Массивный ротор короткозамкнутого электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХссцаюиОмбци РЕСПУБЛИК 09 (И) ЗШН 02 К 512 1ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯн автакномч сюицапльстви ГОСУДМфОТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) МАССИВНЫЙ РОТОР КОРОТКОЗШКНУТОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащий сердечник с пазами, в которыхрасположены стержни, замкнутые поторцам короткозамыкающнми кольцами.,и защитную оболочку и фланцы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повыщения КПД и надежности,между наружной поверхностью стержней и внутренней поверхностью оболочки расположены каналы, соединенные между собой кольцевыми проточками, выполненными в сердечнике, аоболочка выполнена с отверстием,соединяющим каналы с окружающей средой.1 О 15 20 25 ЭО 35 40 45 50 1 ВИзобретение относится к области энергомашиностроения и преимущественно может применяться в герметичнык электронасосах.Известен массивный короткозамкнутый ротор асинхронного электродвигателя, содержащий массивный сердечник с пазами, в которые уложена короткозамкиутая обмотка 1 .Недостаткам такого ротора является невозможность его применения в герметичных электронасосах, предназначенных для перекачки агрессивных и радиоактивных сред, из-за. отсутствия защиты короткозамкнутой обмотки ротора от коррозии, что приводит к загрязнению окружающей ротор среды продуктами коррозии.Этот недостаток устранен в рото.ре,электродвигателя, содержащем магнитопровод с пазами, в которых расположены стержни, замкнутые по торцам короткозамыкающими кольцами, и защитную оболочку и фланцы 2 .Недостатком этого ротора является наличие больших добавочных нагрузочных потерь от высших гармонических магнитодвижущей силы обмот 1 ки ст".тора ( ъ 2-6 Х от подводимой к двигателю мощности), выделяющихся в основном в стержнях короткозамкнутой обмотки, и снижение в резуль" тате этого КПД электродвигателя.Кроме того, технологический зазор на укладку стержней ротора в па-. зы может достигать 107. от ширины стержня. В этом случае в период эксплуатации в ряде случаев возникает продавливание оболочки в зазоры.между стержнями и стенками пазов, В частнЯги, это происходит в тех случаях, когда под оболочкой остаются пустоты, заполненные воздухом при атмосферном давлении, и проникновение к ним окружающей ротор жидкости при высоком давлении (более 200 кг/с/см) затруднено, При продавливании, оболочки на ней образуются трещины, которые в дальнейшем приводят к отслаиванию оболочки от ротора и к задеванию за оболочкустатора. Целью изобретения является исключение этих недостатков.Эта цель достигается тем, что в предложенном массивном роторе короткозамкнутого электродвигателя, содержащем магнитопровод с пазами, в 56844 2 которых расположены стержни, замкну. тые по торцам короткозамыкающимикольцами, защитную оболочку и фланцы, между наружной поверхностьюстержней короткозамкнутой обмоткиротора и внутренней поверхностьюоболочки расположены каналы, соединенные между собой кольцевыми проточками, выполненными в сердечнике,а оболочка выполнена с отверстием,соединяющим каналы с окружающей ротор средой,На чертеже изображен ротор, продольный разрез.Ротор содержит массивный сердечник 1 с пазами, стержни 2, замкнутыепо торцам короткоэамыкающими кольцами 3, оболочку 4 и защитные фланцы 5. Между наружной поверхностьюстержней 2 и внутренней поверхностьюоболочки 4 расположены каналы 6. Каналы 6 соединены между собой кольцевыми проточками 7, а с окружающейсредой отверстием 8. Ротор работает следующим образом.При работе встроенного асинхронного двигателя герметичного, электро- насоса под нагрузкой высшие гармонические МДС обмотки статора индуктируют в зубцах сердечника 1 и стержнях 2 массивного короткозамкнутого ротора токи высоких частот, являющихся источником добавочных потерь При этом в стержнях 2 короткозамкну; той обмотки ротора выделяются примерно 803 всех добавочных потерь в двигателе, Магнитный поток высших гармонических, сцепляющийся.со стержнем 2 обмотки ротора, состоит из двух частей потока, замыкающегося через воздушный зазор непосредственно над стержнем, который частично заходит в паз и потока, замыкающегося через воздушный зазор над другими зубцовыми делениями, проходящего по периферии зубцов и частично пересекающего паз. Часть этих потоков проходят черезканал 6, образованный наружной поверхностью стержней и внутренней поверхностью оболочки. При этом потокосцепление стержней уменьшится на величину ЬЧ, а потери составят (1-Щ) от потерь в стержнях, занимающих весь паз. Экспериментальные и расчетные исследования показывают, что оптимальная высота каналов 6 равна 1,5-2,5 мм, При этой высоте каналов добавочныепотери в3 1056844 стержнях снижаются на 35-60% соот- где ветственно. Рабочие и пусковые ха- рактеристики двигателя практически не изменяются вследствие незначительного изменения параметров короткого замыкания двигателя,Снижение добавочных потерь ротора на 35-60% приводйт к снижению на 30-50% общих добавочных потерь электродвигателя. Так как добавочные по - 1 О тери в электродвигателе с массивным короткозамкнутьщ ротором составляют 2-6% от подводимой к двигателю мощности, то образование каналов 6 приводит к повышению КПД двигате- . 15 ля на 1-2%. 4- коэффициент, зависящий от наличия механических при КЧ ГРР ЕЕВИЧРедактор Лутехина Техред А.Бабинец . Корректор И. Муска Заказ 8921/1 Тираж 666 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5,Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Наличие отверстия 8 и кольцевых проточек 7 обеспечивает в период заполнения роторной полости электродвигателя жидкостью заполнение каналов 6 этой жидкостью, В этом случае при создании давления жидкости в зазоре между статором и ротором давление над .оболочкой и под ней одинаково, продавливание оболочки 4. в каналы 6 не происходит. . Площадь отверстия 8 рассчитывается на мучай изменения за время 31 давлеийя снаружи оболочки на величину ,31 по формуле месей в жидкости, циркулирующей в зазоре междустатором и ротором( К =1-3);Ч - объем жидкости в каналахи кольцевых проточках рото - раф,- плотность жидкости,30 - изменение давления снаружи оболочки за время Э- модуль упругости жидкости;- коэффициент истечения(Еа 0,5) .В связи с тем, что в оболочке выполняется только одно отверстиенезначительного диаметра (порядок20 1-2 мм) циркуляция жидкости во внутренних полостях ротора, а следовательно, вымывания продуктов коррозии и загрязнения окружающей роторсреды не будет.25 Предлагаемая конструкция массивного короткозамкнутого ротора можетбыть применена в герметичных 1 электронасосах.Технико-экономическая эффективЗО ность от внедрения предлагаемогоизобретения заключается в снижениидобавочных нагрузочных потерь в двигателе на 30-50%, повышении КПДвстроенного электродвигателя на 12,5% и повышении надежности егоработы,