Ротор асинхронного электродвигателя

785065 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЕСПУБЛИК 9) П 02 К 17 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТЕДОМСТВО СССР В(ГОСПАТЕНТ СССР)СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ 2 нзй- Оробо- тельго и збасе иэлФ ДйтОРСКОЬ У СВИДЕТЕЛЬ(71) Луганский машиностроительный институт(56) Патент США М 3662195,заявка ФРГ Кю 2120538, кл. Н 02 К 9/22,1972.Взрывозащищенное и рудничноерудование. - Труды научно-исследоваского, проектно-конструкторскотехнологического института завода "Кусэлектромотор", Кемеровское книжнодательство, 1970, выпуск 4, с. 62-65. Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к асинхронным короткозамкнутым двигателям, и может быть использовано в трехфазных двигателях большой и средней мощности при повышен. ных требованиях к их энергетическим показателям и надежности,Известны короткозамкнутые роторы асинхронных двигателей, включающие основные и дополнительные пакеты магнитопровода ротора, обмотку с короткозамыкающими кольцами;Недостатком этих устройств являются несколько повышенные электрические потери в обмотке ротора, что приводит к йовь 1- шению нагрева ротора и двигателя в целом;(54) РОТОР АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ(57) Использование: электромашиностроение, асинхронный короткозамкнутый двига-. тель. Сущность изобретения: ротор асинхронного электродвигателя содержит магнитопровод и короткоэамкнутую обмотку. Магнитопровод имеет основные и дополнительные пакеты с пазами. Пазы дополнительных пакетов расположены несимметрично относительно пазов основных пакетов, Дополнительные пакеты ротора расположены рядом й повернуты на 180 друг относительно друга, Короткозамкнутая обмотка состоит из стержней, основных и дополнительных короткозамыкающих колец. Возможно выполнение формы пазов дополнительных пакетов с выступом и минимальным числом пазов вдвое меньше чис ла пазов основных пакетов. 2 з,п, ф-лы, 12 и" а также ухудшает его энергетические харакМ теристики, прежде всего КПД,Прототипом является короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя, состоя- О щий из вала, основных пакетов О магнитопровода с ярмом и зубцами, пакетов (Я уменьшенного диаметра, состоящих только из ярма и короткозамкнктой клетки, е кото- ф рой, наряду с основнымикороткозамыкающими кольцами, расположеннь 1 ми по краяммагнитопровода ротора, имеются дополнительные короткозамыкающие кольца, расположенные в пределах длины магнитопровода концентрично пакетам.Недостатком указанного ротора является то, что наличие"дополйительнйх коротко- замыкающих колец уменьшает длинузубцов 4 ротора и активную длину двигателя в целом, увеличивает магнитную индукцию в его воздушном зазоре и магнитопроводе ротора, следовательно, уменьшает коэффициент мощности и КПД двигателя, что при водит к росту нагрева обмоток и потерь электроэнергии в них.Целью иэобретейия является повышение энергетических характеристик и снижение нагрева двигателя. 10Это достигается тем, что в короткозамкнутом роторе асинхронного двигателя, состоящем из вала, мэгнитопровода, включающего в себя основные пакеты, и литой короткозамкнутой клетки, состоящей 15 из стержней; основных короткозамкнутых колец, расположенных по краям магнитопровода, и дополнительных короткозамыкающих колец, расположенных в йределах длины мэгнитопровода, введены дополни тельные пакеты ротора с пазами, выполненными несимметрично относительно радиальных осей симметрии пазов основных пакетов, а каждое дополнительное короткозамйкающее кольцо ротора 25 Образовано путем частичното перекрытия" пазов, двух дополнительных пакетов, находящйхсярядом, один из которых повернут на 180 О относительно другого.Крометого, пазыдополнительных паке тов ротора имеют выступ, в месте расположения которого ширина паза превышает половину зубцового деления, а пазы основных пакетов выполнены несимметрично относительно их радиальных осей, в качестве 35 дополнительных пакетов использованы основные пакеты, повернутые на 180 и прилегающая часть основного пакета, Помимо того, число пазов дополнительных пакетов . по меньшей мере вдвое меньше числа пазов 40 основйых пакетов, а ширина паза дополнительйых пакетов больше суммарной ширины паза и зубца основного пакета и меньше , суммарной ширины двух пазов и зубца основного пакета, . . . 45На фиг. 1 - 3 показан предлагаемый ро"тор, состоящий из вала 1, основных пакетов 2 с ярмом 3 и зубцами 4, неповернутых дополнИтельных пакетов 5 и повернутых на 180 О дополнительных пакетов 5, распопо женных рядом с неповернутыми. Как видно из сечения а-а фиг. 3, при заливке ротора электропроводным материалом, наряду с основйыми короткозамыкающими кольцами 6, образованы дополнительные короткозамыкающие кольца 7, представляющие собой совокупность электрически соеди. ненных.друг с другом участков стержня 8 в нвповернутых и повернутых на 180 дополнительных пакетах 5. На фиг, 4 - 12 показаны варианты пазов в основных 2 и дополнительных 5 пакетах и образование дополнительных короткозамыкающих колец 7.На фиг. 3 показаны пазы 9 (например, двухклеточные) основных пакетов 2, на фиг, 5 - пазы 10 дополнительных пакетов 5 (например, овальные, наклоненные относительно радиальных осей симметрии пазов 9 основных пакетов), на фиг. 6 - наложение .основного пакета 2 (сплошные линии) на неповернутый дополнительный пакет 5 (штриховые линии) и на повернутый на 180 о дополнйтельный пакет 5 (штрихпунктирные линии). На фиг, 5 крест - накрест заштриховайы места пересечения пазов 10 (и, следовательно, стержней 8 к.з. клетки) неповерну 1 ого дополнйтельного пакета 5 с пазами 10 повернутого на 180 дополнительного пакета 5 и пазов 10 обоих пакетов 5 с пазами верхней клетки основного пакета 2; слева вверх направо заштрихованы места пересечения пазов 9 нижней клетки основного пакета 2 с пазами 10 неповернутого дополнительного пакета 5; слева вниз направо места пересечения пазов 9 нижней клетки основного пакета 2 с пазами повернутого на 180 дополнительного пакета 5. Как следует из фиг. 6, совокупность неповернутых и повернутых на 180 дополнительных пакетов 5 обеспечивает после заливки пазов магнитопровода ротора электропроводным материалом, электрическое соединение стержней 8 обмотки ротора, размещенных в пазах 9 основного пакета 2, Таким образом, совокупность участков стержней 8, расположенных в дополнительных пакетах 5, играет роль дополнительного короткозамыкающего кольца 7 для стержней 8, расположенных в пазах 9 основного пакета 2.На фиг. 6-8 показаны варианты пазов дополнительных пакетов 5: овальные 11, смещенные относительно радиальных осей симметрии пазов 9 основного пакета 2, двухклеточные 12 с выступом, овальные 13 с выступом, на фиг, 9-11 наложение соответствующего неповернутого дополнительного пакета 5 (сплошные линии),на повернутый на 180 дополнительный пакет 5 (штриховые линии); эоны перекрытия на фиг, 9-11 заштрихованы, Как видно на фиг.7 и 10, достоинством овальных пазов 11, смещенных относительно пазов 9 основного пакета 2 является перекрытие практически по всей высоте паза 11, т.е. достаточное сечение дополнительного короткоэамыкающего кольца 7, а недостатком этих пазов 11 является уменьшение ширины зубца 14 дополнительных пакетов 5 по сравнению сзубцами 4 основцых пакетов 2 также практически по всей высоте зубца 14, Пазы свыступами приводят к уменьшению ширины; зубца 14 лишь на части его высоты, но приэтом уменьшается и сечение дополнительного короткозамыкающего кольца 7.На фиг. 12 показано наложение на основной пакет 2 и друг на друга дополнительных пакетов 5 с пазами, перекрывающимипо два паза 9 основного пакета 2. Здесьелева вверх направо заштрихованы пазы 15неповернутого дополнительного пакета 5(перекрывающие пазы 16 и 17, 18 и 19 и т.д.основного пакета), слева вниз направо -пазы 20 повернутого на 180 дополнительного пакета 5, перекрывающие пазы 17 и.18,19 и 21 и тд. основного пакета 2, а крест -накрест - места перекрытия пазов 15 и 20обоих пакетов 5 друг с другом и с пазами 9основного пакета 2,Наличие в роторе дополнительных короткозамыкающих колец 7 снижает активное сопротивление обмотки роторавследствие уменьшения длины путей токов,возникающих в стержнях 8 при работе двигателя, Снижение сопротивления приводитк уменьшению электрических потерь в обмотке ротора и понижению температуры перегрева двигателя при работе в длительномрежиме.. При этом, в отличие от прототипа, дополнительные пакеты 5 имеют зубцы 14, чтоувеличивает, по сравнению с прототипом,активную длину ротора и двигателя в целом,снижает магнитную индукцию в магнитопроводе и воздушном зазоре, следовательно, повышает энергетические характеристи-.ки (КПД и коэффициент мощности) двигателя, снижает потери электроэнергии на 0,5-1и нагрев его обмоток на 3 - 7 С.5 Формула изобретения1. Ротор асинхронного электродвигателя, содержащий магнитопровод, включающий основные пакеты с пазами и короткозамкнутую обмотку, состоящую из 10 стержней, основных короткозамыкающихколец, расположенных по торцам магнитопровода, и дополнительных короткозамыкающих колец, расположенных в пределах длины магнитопровбда, о т л и ч а ю щ и й с я 15 тем, что, с целью повышения энергетическиххарактеристик и снижения нагрева электродвигателя, введены дополнительные пакеты с пазами, расположенными несимметрично относительно пазов основных пакетов, при чем расположенные рядом два дополнительных пакета повернуты друг относительно друга на 180.2, Ротор по и, 1, о тл и ч а ю щи й с ятем, что пазы дополнйтельных пакетов рото ра имеют выступ, в месте расположения которого ширина паза превышает половину зубцового деления. 3. Ротор по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я 30 тем, что число пазов дополнительных пакетов по меньшей мере вдвое меньше числа пазов основных пакетов, а ширина паза дополнительных пакетов бОльше суммарной ширины паза и зубца основного пакета и 35 меньше суммарной ширины двух пазов изубца основного пакета.г1785065 актор ррек ла НТ ССС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор гарина, 101 аказ 4369 ВНИИПИ Г Составитель Б.Невз Техред М.Моргентал Тираж,Подписное дарственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5