Ротор асинхронного двигателя Советский патент 1979 года по МПК H02K1/22 

Изобретение относится к области электрических машин, а именно,, к асинхронным двигателям. Известны роторы асинхронных двигателей с массивным магнитопроводом,на торцах которого установлены короткоза мыкающие кольца 1. . Недостатком известного устройства являются неудовлетворительные пусковые характеристики. Известны также роторы асинхронных двигателей, содержащие шихтованный магнитопровод, на котором установлен массивный магнитопровод. На его торцах, расположены короткозамыкающие кольца 2. По технической сущности и достигае мому результату данное решение являет ся наиболее близким к предложенному изобретению. Недостатком этой конструкции ротора является большая величина пускового тоца, так как при пуске двигателя и при номинальном скольжении токи ротора Замыкаются, по кброткозамыканмцим кольцам, имеющим небольшое активное сопротивление. Кроме того, на изгчэтов ление короткозамыкающих колец расходу ется значительное количество дорогостоящей электротехнической меди,елож на технология выполнения выточки, особенно под углом к оси ротора. Цель изобретения - улучшение пускот вых характеристик и уменьшение расхода активных материалов. Эта цель достигается тем, что наружный диаметр короткозамыкающих колец выполнен меньшим наружного диаметра массивного магнитопровода на величину © , равную глубине проникновения вихревых токов в массивный магнитопровод, определяемую выражением 6 К-/| 1 где К - коэффициент определяеьлый в зависимости от размерности велич51Н, входящих в формулу; р- удельное сопротивление материала массивного магнитопровода f - частота питающего напряжения; J - относи- тельная магнитная проницаемость материала массивного магнитопровода. Изобретение поясняется чертежом, на котором схематически изображен, частичный поперечный ротора, Ротор имеет вал 1, на который насажен цилиндрической форгфа магничопровод 2, шихтованный из обычной электротехнической стали. На нем установлен массивный магнитопровод 3, снабженный с торцов короткозамыкающими кольцами 4.. На кольцах размещены лопасти вентилятора 5, причем наружный диаметр колец 4 меньше наружного диаметра массивного магнитопровода 3, Принцип работы асинхронного трехфазного двигателя с ротором, выпол1ненным в соответствии с изобретение следующий, Эквивалентная глубина проникновения вихревых токов определяется выражением:е 5о,злГ,Ц) где 0 - глубина проникновения тока, см; Р - удельное сопротивление прово дящей среды .Ом4 мм /м f - частота тока, Гц; JU относительная магнитная проницаемость среды. Частота тока в роторе асин ронной машины определяется выражением: f, f,-s где f - частота тока питающей сети S - скольжение S - , Глубина проникновения тока в тело массивной ферромагнитной гильзы рото ра в зависимостискольжения равна ®- ° fIsp(3) При пуске, когда скольжение велико, частота тока в роторе близка к часто те тока питающей сети, вследствие эффекта вытеснения ток в роторе про никает на незначительную глубину в ферромагнитный цилиндр и протекает в поверхностном слое (путь замыкания тока при этом показан стрелками на . рисунке). На торцах цилиндра, вследс we эффекта вытеснения, ток не достг гает медных колец и вынужден задакат ся по участкам поверхности ферромаг™ нитного ротора, имеющим значительно большее активное сопротивление, чем сопротивление медных короткоза№ кающих колец. Это аналогично включению в цепь ротора асинхронного двигателя активного сопротивления,что,как вестно/ведет к уменьшению пусковых .токов. По мере разгона двигателя скользке ние уменьшается, уменьшается частота тока,в роторе, ослабевает эффект вытеснфния тока ротора из ферромагнитного -цилиндра, особенно начиная со скольжения 0,5 и менее ток проникает на болыяую глубину в массивный цилиндр. В этом режиме ток ротора може замыкаться по пути наименьшего сопро тивления - через медные короткозалм34кающие кольца, что ангшогично выведению из цепи ротора асинхронного двигателя активного пускового сопротивления. Использование в асинхронном двига-, теле ротора, выполненного в виде полого массивного цилиндра из ферромагнитного материала, закрепленного на пакете из обычной шихтованной электротехнической стали, размещенного на валу и снабженного с торцов короткозамыкающими кольцами, наружный диаметр которых отличается от наружного диаметра ферромагнитного ротора на величину глубины проникновения тока ротора в тело массивного ферромагнитнего цилиндра при пуске двигателя, выгодно отличает данный ротор от про-. тотипа, так как у меньшается пусковой , ток асинхронного двигателя и при этом экономятся цветные металлы, необходи мые, для изготовления короткозамыкающих колец, упрощается технология изготовления ротора. Формула изобретения Ротор асинхронного двигателя, со.держащий шихтованный магнитопровод, с установленньлм на ном массивным магнитопроводом, к торцовым поверхностям которого примыкают короткозамыкающие кольца, отлич ающийся тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик и уменьшения расхода активных материалов, наружный диаметр короткозамыкающего кольца выполнен меньшим на величину © наружного диаметра массивного магнитопровода, равнуюгде К - коэффициент, определяемый в зависимости от размерности, величин, входящиЗГв формулу; р - удельное сопротивление материала массивного магнитопровода;f - частота питающего напряжения; /ti - относительная магнитная проницаемость материала массивного магнитопровода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Шенфер К.И, Асинхронные машины, М,,ГОНТИ, 1938, с. 195. 2,Авторское свидетельство QCCP № 114331, кл, Н 02 К 1/22, 1957,