Ротор асинхронного двигателя Советский патент 1982 года по МПК H02K1/22 

1

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть- использовано в асинхронных двигателях при пуске их от генераторов соизме-. римой мощности, либо от слабой сети, когда невозможен пуск асинхронных двигателей с обычным короткозамкнутым ротором типа беличьей клетки из-за чрезмерно больших пусковых токов.

По основному авт. св. № 678593 известен ротор асинхронного двигателя, содержащий массивный магиитопровод, установленный на шихтованном с коротко.замыкающими кольцами, примыкающими к торцам ротора, причем наружный диаметр короткозамыкающих -колец меньше наружного диаметра короткозамыкающего кольца 1..

Недостатком таких роторов является то, что в момент пуска, наряду с уменьшением пускового тока уменьшается и пусковой момент. Уменьшение пускового момента объясняется тем, что в момент пуска, когда велико скольжение, ток ротора протекает только,в узком поверхностном слое, не достигая на его торцах медных колец, и поэтому вынужден замыкаться по участкам поверхности полого ферромагнитного цилиндра. При этом линии тока у торцов ротора закругляются и направлены поперек образующей ротора, скользя вдоль

магнитного потока статора не пересекая его. Вследствие этого уменьшается передаваемая ротору мощность, вместе с тем уменьшается момент, развиваемый асинхронным двигателем, т.е. проявляется явление краевого эффекта. Особенно сильно он сказывается у низкоскоростных асинхронных двигателей, у которых отношение активной длины ротора к полному полюсному делению мало.

Целью изобретения является увеличение пусковых характеристик асинхронного двигателя. 39 Поставленная цель достигается тем, что в роторе асинхронного двига теля массивная часть ротора содержи выступ, расположенный за торцовыми поверхностями ротора в осевом направ лении над короткозамыкающими кольцами. На фиг. 1 изображен ротор при пу ке двигателя, частичный поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, при работе в номинальном режиме; на фиг. 3 и А - схемы проникновения вихревых токов ротора. Ротор имеет вал 1, на который насажен цилиндрической формы магнитопровод 2, шихтованный из обычной электротехнической стали. На нем установлен полый массивный ферромагнитный магнитопровод в виде цилиндра 3, снабженный с торцов короткозамыкающими кольцами t. На кольцах Ц размещены лопасти вентилятора 5. при чем наружный диаметр колец j меньше наружного диаметраферромагнитного цилиндра 3. Ферромагнитный цилиндр 3 имеет с торцов части, выступающие за пределы активной длины ротора на величину, не меньшую половины полюсного деления, толщина которых равна глубине проникновения вихревых токов ротора в материал ферромагнитног цилиндра 3 при пуске. Ротор асинхронного трехфазного , двигателя работает следующим образом При пуске, когда скольжениевелико, частота тока в роторе блйзка к частоте тока питающей сети; вследствие эффекта вытеснения ток в ферромагнитном цилиндре 3 проникает на незначительную глубину и протекает в поверхностном слое толщиной в , замыкаясь за пределами активной длины ротора (путь замыкания тока при этом показан на фиг. 1). Таким образом, линии тока в пределах активной длины ротора остаются прямыми и начинают закругляться за ее пределами, т.е. линии тока исресекаются магнитным потоком статора под прямым углом на всем протяжен1 и активной длины ротора. По мере разгона двигателя скольжение уменьшается, уменьшается частота тока в роторе, ослабевает эффект вытеснения тока из тела ферромагнитного цилиндра 3 и далее, особенно начиная со скольж ния 0,5 и менее, ток проникает на большую глубину в ферромагнитный цилиндр (фиг. 2). Использование в асинхронном двигателе ротора, выполненного в виде полого ферромагнитного цилиндра, имеющего длину больше активной длины ротора и толщину стенок выступающих -частей равную глубине проникновения вихревых токов в тело ротора при пуске, закрепленного на пакете из обычной шихтованной электротехнической стали, размещенном на валу и снабженного с торцов короткозамыкающими кольцами, позволяет увеличить пусковой момент асинхрон- . ного двигателя без существенного изменения пускового тока, т.е. увеличивается эффективная площадь ротора с сохранением прежних габаритов двигателя. Формула изобретения .Ротор асинхронного двигателя по авт. св. № 678593, отличающийся тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик, массивная часть ротора содержит выступ, расположённый за торцовыми поверхностями ротора в осевом направлении над короткозамыкающими кольцами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 678593, кл. И 02 К 1/22, 1977