КОРОТКОЗАМКНУТЫЙ РОТОР С ОБМОТКОЮ В ВИДЕ БЕЛИЧЬЕГО КОЛЕСА Советский патент 1927 года по МПК H02K3/06 

Предлагаемый короткозамкнутый ротор с обмоткою в виде беличьего колеса относится к роторам из стержней, схваченных короткозамыкающим кольцом из металла с большим сопротивлением.

На чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез ротора и вид сбоку, фиг. 2 - то же, вид спереди, фиг. 3 - вертикальный разрез видоизмененного короткозамыкающего кольца, фиг. 4 - продольный разрез видоизмененного кольца, и фиг. 5 - вид спереди ротора с кольцом по фиг. 4.

Переднее короткозамыкающее кольцо А ротора изготовлено из материала с высоким удельным сопротивлением, напр., из 30% марганцевой меди. В кольцо А, имеющее коробчатое сечение, впаиваются медным или серебряным припоем стержни В ротора, после чего кольцо протачивается таким образом, чтобы внутренний диаметр кольца был несколько меньше диаметра окружности, по которой расположены оси стержней. Для получения гладкой поверхности кольцо шлифуется извнутри, после чего вся внутренняя поверхность его электролитически серебрится, во избежание окисления.

Кольцо А плотно закрывается привинчивающейся крышкой С, снабженной прокладкой D и имеющей коробчатый профиль (фиг. 1), в желоб крышки С вкладываются штампованные сегменты G из красной меди. Сегменты G имеют продолговатые отверстия, которыми они надеваются на штифты F таким образом, что каждый стык следующего слоя, сдвинут относительно предыдущего; число штифтов F зависит от размеров ротора машины. Сегменты G имеют шлифованную наружную поверхность с радиусом кривизны, соответствующим внутренней поверхности кольца, и также покрываются серебром. Сечение кольца А взято с таким расчетом, чтобы мотор развивал требуемый начальный вращательный момент.

Когда ротор не вращается, то сегменты, находящиеся вверху, немного отстают от внутренней поверхности кольца А, а нижние прилегают лишь под давлением собственного веса. Если включить мотор, то благодаря омическому сопротивлению кольца А, ротор развивает соответствующий начальный вращательный момент, ибо, как показал опытный мотор, давление собственного веса сегментов G не дает заметного контакта и не производит короткого замыкания стержней из-за чрезвычайного низкого вольтажа между точками кольца А.

По мере возрастания числа оборотов сегменты, под действием центробежной силы, начинают постепенно прижиматься к внутренней поверхности кольца А с силой, возрастающей пропорционально увеличению числа оборотов мотора, чем вызывается плавное замыкание стержней В и кольца А накоротко, т.-е. мотор переходит на нормальный режим. При уменьшении числа оборотов мотора давление сегментов G на внутреннюю поверхность кольца А не падает пропорционально уменьшению числа оборотов, а понижается, как показал опытный мотор, с значительным опозданием. Полностью же давление прекращается лишь после полной остановки мотора, через некоторое время, выражающееся в долях секунды. Давление сегментов рассчитывается по высоте сегментов h, а контактная поверхность и сечение по ширине сложенных сегментов.

Искрение и обгорание внутренней поверхности кольца и сегментов отсутствует, вследствие того, что под током происходит замыкание, размыкание же происходит при выключенном статоре, без тока. Вольтаж между незамкнутыми стержнями ротора вообще не превышает некоторой доли одного вольта и замыкание накоротко кольца и стержней происходит при параллельно включенном кольце А по всей внутренней поверхности его.

Кольцо омического сопротивления А может быть заменено отдельным кольцом омического сопротивления Р (фиг. 3), стержни же В ротора, изолированные на конце тонким слоем бакелито - бумаги, вделаны в кольцо N, подобное кольцу А, но изготовленное из красной меди или бронзы.

Электрическое и механическое действие видоизмененного устройства таково же, как и описанного, с той разницей, что в общее сечение вводится еще кольцо N.

Предлагаемый вариант удобен для применения к моторам малой мощности, где подбор материала для кольца А с достаточным удельным омическим сопротивлением затруднителен.

На фиг. 4 и 5 изображен вариант, по которому сегменты G заменены одним целым кольцом М из красной меди. Кольцо после обточки разрезается в двух местах наискось, шлифуется по радиусу внутренней поверхности коробки Е и затем серебрится

Сборка состоит в том, что обе половины кольца М вкладываются в кольцо А посредине и каждая половина привинчивается двумя винтами. Таким образом, концы их, под действием центробежной силы, будут прижиматься к стержням обмотки.

1. Короткозамкнутый ротор с обмоткою в виде беличьего колеса, выполненный из стержней, схваченных у торцов железа ротора кольцами из металла большого сопротивления, характеризующийся тем, что по достижении двигателем определенной скорости стержни обмотки его, под действием центробежной силы замыкаются накоротко кроме означенных колец еще медными сегментами G, свободно подвешенными на штифтах F коробки С, вращающейся вместе с ротором.

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 короткозамкнутого ротора, отличающееся тем, что сегменты, накоротко замыкающие стержни обмотки, изготовлены из пружинящей меди и прикреплены к кольцу А посредине так, что под действием центробежной силы концы их могут прижиматься к стержням обмотки (фиг. 4, 5).