Ротор электрической машины Советский патент 1982 года по МПК H02K1/22 

I

Изобретение относится к электри;ческим мсшинам и касается конструкции массивного ротора с беличьей клетей асинхронного исполнительного двухроторного или однороторного электродвигателя.

Известны асинхронные двухроторные электродвигатели с концентрично расположенными рабочим полым ротором, выполненным в виде стакана из немагнитного материала, и вспомогательным короткозамкнутым ротором, приводящим во вращение вентилятор. Вспомогательный ротор является одновременно внутренним магнитопроводом 1.

Недостатком известных вспомогательных роторов является их большая.мае-, са и значительная трудоемкость изготовления..

Наиболее близким к изобретению является ротор, выполненный в виде сплошного нешихтованного тела из магнитопроводящего материала, несущего короткозамкнутую обмотку. Обмотка выполнена из электропроводящего материала, заполняющего аксиальные пазы в те,ле ротора, а также кольцевые канавки, соединяющие пазЫ. Кроме того,, имеется вентилятор и подшипниковые опоры 2.

Недостатком данного ротора является большая масса и невысокая надежность вследствие того, что пазы выполняются по технологическим сообра10жениям преимущественно открытыми, и центробежные силы, действующие на стержни обмотки, выталкивают их .из пазов.

Цель изобретения - уменьшение мас15сы массивного короткозамкнутого ротора при уменьшении трудоемкости его изготовления и повышение надежности.

Поставленная цель достигается за счет того, что в магнитопроводящем

20 сердечнике в донной части аксиальных пазов расположены радиальные сквозные отверстия, а подшипниковые опоры выполнены из материала короткозамкну392той обмотки и механически связаны с короткозамыкающими кольцами и через сквозные отверстия - со стержнями обмотки. На фиг. 1 изображена магнитопроводящая часть ротора, разрез; на фиг. 2 - ротор, поперечный разрез;, на фиг. 3 - ротор, продольный разрез Монолитный полый магнитопроводящий цилиндр 1 имеет аксиальные пазы 2, в донной части которых, выполне ны,сквозные отверстия 3, при этом толщина ярма определена по формуле /2 т12р/ш/15 Немагнитная ступица 5 имеет подг шипниковые опоры 6., вентиляционнь(е лопатки 7 и внутренний вентиляционный канал 8. Короткозамкнутая обмот9 механически.связана со ступика 9 механически.связана со ступицей 5. Ступица 5, подшипниковые опоры 6, вентиляционные лопатки 7 и обмотка 9 выполняются одновременно путём заливки во внутреннюю полость ци линдра 1 токопроводящего материала, например, алюминия, причем в пазы 2 алюминий проникает как через их торцовые части , так и через отверстия 3 Массивный ротор предложенной конструкции работает следующим образом. При подаче напряжения на обмотки статора в воздушном зазоре электродвигателя появляется электромагнитное поле и ротор начинает вращаться а счет наводимых в стержнях короткозамкнутой обмотки 9 и в монолитном цилиндре 1 вихревых токов. При этом, поскольку по мере проникновени в металл поток энергии быстро убывает, то при толщине ярма А, равной U 7/2 12р/UU,S, магнитный поток полностью замыкается по цилиндру 1 и не достигает ступицы 5- Таким образом, предложенный potop ведет себя как обычьный массивный ротор с торцовыми концами и при его вращении вентиляционные лопатки 7 обеспечивают интенсивное охлаждение всех греющихся деталей. Достоинством предлагаемого массив ного короткозамкнутого ротора является уменьшение его массы, поскольку материал ступицы имеет малый удельны .вес, а толщина ярма ферромагнитной части выполняется минимально возможной по технологическим соображениям из условия. Это приводит и к уменьшению трудоемкости изготовления ротора, поскольку внутренний вентиляционный канал и подшипниковые опоры изготавливаются литьем и отпадает необходимость трудоемкой механической обработки внутренней полости poTojba, так как ферромагнитная часть изготавливается из заготовки в виде трубы. Наличие сквознь1Х отверстий в дне пазов позволяет качественно заливать ротор независимо от его длины и повысить надежность массивного ротора за счет увеличения механической прочности стержней обмотки, чтр позволяет их эксплуатировать в высокооборотных машинах при открытых пазах, выполнение которых наиболее удобно технологически. При этом Наличие механимескои связи ступицы с короткозамыкающими торцовыми кольцами повышает надежность последних. Количество сквозных отверстий на один паз выбирается исходя из длины ротора. Кроме того, в предлагаемой конструкции обеспечивается минимальное биение внешней поверхности ротора относительно подшипниковых опор без ее дополнительной механической обработки, отсутствие которой обеспечивает равномерность толщины ма(- нитопроводящей части. Индуктивное сопротивление ротора понижается за счет торцовых частей внутренней ступицы и, тем самым, у электродвигателя с таким ротором повышается коэффициент мощности и коэффициент полезного действия. В случае использования предлагаемого ротора в обычных однороторных электрических машинах его конструкция остается аналогичной описанной, при этом необходимость выполнения подшипниковых опор на внутренней ступице отпадает. В результате перечисленных качеств предлагаемый массивный ротор экономичнее известных и имеет расширенную область применения. Формула изобретения Ротор электрической машины, содержащий полый .магнитопроводящий сердечник с аксиальными пазами на наружной поверхности, короткозамкнутую обмотку, расположенную в упомянутых пазах, подшипниковые опоры и вентилятор, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массы и трудоемкости изготовления и повышения налех ности, в магнитопроводящем сер дечнике в донной части аксиальных пазов расположены радиальные сквозные отверстия , а подшипниковые Ьпоры выполнены из материала короткозамкнутой обмотки и механически связаны с 92 36 короткозамыкающими кольцами и через сквозные отверстия - со стержнями обмотки. Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 К 17/02, 1970. 2.Патент Beликoбpиtaнии № U27818, кл. Н 2 А, 1976.

фцгЗ . 7