Ротор асинхронного электродвигателя

(51)5 Н 02 К 17/16 ГОСУД АРСТВЕННЫИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТ ОТНРЫТИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оии Изобретение относиттехнике, в чэлектродвигателям с ктой обмоткой ротора.Целью изобретения я Сердечник ротдвух частей 2 и 3листов электротехкаждой из частей4 грушевидной форкоторых размещеныобразующие стержеобмотки: медный пвидной формы, обрроной к внешней п к элект инхр они ткозамк ора 1 состоит иэнабранных иэ нической стали, В 2 3 имеются пазы мы, в каждом изтри проводника, нь короткозамкнутой роводник 5 грушеащенный узкой стооверхности сердечастности к ас ется улучтик. шение пусковых характерисНа фиг.1 показан серра, поперечное сечение; нсечение А-А на фиг.1;, начение Б-Б на фиг,1. чник ротофиг,2 -иг.3 - се(71) Ворошиловградский машиностртельный институт(54) РОТОР АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть применено васинхронных электродвигателях с короткоэамкнутым ротором для тяжелыхи средних условий пуска или работыв повторно-кратковременном и перемещающемся режимах. Цель изобретенияулучшение пусковых характеристик.Пазы сердечника (С) ротора имеютгрушевидную форму и обращены: четные - узкой стороной к внешней поверхности (ВП) С, нечетные - широко.801654935 А 1 2 стороной, С разделен в осевом направлении на две части, одна из которых повернута относительно другой на одно зубцовое деление, Т.о. каждый стержень короткозамкнутой обмотки (СО) состоит иэ двух участков, на одном из которых обращен широкой; на другом - узкой стороной к ВП С СО состоит иэ трех проводников - медного, грушевидной формы, стального, охватывающего медный, также грушевидной формы, и размещенного в верхней части паза узкой стороной к ВП С, и алюминиевого, занимающего всю ос тальную часть паза. В номинальном режиме параметры двигателя практичес- д .ки не отличаются от серийных. При пуске вследствие эффекта вытеснения ток проходит по части СО, обращенной к ВП С, Сопротивление узких частей СО весьма значительно вследствие охвата медного проводника стальным, что усиливает действие эффекта вытеснения. Это приводит к повышению пускового момента на 5 153, понижению пускового тока до 107, 3 э.п. ф-лы, 3 ил,ЗО ника 1, стальной проводник 6, представляющий собой трубку грушевиднойформы, охватывающую медный проводник 5, расположенный в верхней частипаза 4 также узкой стороной к внеш 5ней поверхности сердечника 1, проводник 7 из алюминия или его сплава, занимающий всю остальную частьпаза, 10Стальноч проводник 6 может бытьвыполнен навитым из ленты, проводник 7 - путем литья, В каждой изчастей 2, 3 половина пазов 4 черезодин, например, нечетные, обращеныширокой стороной к внешней поверхности сердечника 1, вторая половинапазов 4 через один, например, четные, обращены узкой стороной к внешней поверхности сердечника 1, Часть3 повернута относительно части 2 наодно зубцовое деление таким образом,что нечетные пазы 4 части 3 совмещены с четными пазами 4 части 2, инаоборот, четные пазы 4 части 3 совмещены с нечетными пазами 4 части 2.Заодно с проводникамиотлиты короткозамыкающиекольца 8.Таким образом, каждый стерженьсостоит из двух участков 9 и 10,Участок 9.обращен широкой стороной квнешней поверхности сердечника 1, чтопоказано позицией 11 сечения стержня, участок 10 обращен узкой стороной к внешней поверхности сердечника1, что показано позицией 12, Формаи сечение медного 5 и стального 6проводников на участках 9 и 10 неизменны, меняется только конфигурацияалюминиевого проводника 7.Толщину стенки трубки стального40проводника 6 принимают не менее 1 мм,так как глубина проникновения токачастотой 50 Гц для большинства сортов стали менее 1 мм. При этом в пус"ковом режиме ток проходит лишь помалой части поперечного сечения проводника 6, что способствует повышению пускового сопротивления обмоткиротора и, соответственно, пусковогомомента,Высоту медного проводника 5 при-.нимают не менее глубины проникновения тока в алюминиевом проводнике 7при пуске. Этим обеспечивается максимальное пусковое сопротивление алю миниевого проводника 7 на участке 10Поскольку глубина проникновения переменного тока в медь меньше, чем в алюминий, то сопротивление медного проводника 5 в пусковом режиме также возрастает.Сечение медного проводника 5 определяют из соотношения где Я , Я - сечение медного 5 истального 6 проводниковсоответственно,у, - удельное сопротивлениемедного 5 и алюминиевого 7 проводников соответственно,При этом сопротивление медногопроводника 5 не больше чем сопротивление проводника из алюминия, занимающего тот же объем, что и медныйпроводник 5 со стальным 6, В результате сопротивление обмотки ротора в номинальном режиме не больше,а КЩ не меньше, чем у серийного двигателя.Устройство работает следующим образом,При номинальной частоте вращенияротора эффект вытеснения тока в проводниках 5 - 7 пренебрежимо мал и сопротивление обмотки ротора равно номинальному, Характеристики двигателяв этом режиме практически не хуже,чем серийного двигателя,При пуске вследствие действияэффекта вытеснения тока сопротивление медного проводника 5 возрастаетв 1,5 раза и более, а стального 6 -в несколько раз, Сопротивление алюминиевого проводника 7 на участке 10возрастает многократно, так как онпочти полностью расположен ниже глубины проникновения тока в алюминий.Таким образом пусковое сопротивление обмотки ротора значительно больше, чем если бы она состояла толькоиз алюминия, Это приводит к повышению пускового момента на 5153и снижению пускового тока до 103,1Выполнение пазов 4 поочередно обращенными широкой и узкой сторонамик внешней поверхности сердечника 1позволяет увеличить ширину зубцов ротора в наиболее узком их месте инесколько повысить коэффициент мощности, в особенности при пуске,Применение предлагаемого ротора васинхронных электродвигателях позволяет по сравнению с прототипом снизить: пусковой ток до 107, времяразгона - на 4127, повысить: пусковой момент на 5153, КПД " на310%, коэффициент мощности на0,51 Е, а также несколько улучшитьпараметры двигателя в номинальномрежиме,654935 6вого или из сппава алюминия,размещенного в остальной части паза, причем длина медного и стального провод"ников равна или больше суммы длиналюминиевого проводника и удвоеннойширины короткозамыкающего кольца, Формула изобретения 1. Ротор асинхронного электродвигателя с короткозамкнутой обмоткой, содержащий разделенный на две части в осевом направлении шихтованный сердечник с грушевидными пазами и стержнями в них, короткозамыкающие кольца, половина смежных пазов обращена широкой, а другая половина узкой стороной к внешней поверхности сердечника, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик, одна часть сердечника размещена со смещением относительно другой части на одно зубцовое деле" ние, пазы выполнены одинаковой. формы и размеров, каждый стержень выполнен из трех проводников, медного, грушевидной формы, стального в виде трубки грушевидной формы, охватывающего медный и расположенного в верхней части паза узкой стороной к внешней поверхности сердечника, и алюминие 2, Роторпоп1, отличаю 10щ и й с я тем, что толпь 1 на стенки,трубчатого стального проводника составляет не менее глубины проникновения тока в стальной проводник, а сечение медного проводника определеносоотношениемчм - Бе 1 иЬ м 1 вгде Ям, Яс - сечение медного и сталь-,ного проводников соот 20 ветственнофЮ Дю- удельное сопротивлениемедного и алюминиевогопроводников соответственно,3. Ротор.по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что высота медногопроводника не менее глубины проникновения тока в алюминиевом проводепри пуске двигателя.4. Ротор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что стальной проводник выполнен витым из ленты.Заказ 1957 Тираж 340 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101