Ротор асинхронного электродвигателя Советский патент 1993 года по МПК H02K17/06 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к конструкции роторов электрических машин с литой короткозамкнутой обмоткой.

Известен ротор асинхронного электродвигателя, содержащий набранный из листов сердечник и короткозамкнутую обмотку, выполненную путем заливки пазов сердечника, например, алюминием, у которого листы сердечника, расположенные с торцов, выполнены с увеличенными размерами пазов по сравнению с остальными листами, причем сечение пазов увеличивается в направлении к торцам (авт.св. № 743117, МКИ Н 02 К 17/16).

Недостатком известного ротора является плохая теплоотдача.

Этот недостаток вызван тем, что в средней части сердечника стержни короткозамкнутой обмотки по сечению значительно меньше, чем по краям, и соответственно электрическое сопротивление и тепловыделение в средней части ротора больше, чем по краям. Но даже при одинаковом сечении стержней по всей длине сердечника, т.е. при одинаковом тепловыделении по всей длине ротора, в средней части теплоотдача хуже, чем по краям ротора. Следовательно, в средней части ротора, где плохая теплоотдача и ещеувеличенноетепловыделение. Электрическая машина с таким ротором будет бысVJ00

о о о ел

тро перегреваться и уменьшится ее моторесурс.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобрете- нию является ротор асинхронного электродвигателя с короткозамкнутой обмоткой, содержащий шихтованный сердечник с грушевидными пазами, в которых размещены стержни и короткозамыкающие кольца, пазы и стержни выполнены по длине сердечника из двух частей одинакового поперечного сечения и формы, причем пазы и стержни одной части обращены широкой стороной к внешней поверхности сердечника, а пазы и стержни другой части обращены к внешней поверхности сердечника узкой стороной (авт.св. № 1394342, МКИ Н 02 К 17/16).

Недостатком этого известного ротора асинхронного электродвигателя с коротко- замкнутой обмоткой, принятого за прототип, является недостаточно хорошая теплоотдача ротора и неравномерность распределения магнитного потока подлине ротора.

Этот недостаток обусловлен тем, что со средней части ротора по его длине с одной стороны затруднена теплоотдача, так как крайняя зона части пакета с пазами, обращенными широкой стороной к внешней поверхности сердечника, препятствует отводу тепла из средней зоны. Кроме этого, неравномерность распределения магнитного потока по длине ротора вызвана тем, что обе части пакета имеют разные магнитные потоки в период пуска двигателя.

Целью изобретения является улучшение теплоотдачи и симметричного распределения магнитного потока по длине ротора.

Поставленная цель достигается тем, что в роторе асинхронного электродвигателя с короткозамкнутой обмоткой, содержащем шихтованный сердечник с грушевидными пазами и стержнями, выполненными по длине из нескольких частей одинакового поперечного сечения и формы, одни из которых обращены широкой, а другие узкой стороной к внешней поверхности сердечника, и короткозамыкающие кольца, согласно изобретению, часть сердечника с пазами и стержнями, обращенными широкой стороной к внешней поверхности сердечника, расположена в средней части ротора, а по краям симметрично расположены части сердечника с пазами и стержнями, обращенными узкой стороной к внешней поверхности сердечника.

На фиг. 1 показана часть ротора, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Ротор асинхронного электродвигателя

содержит сердечник 1, состоящий из одного или нескольких пакетов 2, набранных из листов электротехнической стали, В каждом из пакетов выполнены пазы 3 грушевидной формы, в которых размещены стержни 4

0 короткозамкнутой обмотки, При этом на средней части 5 длины сердечника пазы выполнены широкой стороной, обращенной к внешней поверхности сердечника ротора, а на крайних частях 6 длины сердечника пазы

5 выполнены узкой стороной, обращенной к внешней поверхности сердечника ротора. Если сердечник состоит из нескольких пакетов, разделенных распорками 7, то в зубцах 8 между узкими частями пазов на крайних

0 частях 6 длины сердечника выполнены вентиляционные каналы 9 имеющие грушевидную форму. Ширину каналов выбирают таким образом, чтобы ширина каждого зуба, за вычетом ширины канала на расстоянии от

5 внешней поверхности сердечника до середины глубины паза, была не менее ширины зуба на оставшейся части длины сердечника ротора. Стержни 10 и 11 обеих частей сердечника ротора соединены с короткоза0 мыкающими кольцами 12.

При пуске двигателя или при работе с повышенным скольжением из-за эффекта вытеснения большая часть тока в стержнях проходит по верхней части,

5На средней части 5 длины сердечника ротора ток проходит по более широкой части стержня, с меньшим активным сопротивлением и с меньшим выделением тепла, а на крайних частях 6 длины сердечника ротора

0 ток проходит по более узкой части стержня, с большим активным сопротивлением и с большим выделением тепла. Но так как эти части расположены по краям сердечника, то они хорошо охлаждаются. Кроме этого нали5 чие вентиляционных каналов улучшает охлаждение этих крайних частей сердечника и отводит тепло от средней части сердечника в обе стороны. Таким образом улучшается теплоотдача всего ротора в окружающую

0 среду.

Расположение части сердечника обращенной узкой стороной стержня к внешней поверхности сердечника симметрично по краям сердечника обеспечивает сммметрич5 нов распределение магнитного потока в воздушном зазоре по длине ротора, что улучшает энергетические показатели электродвигателя.

Использование изобретения в сравнении с известными техническими решениями

позволяет улучшить энергетические показатели электродвигателя за счет улучшения охлаждения ротора и обеспечения симметричного распределения магнитного потока в воздушном зазоре по длине ротора со стержнями одинаковой величины поперечного сечения по всей длине стержня. Формула изобретения Ротор асинхронного электродвигателя с короткозамкнутой обмоткой, содержащий шихтованный сердечник с грушевидными пазами и стержнями, выполненными по длине из нескольких частей одинакового поперечного сечения и формы, одни из кото0

рых обращены широкой, а другие узкой стороной к внешней поверхности сердечника, и короткозамыкающие кольца, отличающийся тем, что, с целью улучшения теплоотдачи и симметричного распределения магнитного потока по длине ротора, часть сердечника с пазами и стержнями, обращенными широкой стороной к внешней поверхности сердечника,, расположена в средней части ротора, а по краям симметрично расположены части сердечника с пазами и стержнями, обращенными узкой стороной к внешней поверхности сердечника.

Сущность изобретения: ротор асинх-. ронного двигателя содержит сердечник, состоящий из одного или нескольких пакетов, набранных из листов электротехнической стали. В каждом из пакетов выполнены пазы грушевидной формы, в которых размещены стержни 4 короткозамкнутой обмотки. При этом в средней части длины сердечника пазы выполнены широкой стороной, обращенной к внешней поверхности сердечника ротора, а на крайних частях длины сердечника пазы выполнены узкой стороной, обращенной к внешней поверхности сердечника ротора. На крайних частях выполнены вентиляционные каналы, имеющие грушевидную форму. Стержни соединены по краям короткозамкнутыми кольцами, Стержни, которые расположены по краям сердечника, имеют повышенное сопротивление для улучшения пусковой характеристики и соот-. ветствённо повышенное тепловыделение. Расположение этих частей по краям сердечника улучшает теплоотдачу всего ротора и обеспечивает симметричное распределение магнитного потока в воздушном зазоре по длине ротора, что в конечном итоге улучшает энергетические показатели ротора и всей электрической машины. 2 ил. ел G

Фи&1