Ротор электрической машины Советский патент 1992 года по МПК H02K17/16 

UА

фиг. 1

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в асинхронных электродвигателях с литым ко- роткозамкнутым ротором.

Известен ротор асинхронного электро- двигателя с короткозамкнкутой обмоткой, содержащий шихтованный сердечник с грушевидными пазами, в которых размещены стержни и короткозамыкающие кольца.

Недостатком этого известного ротора асинхронного электродвигателя с коротко- замкнутой обмоткой является то, что при заливке короткозамкнутой обмотки на дне пазов в стержнях обмотки образуются литейные дефекты в виде раковин различной формы и даже обрыв стержней, что значи- тельно ухудшает электрические параметры ротора и всей электрической машины, а также полностью приводит в брак ротор.

Этот недостаток обусловлен тем, что при заливке ротора, особенно под высоким давлением, что широко применяется при из- готовлении короткозамкнутых роторов, воздух не успевает выйти из пазов и образует раковины на дне пазов. Именно на дне пазов, потому, что по конструкции ротора как правило, расстояние от дна паза до отвер- стия под вал значительно больше расстояния от верха паза до наружного диаметра ротора. Поэтому выход воздуха между листами в зоне дна паза значительно затруднен. К тому же листы ротора набираются на плотную литейную оправку, что также затрудняет выход воздуха из пазов. И, даже, если оправка будет выполнена с лысками, то для отдельных пазов,которые расположены против цилиндрической части оправки, все равно будет затруднен выход воздуха.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является ротор электрической машины, содержащий шихтованный из листов элект- ротехнической стали сердечник и расположенные в пазах сердечника стержни любой короткозамкнутой обмотки, а в листах сердечника выполнены прорези проходящие от дна пазов в радиальном направлении.

Недостатком этого известного ротора электрической машины является недостаточное уменьшение дефектов в стержнях обмотки на дне паза.

Этот недостаток обусловлен тем, что воздух во время заливки пазов жидким металлом не имеет возможности свободно выходить между листами, а наличие в листах сердечника прорези, проходящей от дна пазов в радиальном направлении недостаточ- но решает вопрос выхода воздуха. Во время заливки ротора под высоким давлением жидкий металл по пазам заполняется неравномерно. Металл во время заливки подается с одной стороны. Сначала заполняется ближнее короткозамкнутое кольцо, затем металл течет по пазам и заливается дальнее короткозамкнутое кольцо. И в этот момент отдельные пазы могут быть не залиты до конца, а выход воздуху уже перекрыт залитым дальним короткозамкнутым кольцом, и в этих пазах воздух запирается и образует незалитые пустоты, т.е. раковины.

Другим недостатком известного ротора является его нетехнологичность, т.к. прорезь от дна паза, чтобы в нее не заливался расплавленный металл, должна быть по ширине довольно узкой- 1 - 1,5мм, а глубиной в 1,5-2 раза больше ширины. Выполнить такую прорезь штампом в листе очень трудно, т.к. такой узенький пуансон будет скалываться и стойкость штампа из-за этого будет низкая.

Целью изобретения является повышение качества заливки путем уменьшения литейных дефектов.

Поставленная цель достигается тем, что в роторе электрической машины, содержащем сердечник, набранный из листов электротехнической стали, на боковой поверхности которых выполнены канавки в виде насечек и залитая в пазах сердечника короткозамкнутая обмотка согласно изобретению канавки в виде насечек выполнены в радиальном направлении от дна пазов до отверстия под вал и соединены между собой кольцевой канавкой расположенной на диаметре, величина которого меньше диаметра дна пазов и больше диаметра под вал, а канавки имеют профиль и виде равнобедренного треугольника.

На фиг.1 изображен предлагаемый ротор, продольный разрез; на фиг,2 сечение А-А на фиг.1.

Ротор состоит из сердечника 1, набранного из листов электротехнической стали и литой короткозамкнутой обмотки, состоящей из стержней 2, расположенных в пазах 3 сердечника и короткозамыкающих колец - ближнего (по течению металла) 4 и дальнего 5. радиальных канавок 6 в виде насечек, выполненных на боковой поверхности листа от дна 7 паза 3 до отверстия 8 под вал и соединенных между собой кольцевой канавкой 9, расположенной на диаметре, величина которого меньше диаметра дна 7 паза 3 и больше диаметра отверстия 8 под вал. Профиль канавок 6 и 9 выполнен в виде равнобедренного треугольника. Перед заливкой листы набирают на литейную оправку 10 Стремя лысками 11. В выбранном из листов на оправку 10 пакете ротора эти канавки образуют вдоль паза множество радиальных микроканалов, соединяющих полость паза 3 с полостью отверстия 3 под вал.

При заливке ротора под давлением воздух из пазов 3 выталкивается расплавленным металлом с большой скоростью вдоль пазов и по образованным каналам б и 9, за счет чего образуется избыточное давление воздуха, которое противодействует потоку жидкого металла. Но это давление значительно уменьшено за счет того, что часть воздуха выходит через образованные каналы б и 9. Из-за этого давления металл неравномерно заполняет пазы и местами перекрывает выход воздуха по пазу, образуя незаполненные металлом места. Воздух из этих замкнутых полостей под давлением металла выходит свободно через радиальные каналы и металл плотно заполняет все сечения паза. В результате чего значительно уменьшается количество раковин в стер- жнях обмотки.

Литейные оправки 10, на которые на- шихтовывают листы электротехнической стали на цилиндрической поверхности имеют три лыски 11 для выхода воздуха из ра- диальных каналов 6, а часть этих каналов перекрывается цилиндрической частью оправки, но воздух из этих каналов переходит в кольцевой канал 9 и выходит через открытые со стороны оправки радиальные каналы в зоне лысок 11,

Кроме того, что 3-4% воздуха находится между листами и во время окончательного сжатия пакета этот воздух попадает не в пазы, с образованием раковин, а по образо- ванным каналам выходит в атмосферу Глубина канавок выполняется в пределах 0,01-0,1 мм, Выполнение на боковой поверхности листа радиальных и кольцевой канавок, которые после сборки листов ротора образуют радиальные и кольцевые каналы, позволяют воздуху свободно выходить со всей поверхности дна пазов во всей его длине, что обеспечивает хорошее заполнение пазов расплавленным металлом без воздушных раковин.

Использование изобретения в сравнении с известными техническими решениями позволяет повысить качество ротора электрической машины путем уменьшения литей- ных дефектов, которые значительно ухудшают электрические параметры электродвигателя, а также путем предотвращения обрыва стержней, т.е. предотвращения брака всего ротора, а также обеспечивается хорошая технологичность выполнения канавки за счет выполнения ее в виде равнобедренного треугольника.

.Формула изобретения

1.Ротор электрической машины, содержащий сердечник, набранный из листов электротехнической стали, на боковой поверхности которой выполнены канавки в виде насечек и залитая в пазах сердечника короткозамкнутая обмотка, отличающийся тем, что, с целью повышения качества заливки путем уменьшения литейных дефектов, канавки в виде насечек выполнены в радиальном направлении от дна пазов до отверстия под вал и соединены между собой и кольцевой канавкой, расположенной на диаметре, величина которого меньше диаметра дна пазов и больше диаметра под вал.

2.Ротор по п.1,отличающийся тем, что. с целью повышения технологичности, канавки имеют профиль в виде равнобедренного треугольника.

Использование: в электромашиностроении. Сущность изобретения: ротор состоит из сердечника 1 и литой короткозамкнутой обмотки 2. радиальных канавок 6 в виде насечек, выполненных на боковой поверхности листа от дна паза 7 до отверстия под вал 8 и соединенных между собой кольцевой канавкой 9. При заливке ротора алюминием воздух из пазов выталкивается расплавленным металлом через радиальные канавки, что значительно снижает количество раковин в стержне. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

//

А-А