Ротор асинхронного электродвигателя Советский патент 1993 года по МПК H02K17/16 

с;

fe

8

М Я10 //// #

им/

Устройство относится к электротехнике и может быть применено в асинхронных электродвигателях с короткозамкнуТой обмоткой ротора для тяжелых и средних условий пуска или работы в повторно-кратковременном и перемежающемся режимах.

Цель изобретения - улучшение характеристик двигателя при пуске и в режимах работы е повышенным скольжением,

Продольный и поперечные разрезы устройства показаны на фиг. 1 и 2; на фиг, 3 приведена развертка цилиндрического сечения.

Сердечник ротора состоит из трех частей - 1, 2 и 3, В части 1 пазы 4 имеют грушевидую форму, в частях 2 и-3 пазы 5 и 6 бутылочной формы представляют собой сочетание прямого паза с грушевидным, Ко- роткозамкнутая обмотка включает коротко- замыкающие кольца 7 с вентиляционными лопатками 8 и стержни, состоящие из частей 9, 10 и 11. Часть 9, как и паз 4, имеет грушевидную форму, части 10 и 11, как и пазы 5 и 6, с о держат прямой 12 и грушевидный 13 участки. Прямые участки 12 расположены в верхних, а грушевидные 13 - в нижних частях стержней. Одни стенки 14 участков 12 и 13 совпадают, при этом в частях 5 и 6 пазов и соответственно 10 и 11 стержней совпадающие стенки 14 расположены на противоположных сторонах. Высота прямых участков 12 составляет от одной до Двух глубин проникновения тока при пуске, ширина зубцов у гушевидных участков составляет от ширины прямых участков 12 до разности ширины грушевидных 13 и прямых 12 участков.

Устройство работает следующим образом.

В номинальном режиме скольжения ротора мало и действие эффекта вытеснения тока в обмотке ротора незначительно. Распределение тока по сечению стержней и короткозамыкающих колец 7 равномерно. Поскольку ширина зубцов ротора на частях 2 и 3 сердечника у грушевидных участков 13 стержней значительно меньше ширины зубцов на части 1 сердечника, то магнитное сопротивление частей 2 и 3 больше, чем части 1, Следовательно, магнитный поток на единицу ротора в части 1 несколько больше, чем в частях 2 и 3, поэтому ЭДС, наводимая в частях 9 стержней, на единицу длины (удельная ЭДС) больше удельной ЭДС, наводимой в частях 10 и 11.

Так как грушевидные участки 13 частей 10 и 11 стержней развернуты в противоположные стороны относительно прямых участков 12, а ширина зубцов в этом месте меньше разности ширины грушевидных 13

и прямых 12 участков, то на м.есте перехода части 2 сердечника в часть 3 образовано внутреннее короткозамыкающее кольцо, как это видно на фиг. 3. Это снижает сопротивление обмотки ротора в номинальном режиме, так как ток, вызываемый ЭДС, наведенной в частях 9 и 10 стержней, ответвляется во внутреннее короткозамыкающее кольцо под действием разности удельных

ЭДС частей 9 и 11, Чем больше разность удельных ЭДС, тем больше ток, проходящий по внутреннему короткозамыкающему кольцу, следовательно тем больше ток участков 9 стержней.

5 Повышение тока на участках 9 стержней, находящихся в части 1 сердечника с повышенным магнитным потоком, приводит к понижению скольжения при номи- .нальном вращающем моменте и

0 повышению КПД двигателя (см. Вольдек А. И, Электрические машины, Л.: Энергия, 1974, с. 505).

При пуске или работе двигателя с повышенным скольжением из-за действия эф5 фекта вытеснения ток в частях 10 и 11 стержней проходит только по участкам 12. Внутреннее короткозамыкающее кольцо оказывается обесточенным, так как оно расположено ниже глубины проникновения то0 «а (высоты прямых участков 12). Ток стержней замыкается только по короткоза- мыкающим кольцам 7, что приводит к повы шению активного пускового сопротивления обмотки ротора, следовательно к снижению

5 пускового тока и повышению пускового момента.

Таким образом внутреннее короткозамыкающее кольцо, образованное грушевидными участками 13 частей 10 и 11 стержней

0 в сочетании с грушевидными частями 9 и короткозамыкающими кольцами 7, повышает КПД в номинальном режиме, а прямые участки 12 в сочетании с грушевидными 13 улучшают пусковые характеристики без

5 ухудшения номинальных,

Соотношение длин частей 1 и 3 сердечника определяется в соответствии с требованиями к пусковым и номинальным характеристикам, длина части 2 сердечника

0 должна быть не менее максимальной ширины участков 13 для надежного образования внутреннего короткозамыкающего кольца. Применение-предлагаемого устройства в сравнении с прототипом позволяет повы5 сить пусковой момент на 3 - 10%, снизит пусковой ток до 10%, а также повысить номинальный КПД на 0,5%.

Формула изобретения Ротор асинхронного электродвигателя, содержащий шихтованный магнитопровод,

состоящий из двух частей, в которых выполнены пазы различной формы для коротко- замкнутой обмотки, причем пазы одной части магнитопровода имеют грушевидную форму, отличающийся тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик, магни- топровод имеет третью часть, пазы второй

и третьей частей магнитопровода имеют бутылочную формус прямой верхней частью и нижней - грушевидной с общей прямой стенкой для этих частей, причем прямые стенки пазов второй и третьей частей магнитопроводя выполнены с противоположных сторон па за.

Использование: электротехника, асинхронный короткозамкнутый электродвигатель. Сущность изобретения: ротор асинхронного электродвигателя содержит магнитопровод и короткозамкнутую обмотку. Магнитопровод состоит из трех частей - . 1, 2 и 3. В части 1 пазы выполнены грушевидной формы, в частях 2 и 3 магнитопрово- да пазы имеют бутылочную форму с прямой верхней частью и нижней - грушевидной с .общей прямой стенкой для этих частей. Прямые стенки пазов второй и третьей частей магнитопровода расположены с противоположных сторон паза. 3 ил.

Фиг2