Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором Советский патент 1932 года по МПК H02K17/16 

Предлагаемый двигатель относится к типу асинхронных дв 1гателей с короткозамкнутым ротором, пазы которого расположены под некоторым углом к его оси.

Согласно изобретению, с целью получения улучшенных пусковых характеристик двигателя по сравнению с характеристиками обычного ( короткозамкнутого двигателя, между железными листами роTOipa со скошенными указанным образом пазами, а также статора, или только ротора через определенные промежутки по оси двигателя расположены соответственной толщины листы из немагнитного материала с соответствуюш:ей, требуемой для данного случая, электрической прово имосгью (медь, латунь, реотан и т. п.).

На чертеже по фиг. 1 изображена схема, эквивалентная по происходящим в ней явлениям ротору предлагаемого двигателя; фиг. 2 и 3-схемы взаимного располо жения токов и потоков в двигателе; фиг. 4-аксиальный разрез половины двигателя; фиг. 5-пути прохождения токов в листах статора и ротора.

Если приключить к контактным олвцам ротора асинхронного двигателя / (фиг. 1) первичную обмотку трансформатора Т, вторичная обмотка которого включена на сопротивление г, то произойдет, как известно, следующее: при пуске

двигателя в ход, пок ротор R неподвижен, частота тока в роторе /2 будет равна частоте сети; при этом во втор|1чной обмотке трансформатора Т будет течь ток,Уз, замыкающийся через сопротивление г. В том случае, если коэффициент трансформации трансформатора Т будет равен г, явления будут приблизительно происходить таким же образом, как если бы реостат г был приключен непосредственно к контактным кольцам ротора R, если пренебречь влиянием магнитного рассеяния и омического сопротивления цепей трансформатора Т. Поэтому, при схеме фиг. 1 начальный момент вращения двигателя получится высоким. По мере раскручивания ротора R число периодов /2 роторного тока будет уменьщаться и в соответствии с этим магнитная связь между вторичной и первичной .обмотками трансформатора Т также будет уменьшаться. При нормальной скорости ротора (немногим отличающейся от скорости вращающегося магнитного потока) число периодов в секунду /2 роторного тока будет очень мало, и магнитная связь между первичной и вторичной обмотками трансформатора Т сделается очень малой, вследствие чего ток /3 в цепи ребстата упадет пбчти до 0. Таким образом, мы видим, что по

мере раскручивания (ротора происходит как бы автоматическое отключение пускового р1е0стата г,

Можно упростить вышеописанную схему таким образом, что роль трансформ тора 7 и реостата г возьмут на себя самые проводники ротора и железа статора и ротора.

В статоре S предлагаемый двигатель имеет трехфазную обмотку гх/ь обычной конструкции. Ротор двигателя R снабжен беличьей обмоткой .

На фиг. 2 эта беличья обмотка показана в развёрнутом виде.

Как видно из фиг. 2, беличья обмотка состоит из рабочих проводов Wy и двух замыкающих колец К-К. Стержни проводников от2-гУ2-«2 составляют здесь с направлением оси двигателя сравнительно большой угол наклонам. Каждый из расположенных под углом К оси двигателя проводов ротора (фиг. 2) в, магнитном отношении может быть заменен эквивалентным ступенчатым проводом a b-c-d-e-f-g-h (фиг. 3). Как видно из фиг. 3,--вертикальные, а равно и горизонтальные участки этого эквивалентного провода b-c-d-e-f-g создают магнитные

потоки ф -ф -ф , при чем все частич.sss

ные потоки ф (фиг. 4) складываются

1iS

в результирующее аксиальное поле, силовые линии которого направлены приблизительно перпендикулярно к плоскости железных листов, fia которых набран статор и ротор двигателя.. Так как величина и направление аксиального потока ф относительно какой-либо точки

S..

железа статора 5 меняется с частотой сети /1 и относительно железа ротора / с частотой скольжения /,, то эти колебания потока ф вызовут в железных

листах статора и ротора вторичные токи, которые имеют возможность беспрепятственно распространиться в плоскости листа железа статора и ротора.

На фиг. 5 показан примерный путь .такого тока Jz, индуктированного потоком ф в плоскости.одного из железных

листов статора. Эти токи /з являются вторичными по отношению к токам, текущим в стержнях ротора J-, и следовательно третичными по отношению к статорному току /j.

Таким образом, система, состоящая из расположенных под углом к оси двигателя проводов ротора WfWz-wz и железных листов статора S и ротора R в сущности представляет собой коротко замкнутый трансформатор, в роде показанного на фиг. 1; здесь (фиг. 4) роль первичной обмотки играют провода ротора wrw. , . . . . . (где течет ток /г), а рбль вторичной обмотки трансформатора Т с сопротивлением г (фиг. 1) играют железные листы статора и ротора, в плоскости которых текут третичные токи /з (фиг. 4).

Отсюда следует, что ротор асинхронрого двигателя с указанным образом расположенными проходами можно рассматривать как соединение в одно конструктивное целое, показанное выше на фиг. 1 ротора R, трансформатора Т и пускового сопротивления г.

Из вышеизложенного ясно, что пусковые свойства нового двигателя будут зависеть от относительной величины токов УЗ. текущих в железных листах при пуске. Подобно тому, как можно изменять пусковые свойства двигателя по схеме 1, изменяя величину сопротивления г, так и в данном двигателе можно влиять на пусковые его свойства, изменяя величину тока /з (фиг. 5).

Для осуществления этого предлагается располагать между железными листами ;о-/э-;о-/ (фиг. 4) несколько меадллических листов r-r-r . . .из немагнитного материала с определенной электрической проводимостью (например, медных, латунных, цинковых, из реотана и др.).,

Эти листы сопротивления на фиг, 3 АЛЯ ясности показа1 ы заштрихованными, при чем fiKCTu, из которых набран статор и ротЪр двигателя, показаны утрированно толстыми.

Толщина металлических листов сопротивления r-r-r . . . может быть одинаковой с толщиной железных листов р-р-р. . .) т.-е. быть равной 0,3-0,5 .и.и) или может отличаться от последней. Металлические листы r-r-r. . . . могут быть расположены только в роторе и статоре. С точки зрения влияния на коэффициентполезногодействияявляется, однако, более выгодным располагать металлические листы сопротивления

г-r-r-r только в роторе. Подобное размещение листов из немагнитного материала и расположение под углами оси двигателя пазов ритора может быть применено также и к роторам других систем, например, двойным беличьим обмоткам Бушеро, а также обмоткам с глубокими и узкими пазами./ Предмет изобретения.

1. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, пазы которого расположеаы под некоторым углом к его оси, отличающийся тем, что, с целью получения желаемых пусковых свойств двигателя, между железными листами ротора и статора или только ротора через определенные промежутки по оси двигателя расположены соответственной толщины листы из немагнитного материала с соответствующей требуемой для данного случая электрической проводимостью

. (медь, латунь, реотан и т. п.). i 2. Применение при двигателе по п. 1 -на роторе глубоких пазов.

3. Применение при двигателе по п. 1 на роторе двойной обмотки типа обмотки Бушеро.

i flftf p-fi e Ип ppii fi-fpi t Фмг.4.