Асинхронный электродвигатель Советский патент 1981 года по МПК H02K5/00 

Иэобретение отлосится к области электрических машин и может быть использовано для привода различных исполнительных механизмов. Известны асинхронные электродви тели, состоящие из корпуса, статор с обмотками, ротора в виде полого стакана и внутреннего магнитопровоВ известных конструкциях длина вала мезвду подшипниковыми опорами соответствует габаритной длине машины. При этом, с целью исключения недопустимого прогиба и обеспечения работоспособности в режиме резонанса, когда частота с.обственныхколебаний равна или кратн частоте внешних возмущающих сил, вал выполнен с завьш1енным диаметром Тем самым, он имеет значительную ма су, что ведет к увеличению момента инерции ротора с валом, а следова тельно, к уменьшению быстродействия повышению напряжения трогания. Кроме того, для машин различных габаритов необходимы валы различных длин и, соответственно, различных диаметров, что не позволяет их унифицировать. Наиболее близким к изобретению является асинхронный электродвигатель, в котором внутренний магнитопровод выполнен вращающимся и представляет собой вспомогательный ферромагнитный ротор. На торце вспомогательного ротора укреплен вентилятор, обеспечивающий интенсивное охлаждение во всех режимах работы рабочего полого ротора, включая рабрту на . Недостаток устройства - большая масса вала, обусловленная его большими длиной и диаметров и, следствие этого, уменьшенное быстродействие и повышенное напряжение трогания. Кроме того , зависимость длины вала от габаритной длины машины не позволяет их унифицировать. Цель изобретения - унификация валов асинхронных электродвигателей с полым ротором при уменьшении их массы и повьшении механической прочности. Поставленная цель достигается за счет того, что одна из подшипниковых опор вынесена во внутреннюю полост роторов, а длина вала ме:жду подти никами соответствует длине ступиц рабочего ротора. . На фиг. 1 изображен предлагаемый электродвигатель, разрез; на фиг. 2 - то же, с промежуточной втулкой рабочего ротора. Статор 1 с обмотками 2 запресс ван в корпус 3. Ступица 4 рабоче полого ротора 5 закреплена на -валу 6. Вал 6 установлен на подшипниках 7 и 8, и его длина между ними соотве тствует длине ступи1Ц)1 4 рабочего ротора 5. Порадочное место для подшипника 8 вынесено во внутреннюю полость рабочего ротора 5 и выполнено в ступице 9 прщпипнийового щита 10, Вспомогательный ферромагнитный ротор 11 установлен на подишпниках 12 и 13 на ступице 9. На вспомогательном роторе 11 закреп лен центробежный вентилятор 14, а в донной части рабочего ротора 5 ив подшипниковых щитах 15 и 10 выполнен вентиляционные окна 16-18. Для повьг шения технологичности конструкции посадочное место для подшипника 8 может быть выполнено во втулке 19, через которую на вал 6 напрессован рабочий ротор 5, при этом внутренняя обойма подшипника В посажена на дополнительный вал 20, жестко установленный в подшипниковом щите 10 (фиг.2). Предлагаемый электродвигатель ра ботает следующим образом. При подаче напряжения на обмотку 2 статора 1 создается магнитный поток, который пронизывает рабочий 5 и вспомогательный 11 ротора и наводит в них вихревые токи. Взаимодействие этих токов с полем статора 1 вызывает вращение роторов 5 и 11. При этом, поскольку вал 6 имеет по сравнению с известными эле тродвигателями значи тельно меньшую длину и, соответственно, меньший диаметр, масса его незначительна, что обуславливает высокое быстродействие и малое напряжение трогания рабочего ротора 5. Центробежный вентилятор 14 при вращении вспомогательного ротора 11 интенсивно охлаждает электродвигатель во всех режимах работы рабочего ротора 5, в - том числе и при работе на упор. Достоинством предлагаемого электродвигателя является повышение механической прочности и уменьшение прогиба вала за счет уменьшения его длины между подшипниковыми опорами, которая выбирается равной длине ступицы рабочего ротора. При этом посадочное место для подшипника 8 вынесено во внутреннюю полость роторов и выполнено в выступающей части ступицы 9, чем обеспечивается его интенсивное охлаждение. Уменьшение длины и диаметра вала уменьшает его массу, что ведет к повьш1ению быстродействия отработки управляющего сигнала и уменьшению напряжения трогания рабо-чего ротора. Кроме того, повьш ается надежность конструкции. С целью повышения технологичности конструкции, посадочное место для подшипника 8 может быть вьтолнено во втулке, через которую рабочий ротор напрессован на вал. Предварительная напрессовка рабочего ротора на втулку обеспечивает его точную центровку при простой механической обработке, а установка дополнительного вала упрощает конструкцию заднего подшипникового щита. Поскольку длина вала не зависит от габаритов электродвигателя и определяется, в основном, длиной ступицы рабочего ротора, обеспечивается возможность унификации валов для машин различных габаритов при уменьшении расхода материала на их изготовление . Предлагаемую конструкцию можно применить для известных асинхронных машин с полым ротором и неподвижным внутренним магнитопроводом и для асинхронных двухроторных машин с аксиальным расположением роторов. Формула изобретения 1. Асинхронный электродвигатель, содержащий корпус, подшипниковые щиты, статор с обмотками и концентрично расположенные полый рабочий ротор со ступицей и внутренний вспомогательный ротор с закрепленным на нем вентилятором, и вал с подшипниковыми опорами на его концах, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологичности, уменьшения массогабаритных показате лей и повышения механической прочности, одна из подшипниковых опор, расположенная со стороны вентилятор установлена во внутренней полости р торов, и вал имеет длину, равную длине ступицы рабочего ротора. 2. Электродвигатель по п.1, от личающийся тем, что подшипниковый щит, обращенный к вентил тору, имеет ступицу с консольным ко цом и упомянутая подшипниковая опор 19 8 « выполнена за одно-целое со ступицей и расположена на ее консольном конце. 3. Электродвигатель по п. 1, о т личающийся тем, что он снабжен втулкой, расположенной между валом и ступицей рабочего ротора, и подшипниковая опора выполнена в указанной втулке, а в обращенном к вентилятору подшипниковом щите жестко установлен дополнительный вал. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лопухина Е. М. и Сомихина Г. С. Асинхронные микромашины с полым ротором. М, , Энергия, 1967, с. 6. 2.Авторское свидетельство СССР № 274216, кл. Н 02 К 17/02, 1970. Фиг./