Ротор короткозамкнутого асинхронного двигателя

(5 ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИС РС КОМУ С ЕЛЬ СТВ К(54) РОТОР КОРОТКОЗАМ КНУТО ХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Сущность изобретения: ротор чередующиеся по окружности сте видов - овальные и клинообразн щенные широкой стороной к ос Приведено математическое выраж ределяющее соотношение между ми пазов. Изобретение улучшает и энергетические характеристики.(71) Смоленский филиал Московского энергетического института(56) Цыбулевский Ф.И. и др, Расчет установившегося режима асинхронного короткозамкнутого двигателя с чередующимисяпазами на роторе, - Известия вузов. Электромеханика, 1989, М 3, с. 44-50,Авторское свидетельство СССРйг 807449, кл, Н 02 К 1/22, 1978. ГО АСИН- содержит ржни двухые, обраи ротора.ение, оп- размерапусковые 1 ил,Изобретение относится к электрическим асинхронным машинам и предназначено для двигателей; работающих в напряженном тепловом режиме.Цель изобретения - улучшение пусковых и энергетических характеристик двигателя путем повышения использования обмотки ротора за счет равномерного распределения токов по чередующимся стержчто обеспечивается соответствующим выбором размера М. Частьобмотки ротора, состоящая из стержней овальной формы и верхних частей клинообразных стержней представляет собою пусковую обмотку двигателя. Значительное активное и небольшое индуктивное сопротивления пусковой обмотки обеспечивают двигателю высокие пусковые показатели.В номинальном режиме совместно с овальным работает весь клинообразный стержень. Совокупность овальных и клинообразных стержней образует рабочую обмотку двигателя. Соответствующий подбор размеров пазов рабочей обмотки обеспечивает одинаковую плотность тока в стержнях и минимальные для данной мощности электрические потери в них,Пренебрегая на этапе выбора размеров пазов малыми сопротивлениями короткозамыкающих колец и дифференциального рассеяния, считаем стержни обмотки ротора включенными параллельно, Для падения напряжения на стержнях справедливо ям На чертеж зы ротора клин обозначены ос соответствует тромагнитного жень при пуске показаны чообразной новные раз лубине про поля в кли редующиеся паовальной форм, еры. Высота п 1 п икновения элекообразный стерОбмотка работа ри пуске двигател тержне вытесняетс меющую высотупь=Ьг бра зом. браэном ю часть,следующим о ток в клиноо в его верхню ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР, 81, Яг- акт ней, Ом;Х 1, Х 2 .инд ответствующи 10 я сте вные сопротивлен ктивные сопротив полям пазового р ниЯ, СО- сеяния,В связи с тем, что 1 2, значительная доля пускового тока замыкается через верхнюю часть клинообразного паза. Высокое актив ное и малое индуктивное сопротивление последней приводят к повышению активного и снижению индуктивного сопротивления всей пусковой обмотки и, следовательно, к дополнительному(по сравнению с прототи пом) повышению пускового момента и снижению пускового тока. Такой характер процессов при неподвижном роторе отличает предлагаемый ротор от прототипа. В последнем пусковой момент создается в 25 основном за счет овальных стержней, э токверхних частей бутылочных стержней, вследствие высокой индуктивности последних, имеет реактивный характер и способствует общему повышению пускового тока.30 Таким образом за счет лучшего использования пусковой обмотки в асинхронных двигателях с предлагаемой конструкцией ротора достигается улучшение пусковых характеристик.5 В номинальном режиме необходимоиметь равные плотности токов в стержнях, так как перегрузка хотя бы одного из них током приведет к общему повышению электрических потерь в роторе.40 Равенство плотностей токов, согласно(3), достигается при 3 - скольжение Активные сопр ляются плаща В 1=Р и81 о.е.отивления стержями их сечений82 =Р -Ягема ней опгде рстержн-териала на стеролучим жнях(3) т г гДЕ 1 =ЯстержняхА/м .В режимению 31клинообр пуска соответствующем скольжеусковые значения сопротивленийзного стержня 1 л = Кв й 1, Хи = Кх ы учитывающ ьного стержнак как его высстержней 5 агая Х 2 Х= 15 еснения тока.ят от высоты кли материала и ко Их средние значения 1 Е 1=2 Е 2, (1)где 1, 2 - токи клинообразного и овальногостержней, А; удельное сопротивлений, Омм;лина стержней, м,ажая. падения напряже (1) через плотности ток и г = -- плОтнОсти тока22линообразной и овальной форм где Кв, Кх - коэффициент аффект вытеснения тока, оСопротивления овал практически не меняются, та выбирается для медных Ъг = 11 м для алюминиевых стержнчто исключает влияние вы Величины Кв, Кх зави нообразного стержня, ег зффициента р Ьвопределяют среднее соотношение плотностей токов в,стержнях при пуске где Ъ; Ъг- удельные магнитные проводимости пазового рассеяния клинообразных иовальных пазов. о,ес учетом (2) вместо (4)запишем Площадь любого стержня удобно опред лить относительно площади описанног прямоугольника с шириной, равной макс(6) Ь 1 Ь 1 Кзг г Ь 2 Ь 2 Кб, Х 15 2 (1+Р) 25 30 3 Ь 1 у(ф) Ьз 066+ + -3 а Ьз х 55 Ь 1 Ь 1 1 - 021 аЬ Ь,1+Р мальной ширине стержня. и высотой, равной высоте стержня, Относительные площади стержней клинообразной и овальнойформ 10После этого условие равенства плотностейтоков в стержнях приобретает вид Отметим, что правая часть (7) зависит только от формы (относительных размеров) пазов и может быть вычислена до определения их абсолютных размеров.По (5),(6) для относительной площади клинообразных стержней Ьзгде В = овальных стержней Ь 1 Кзг = 1 - ( 1 -- ) а = 1 - 0,21 а Лгде а=Ьг35Удельная магнитная проводимость клинообразного паза где коэффициент уф) определен по формуле У (ф) =Р(1,664 - 1.038/3) + 0,375,Удельная магнитная проводимость овального паза с учетом принятых обозна ченийАг =0,66+ +Ьз 50После этого соотношение (7), определяющее размеры пазов и обеспечивающее равные плотности токов в стержнях, приобретают окончательный вид Выбор размеров клинообразного и овального пазов по (8) снижает электрические потери в стержнях до минимального уровня, Малая (по сравнению с бутылочным пазом) удельная магнитная проводимость клинообразного паза определяет повышенный коэффициент мощности двигателя.Таким образом применение чередующихся клинообразных и овальных пазов при выборе их размеров по (8) обеспечивает улучшение энергетических характеристик двигателя,Применение для роторов с чередующимися стержней клинообразной формы расширяет технологические возможности изготовления таких роторов, так как включает в их число обмотки в виде сварных короткозамкнутых конструкций из медных или латунных стержней.Формула изобретения Ротор короткозамкнутого асинхронного двигателя, содержащий чередующиеся по окружности стержни двух видов, одни из которых выполнены овальными, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучшения пусковых и энергетических характеристик двигателя, остальные стержни выполнены клинообразными, обращенными широкой стороной к оси ротора, са следующим соотношением между размерами пазов: где Ь 1 - высота стержней клинообразнойформы; пг - высота стержней овальной формы; Ь 1 - максимальная ширина стержнейклинообразной формы; Ьг - максимальная ширина стержней овальной формы: Ьз - высота шлица; Ьз - ширина шлица; а=; ф.=ЬгЬ 1ЬзуЩ - . Функция отношения -- ,Ь 11798857 ов оррект м при ГК о П Редактор Заказ 776ВНИИ Составитель Н,П Техред М.Моргент Тираж Подписнрственного комитета по изобретениям и откр 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 дственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1