Ротор электродвигателя переменного тока

Союз СоветскикСфцивпистичвскикРесп облик О П И С А Н И Е и 847441ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл. с присоелнненнен заявки Яй Н 02 К 1/22 31 вудврстввккйк кинпет Иь.р вв ашт вэеретеккФ н еткрмткк(53) УДК 621333 е ,713(088,8) зах олитехнически титут им, В.) Заявитель ВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТО 54 РОТОР ЗЛЕ Изобретение относится к электрическим машинам переменного тока, а именно синхронным и асинхронным, расчитанным на воэможность работы в синхронном режиме,Известны конструкции электроаппа 5ратов, в которых повышение КПД достигается путем увеличения реактивногомомента за счет создания различноймагнитной проводимости магнитопровода 11.Наиболее близок к предлагаемомусинхронный реактивный двигатель, вкотором увеличение КПД и улучшениерабочих характеристик достигается пу-,тем увеличения реактивного моментаэа счет уменьшения магнитной проводимости по поперечной оси ротора путемсоздания внутренних пазов, залитыхнемагнитным материалом 1 2),Однако дальнейшее. увеличение КПДза счет увеличения высоты пазов в роторе невозможно, так как при значительном увеличении высоты пазов уве;пичиваются магнитная несимметрия ротора и тормозной момент, что отрицательно сказывается на пусковых характеристиках. Кроме того, уменьшается вес ротора, а значит уменьшается механическая постоянная машина, что влечет за собой увеличение области самораскачивания, ухудшаются условия втягивания в сннхрониэм.Цель изобретения - повышение КПД и улучшение рабочих характеристик электрических машин при сохранении пусковых характеристик.укаэанная цепь достигается тем, что в роторе машины переменного тока, имеющем коротко-замкнутую обмотку, выполнен вставки из ферромагнитного материала с температурой Кюри ниже допускаемой температуры нагрева элект рических машин. В роторе синхронных реактивных двигателей вставки из ферромагнитного материала располокены дополнительно к паэам, эалитьвк немагнитным материалом.8474Наличие пазов, заполненных ферромагнитным материалом, не ухудшает пусковых характеристик, так как ферромагнитный материал имеет удельный вес и магнитные свойства такие жеф 5 как и материал ротора. И только после того, как ротор прогреется в процессе работы до температуры Кюри, ферромагнитные вставки теряют свои магнитные свойства, уменьшается проводимость О по поперечной оси ротора, за счет чего машина развивает дополнительный реактивный момент.На фиг. 1 схематически изображено устройство ротора в асинхронных маши нах, на фиг, 2 - устройство ротора в синхронных реактивных машинах,30 Ротор состоит из магнитопровода 1,набранного из штампованных листов 20электротехнической стали, пусковойобмотки 2, ферромагнитных вставок 3и пазов, залитых немагнитным материалом,Ферромагнитные вставки выполняются 25из материалов, например, термомагнитного сплава с температурой Кюри, выше температуры окружающей среды, нониже допускаемой температуры перегрева электрической машины (например,О =40-50 С), Выбор конкретного значения температуры Кюри зависит от условий эксплуатации данной серии машин.Статор асинхронной машины или синхронного реактивного двигателя - стандартного исполнения,При включении, например, синхронного реактивного двигателя в сеть припомощи короткозамкнутой пусковой обмобки 2 создается пусковой момент, 40ф который обеспечивает разгон двигателя до скорости, близкой к синхронной.В синхронизм двигатель втягиваетсяпод действием электромагнитного момента вращения, возникающего за счет 45магнитной несимметрии ротора, созданной пазами 4.При работе под нагрузкой под действием тепла, выделяемого за счет потерь энергии в магнитной цепи машины, 50ротор нагревается. По мере нагревания изменяется магнитная проницаемостьвставок 3, а при температуре, равнойтемпературе Кюри, ферромагнитныевставки 3 теряют свои магнитные свойства, т,е. в процессе работы машиныуменьшается магнитная проводимостьпо поперечной оси и двигатель разви 41 авает дополнительный реактивный момент,Увеличение момента вращения за счеизменения магнитной проводимости машины по поперечной оси ротора обуславливает приращение выходной полезной мощности на валу двигателя Р, чтсдает повышение КПД машиныЬРЪгдейф -приращение КПД;Р 4 -вся затраченная мощность;Р -приращение выходной полезнойЯмощности;и улучшает рабочие характеристики двигателя.Описанное устройство ротора и принципиальная возможность повапения КПД,которая обеспечивается предлагаемойконструкцией, показывает, что этоустройство применимо во всех машинахпеременного тока, причем его использование обеспечивает повышение нетолько КПД но и перегрузочной способности машины, улучшаются весовые показатели, снижается температура перегрева, улучшаются рабочие характеристики и увеличивается срок службы машины еИспользование предлагаемого электродвигателя имеет особенно важное значение для технологических процессов, где необходнмь двигатели с продолжительным режимом работы при номинальной нагрузке, а так же при работе с перегрузками, при тяжелых условиях работы в среде с повышенной температурой.Формула изобретенияРотор электродвигателя переменного тока, содержащий сердечник с пазами, в одних из которых расположена обмотка, а в других - вставки, обеспечивающие уменьшение магнитной проводимости по поперечной оси ротора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и улучшения эксплуатационных характеристик, он имеет дополнительные пазы со вставками, выполненными из ферромагнитного материала с температурой Кюри, лежащей в пределах от температуры окружающей сред до темпе5 847441 ратуры допускаемого нагрева электродвигателя. фце.3 Сбставитель С дактор С,Тимохина Техред А,Савк.Бутяг Зака одписи СССРй ВНИИПИ Государст по делам изобр3035, Москва, Ж,нного ко ений и открытыаушская наб.,/5 Филиал Пат Ужгород, ул. Проектная,Источники ин 3 юрмации,принятые во внимание при экспертиэе. Буль Б.К. Основы теории и рас чета магнитных цепей. "Энергия", 1964, с. 51.2. Кононенко Е.В. Синхронные реакгнвные мазаны. "Энергия", 1970, с.8.