Ротор асинхронного электродвигателя, создающего вращательное и поступательное движение

и 995219 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 160181 (21) 3238354/24-07 1 И 1 М. Кл.з Н 02 К 41/025 с присоединением заявки М Гбсударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 07,0283 Бюллетень МоЩ УДК 6221,313.33(088.8) Дата опубликования описания 070283(72) Авторыизобретения В.Д. Лущик и И.Е. Данилюк Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургйчесйого институтаИзобретение относится к электрическим машинам переменного тока вра-. щательно-поступательного движения и может быть применено для самотормозящихся крайовых электродвигателей, для колонковых сверл, предназначенных для бурения шпуров при прохождении поДготовительных выработок в каменноугольных и горно-рудных шахтах; а, также, например, для шлифовальных .станков, где требуется аксиальное перемещение шлифовального круга.Известен асинхронный двигатель с шихтованньми сердечниками статора и ротора, с щ-фаэной обмоткой на статоре и короткозамкнутой типа беличьей клетки на роторе (1. Для подавленияЭДС от эубцовых гармонических поля пазы на роторе вы полняют скошенными на одно зубцовое деление,Недостатком этого двигателя явля,ется отсутствие аксиальных усилий.Известен шихтованный сердечник статора электрической машины с конической расточкой, состоящий иэ одинаковых листов (2).Листы выполняют с радиальной прорезью ивнутренним контуром, имекщим форму архимедовой спирали, и располагают в сердечнике по винтовой линии.Недостатками данного двигателя являются сложность изготовления и малая величина аксиального перемещения ротора.Известен также самотормозящийся асинхронный:электродвигатель, имеющий статор с цилиндрической расточкой, цилиндрический ферромагнитный ротор, установленный на валу с возможностью аксиального перемещения и снабженный тормозной колодкой (31.Пакет ротора выйолнен иэ аниэотропного металла с монотонно иэменяющейЪ ся в аксиальном направлении от одного торца ротора к другому магнитной проницаемостью.Однако в указанном двигателе технически сложно получить монотонно изменяющуюся магнитную проницаемость, двигатель имеет низкий Соэт и КПД,Известен двигатель, на статоре которого расположена обмотка, соэдакщая линейное поле, и обмотка, создающая вращающееся поле (4.Обе обмотки располагаются на общем шихтованном магнитопроводе. Подвижной элемент представляет собой стальную трубу, покрытую слоем меди.Предлагаемый двигатель имеет такой же КПД, как и серийный двигатель такой же мощности. Формула изобретения Ротор асинхронного электродвигателя создающего вращательное и поступательное движение, в магнитопровод е которого выполнены пазы со скосом под углом о(. к оси двигателя, в которые У ложены стержни короткозамкнутой обмотки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения аксиального усилия, ротор в аксиальном направлении разделен на ряд участков, отделенных друг от друга промежуточными короткозамыкающими кольцами, при этом длина каждого участка ра нав 05-07 ФЙ сФ,а .угол а(, 30-45огде Г - полюсное деление двигателя,Недостатками данного двигателя являются сложность конструкции магнитопровода статора и низкий КПД из-эабольших потерь в массивном ферромагнитном теле ротора.Наиболее близким к предлагаемому,является также ротор асинхронногоЭлектродвигателя, создающего вращательное и поступательное. движение, в,магнитопроводе которого вййолнены па-,зы со скосом под углом А к оси дзига"(Отеля, в которые уложены стержны короткозамкнутой обмотки (5).Однако известный двигатель обладает недостаточным аксиальным усилием,Цель изобретения - повышение акси ального усилия,Поставленная цель достигается тем,чторотор асинхронного электродвигателя в аксиальном направлении разделен на ряд участков, отделенных друг 2 Оот друга промежуточными короткозамыкающими кольцами, при этом длинакаждого участка равна 0,5-0,7 Ф, аугол скоса пазов о(. 30-45 ф,где - полюсное деление двигателяНа чертеже показан предлагаемыйротор.Сердечник статора выполнен шихто"ванным из листовой электротехиической стали и имеет цилиндрическую расточку,В пазы статора укладывают щ фазнуюобмотку для создания вращающегося маг- нитного поля,Ротор также выполняют шихтованньмиэ листовой электротехнической стали.Пластины сердечника ротора сдвигаютпри шихтовке таким образом, чтобы пазы 1 располагались под углом д/=30-45к образующей поверхности ротора. Ве,личина углавыбирается в зависимости от необходимой величины аксиально..го усилия,Сердечник ротора разбивают на рядпакетов, отделенных друг от другапромежуточными короткозамыкающими 45кольцами 2. Ширину промежуточных колец 8 к возможно принимать незначительной, в несколько раз меньшей ширины крайних колец 3, за счет, во-первых, того, что токи соседних пакетов 50здесь направлены частично встречно;а, во-вторых, высота колец Ь берется максимально воэмо;ной, равной разности между радиусами ротора и вала,Длина каждого из пакетов должнабыть .не более. где С- полюсное деление. Как известно (1), при скосе пазов на некоторуювеличину С обмоточный коэффициент та.кой обмотки определяется величиной К .,где65 При величине С = 0,5 Т К =0,933. При увеличении С до 0,7 Г Кс = 0,81, ,Поэтому увеличивать С больше 0,7 не рекомендуется. Ограничение величины С достигается ограничением длины пакета 1.Короткозамкнутую обмотку ротора получают путем заливки пазов расплавленным алюминием, Сердечник ротора выполняют длиннее сердечника статора на величину необходимого аксиального перемещения ротора.Ротор работает следующим образом.Вращающееся магнитное поле вызывает в стержнях ротора токи, которые, ,взаимодействуя с полем, соэдают усилия ,Р, направленные перпендикулярво к стержням. Усилие Р раскладывается на вращающееся усилие Р и аксиальное (осевое) усилие Р. На ротор действует постоянно направленное аксиальное усилие, величина которого изменяется в Функции нагрузки, а следовательно, и Скольжения так же, йак и вращающий электромагнитный момент.При изменении направления вращения ротора изменяется и направление аксиального усилия. -технология изготовления предлагаемого двигателя не усложняется: скос пазов на роторе в электромашинострое- нии применяется, а промежуточные короткоэамыкающие. кольца получаются в процессе заливки пазов расплавленным алюминием также как и крайние торцовые кольца. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Костенко М.П., Пиотровский Л.М.Электрические машины. ч.П, Энергия,1965, с. 73-76.995219 свидетельство СССР02 К 1/16, 1969. 4. Патент ПЫР В 95474,кл. Н 02 К 41/02, 1978,5. Сборник Электрооборудованиеи электромашиностроениеф. Вып. 7,Харьков, 1969, с. 75-76. свидетельство СССР02 К 7/1.0, 1979,Составитель С, ВеТехред М,Костик ановскаяКарре Бокыа актор Н. Ковалева каэ 665/ Филиал ППП Патент., г. Ужгород, ул. Проектная, 4 2. Авторское9 305536,кл. Ы 3; АвторскоеМ 729757, кл. Н Тира ВНИИПИ Госу по делам 3035, Москва, 685арственногиэобретенЖ, Раушс Подписноекомитета СССРи, открнтийая наб., д. 4/5