащие для закрепления в поперечном пазу короткозамк- нутого кольца демпферной обмотки. Эти поперечные клинья проходят как через поперечные пазы в теле продольных зубцов ротора, так и через тело продольных пазовых клиньев (т.е. перекрывают несколько зубцовых делений ротора), для чего продольный пазовый клин должен быть разрезным и состоять как минимум из трех различных частей.

Поперечные клинья, будучи составными по окружности якоря, обязательно имеют между собой зазор, т.е. не составляют по окружности сплошного электропроводящего кольца. Их назначением является закрепление поперечного короткозамкнутого кольца демпферной обмотки. Кроме того, существенно усложнена сборка, для упрощения которой клинья имеют чередующиеся выступы и впадины по длине и характеризуются сложной формой, изготовление которой трудоемко.

При работе от ТПЧ по схеме ВД демпферная обмотка этой конструкции работает неэффективно, поскольку токи от высших временных гармоник проникают в тело ротора на незначительную глубину мм и замыкаются по торцу ротора, минуя поперечные кольцевые клинья, так как они не составляют единой последовательной электропроводящей цепи в силу наличия воздушных зазоров между соседними участками кольцевых клиньев.

(Л

С

XJ

ел со

Х| -4 СЛ

Наиболее близок к предлагаемому тур- боротор синхронного двигателя, содержащий пазы, в которых расположена обмотка возбуждения, закрепленная в пазах клиньями из хорошо проводящего материала. В пазах иногда размещается демпферная обмотка, закладываемая под клин над обмоткой возбуждения.

В зоне торца в зубцах ротора выточены поперечные пазы, в которых размещены перемычки, выполненные посредством заливки латуни.

К недостаткам известного устройства относится следующее:

1)заливка латуни в поперечные пазы ротора является дорогой и сложной технологической операцией;

2)после того, как на торце ротора протачиваются поперечные пазы и в них заливается латунь, фрезеруются продольные пазы под обмотку возбуждения, в результате часть залитой латуни в месте пересечения продольных пазов с поперечной заливкой идет в стружку;

3)при заливке латуни внутренняя поверхность пазов нагревается до температуры плавления латуни и появляется окалина. В результате ухудшается контакт между латунной перемычкой и телом зубцов ротора, что приводит к местным перегревам в зоне этого контакта, недопустимым по термической стойкости ротора, от протекания через него поверхностных аихревых токов от внешних временных гармоник тока якоря.

Цель изобретения - упрощение и удешевление технологии изобретения при повышении надежности и удельной мощности двигателя.

На чертеже представлен предлагаемый рогор (а -- поперечный разрез ротора; б - вид сверху на ротор; в - конструкция поперечных клиньев; г-поперечный паз с клиньями (сечение А-А).

На чертеже обозначены ферромагнитный ротор 1; паз 2, в котором размещена обмотка возбуждения и демпферная обмотка; обмотка 3 возбуждения; клинья 4, удерживающие обмотку возбуждения в пазу; демпферная обмотка 5; поперечный паз 6 с клиньями; поперечные клинья 7, паспочоженные в поперечном пазу 6; поперечный клин 8 дугообразной формы.

Поставленная цель достигается тем, что в массивном роторе, имеющем зубцы и продольные пазы, в которых уложена обмотка возбуждения и демпферная обмотка 5, имеются в зубцах поперечные пазы 6 формы ласточкина хвоста, в которых уложены кольцевые клинья 7, длина которых равна ширине зубца, а высота их определяется глубиной проникновения электромагнитного поля.

Вследствие такой конструкции поперечные токи в теле ротора, обусловленные пусковым режимом или работой от ТПЧ, преимущественно замыкаются через указанные поперечные электропроводящие плиты 7, вследствие чего концентрация токов в поверхностном слое ферромагнитного

ротора на расстоянии 8-10 см от торца резко уменьшается, уменьшаются добавочные потери м, как следствие этого, существенно уменьшается нагрев наиболее нагревающейся части ротора.

В поперечные пазы 6 с обеих сторон со стороны продольных пазов 2 вставляются клинья 7, размеры которых выбраны такими, чтобы их торцовые поверхности были заподлицо с боковой внутренней поверхностью продольных пазов. После закладки продольных клиньев образуется плотный контакт этих клиньев с торцовой поверхностью поперечных клиньев.

Формула изобретения

Массивный ротор синхронного или вентильного электродвигателя, содержащий магнитопровод, имеющий зубцы и продольные пазы, в которых уложены обмотка возбуждения и демпферная обмотка,

закрепленные пазовыми клиньями из электропроводящего материала, и поперечные пазы, в которых расположены перемычки из электропроводящего материала, отличающийся тем, что, с целью повышения

надежности и удельной мощности электродвигателя и упрощения изготовления, перемычки из электропроводящего материала выполнены в виде составных дугообразных клиньев, длина которых равна ширине зубцов ротора.

°CJ

со

Сущность изобретения: массивный ротор содержит магнитопровод В продольных пазах расположены обмотка возбуждения и демпферная обмотка, .закрепленные пазовыми клиньями из электропроводящего материала. В поперечных пазах размещены перемычки из электропроводящего материала, выполненные в виде составных дугообразных клиньев, длина которых равна ширине зубцов ротора. 1 ил.