Электродвигатель Советский патент 1979 года по МПК H02K17/30 H02K5/18 

Изобретение относится к электродвигателям с закрепленньпли на валу элементами для пуска и регулирования. Известен электродвигатель, содержащий вал с фазным ротором и предназначенное для пуска и регулирования электродвигатеiiH индукционное сопротивление с массивным ферромагнитным закрепленном на валу маг нитопроводом с обмоткой, соединенной с обмоткой ротора и ребра охлаждения ij . Однако в указанном устройстве не обес печивается необходимый отвод тепла. Известен также электродвигатель, содержащий вал с. фазным ротором и предназначенн1 е для пуска и регулирования электродвигателя индукционное сопротив- пение с массивным ферромагнитным магнитопрОБОДОМ, выполненным в виде установленного на валу трехстержневого сердечника с расположенной на его имеющих перемеНное поперечное сечение стержня обмоткой, соединенной с обмоткой ротора, и цилиндрического ярма, охватьюающего сердечник по периферии 2 , Стержень сердечника в этом устройстве выполнен с переменным сечением таким образоМэчто минимальное сечение находится посредине стержня. При одинаковом во все.х сечениях стержня магнитном потоке макси1у1апьная индукция будет в минимальном сечении. Так как удельные потерн от гистерезиса и вихревых токов при прочих равных условиях пропорциональны квадрату магнитной индукции, то в минимальном сечении гстержня будут максимальные тепловые потери, отвод которых при такой конструкции сердечника весьма затруднителен. В замыкающем ярме магнитоцровода происходит рассеивание магнитного потола по торцам, приводтцее к уменьшению магнитной индукции в ярме, уменьшению тепловых потерь от гистерезиса и ви.хревьк токов и снижению коэффициента мощности индукционного сойротивления, так как тепловые потери являются активной составлякяцей мошности, с уменьшение которой при неизме 1ной реактивной составляюшей коэффициент мощности снижается. Кроме того, при изготовлении устройства необходима индивидуальная намотка обмоточных катушек вследствие того, что магнитопровод выполнен неразъемным. Эт повышает трудоемкость изготовпения и сборки индукционного сопротивления. Целью изобретения является повышени мощности путем улучшения о.хлаждения, Цель достигается тем, что стержни сердечника выполнены с уменьшением поперечного сечения от вала к периферии и ярмо выполнено оребренным. При этом стержни могут быть выпоггае ны с равномерным уменьшением поперечного сечения или с периферийными концами в виде ласточкина .хвоста, или с пр моугольными пазами, или с отверстиями на периферийных концах. На фиг, 1 показано данное устройство с частичным продольным разрезом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; нафиг. 3, 4, 5, 6 - варианты выполнения периферийны концов стержней магнитопровода. Описываемый электродвигатель содержит вал 1 с фазным ротором, индукционное сопротивление 2, закрепленное на валу электродвигателя при помощи шпонки 3 и круглой гайки 4 со стопорной шайбой 5. Индукционное сопротивление вкгао,чает массивный ферромагнитный магнито провод 6, состоящий из трехстержневого сердечника 7 и цилиндрического ярма 8, выполненного в виде двух стаканов 9 и 1О, обмотку И, состоящую из трех катушек 12, расположенных на стержня,х 13 сердечника 7, и ребра 14 радиатора для отвода тепла, смонтированного на яр ме 8, Радиатор может быть выполнен из металла или сплава с малым удельньп л весом, например из алюминия,Выводы катушек 12, проходящие через изоляцион ные втулки 15 в ярме 8, соединены с обмоткой ротора. Стержни 13 выполнены С уменьшением поперечного сечения от вала 1 к периферии. Уменьшение поперечного сечения может быть реализовано в различных вариантах, либо путем равноме ного его уменьшения, либо путем выполн ния периферийных концов стержней в виде ласточкина .хвоста 16, либо выполнением прямоугольных , пазов 17 или отверс тий 18. , Устройство работает следующим образом. Индукционное сопротивление 2 характеизуется бoльши ш потерями от гистерезиа и Би.хревых токов в массивном ферроагнитном магнитопроводе 6. Величина тих потерь зависит от частоты тока в бмотке 11, увеличиваясь с повышением уменьшаясь со снижением частоты. Поледняя изменяется пропорционально кольжению. Таким образом, активное сопротивление в цепи ротора изменяется пропорционально скольжению автоматически, В момент пуска электродвигателя частота тока в цепи ротора равна частоте сети;в этих условиях активное сопротивление непи ротора имеет максимальное значение, что ограничивает пусковой ток, и повышает пусковой момент;большая доля все.х потерь в цепи ротора (до 90%) выносится в индукционное сопротивление, которое имеет развитую шз- верхность о.хлаждения и о.хлаждается лучше, чем ротор. По мере разбега ротора, частота тока в цепи ротора уменьшается, что приводит к уменьшению активн.ого сопротивления, цепи ротора и обеспечению постоянства момента, развиваемого элекродвигателем, В связи с тем, что выделение тепла перераспределяется и максимальное количество тепла вьщеляется на периферии магнитопровода, обеспечивается эффективный отвод его радиатором, улучшение условий о.хлаждения индукционного сопротивления примерно вдвое увелкгавает продолжительность работы электродвигателя без перегрева в условиях повышенных скольжений по сравнению с известными конструкциями. Выполнение ярма замкнутым; по торцам приводит к уменьшению рассеивания магнитного потока и повышению коэффициента мо.щности устройства. Выполнение ярма съемным снижает трудоемкость изготовления и сборки индукционного сопротивления путем применения готовых катуШек., Выполнение ярма в виде двух стаканов позволяет сделать конструкцию индукционного сопротивления герметичной, что важно при использовании ее в промышленных установках, .характеризующихся наличием запыленной, агрессивной и взрывоопасной среды. Выполнение радиатора для отвода тепла из металла или сплава с малым удельным весом снижает массу и момент инерии индукционного сопротивления, что но при частьгх пусках и реверсированни электродвигателя Формула изобрети 1. Электродвигатель, содержащий вал с фазным ротором и предназначенное длй пуска н регулирования электродвигателя индукционное сопротивление с массивным ферромагнитным магнитопроводом, выполненным в виде установленного на валу трахстержневого сердечника с расположенной на его имеющих переменное поперечное сечение стержнях обмоткой, соединен ной с обмоткой ротора, и цилиндрического ярма, охватьшающего сердечник по периферии, отличающийся тем, что с целью повышения мощности путем улучшения о.хлаждения, стержни сердечника выполнены с уменьшением поперечного сечеНИН от вала к периферии и ярмо выполнено оребр энным. Рш.1 А 2 2.Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что стержни выполнены с равномерным уменьшением поперечного сечения. 3.Электродвигатель по гг. 1, о т л и чающийся тем что стержни выполнены с периферийными концами в виде ласточкина хвоста . 4.Электродвигатель по п. 1, о т л и чающийся тем, что стержни выполнены с прямоугольными пазами на периферийных концах, 5.Электродвигатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и А с я тем,- что стержни выполнены с отверстиями на периферийных концах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 319995 кл. Н 02 К 17/30, 1969. 2,Патент Германии № 11О597, 1 d 23/О1, 1899.

П

.S

м

9иг.5

1

fe/f