асинхронный торцевой двигатель
Классы МПК: | H02K17/16 с ротором, имеющим короткозамкнутую внутри обмотку, например типа беличьей клетки H02K17/18 с обмоткой типа двойной или многократной беличьей клетки H02K1/26 сердечники ротора с пазами для обмоток |
Автор(ы): | Хатунов Ю.М., Мамедов А.Ф., Вильданов Камиль Якубович и Забора Игорь Михайлович |
Патентообладатель(и): | Хатунов Юрий Михайлович, Мамедов Али Фуадович, Вильданов Камиль Якубович и Забора Игорь Георгиевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-04-03 публикация патента:
27.01.1999 |
Использование: в качестве электропривода. Благодаря выполнению короткозамкнутой обмотки ротора с дополнительным кольцом, прилегающим к торцевой поверхности ярма, в котором расположены П-образные зубцы, охватывающие ярмо и выполненные из чередующихся магнито-и электропроводящих пластин, электрически соединенных с короткозамыкающими кольцами, улучшаются пусковые характеристики торцевого асинхронного двигателя за счет выраженного поверхностного эффекта в электропроводящих пластинах П-образных зубцов, приближаясь к характеристикам асинхронного двигателя с глубокими пазами или двойной клеткой ротора. При этом тепловыделение от прохождения тока в обмотке ротора происходит в основном в торцевой области ротора, что улучшает температурный режим работы и эксплуатационную надежность асинхронного двигателя с высоким пусковым моментом, в чем и заключается технический результат. 5 з.п.ф-лы, 7 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
Формула изобретения
1. Асинхронный торцевой двигатель, содержащий дисковые магнитопроводы статора с обмоткой возбуждения и ротора с короткозамкнутой обмоткой, включающей стержни, наружное и внутреннее короткозамыкающее кольца и дополнительное короткозамыкающее кольцо, соединенное с наружным и внутренним кольцами и прилегающее к ярму магнитопровода, отличающийся тем, что в кольцах выполнены пазы по числу стержней, в которых установлены П-образные зубцы, охватывающие ярмо по периметру в поперечном сечении. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что П-образные зубцы выполнены составными из чередующихся магнито- и электропроводящих пластин, причем электропроводящие пластины электрически соединены с короткозамыкающими кольцами. 3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что дополнительное кольцо имеет переменную толщину, возрастающую от наружного к внутреннему короткозамыкающему кольцу. 4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что П-образные зубцы имеют переменную высоту, возрастающую от внутреннего к наружному короткозамыкающему кольцу. 5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что П-образные зубцы выполнены с наклоном к торцевой поверхности ярма. 6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что П-образные зубцы выполнены со скосом, соответствующим скосу стержней.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электрическим асинхронным машинам с короткозамкнутой обмоткой ротора и может быть использовано при разработке асинхронных двигателей торцевого исполнения. В известных конструкциях асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором применяют глубокие пазы и двойную короткозамкнутую обмотку [1]. Однако основная часть тепла при пуске таких двигателей выделяется в области стержней короткозамкнутой обмотки, близкой к рабочему зазору и обмотке статора. Это затрудняет теплоотдачу, ухудшает температурный режим, снижает эксплуатационную надежность короткозамкнутых двигателей, особенно при работе с частыми пусками. Кроме того, в торцевом исполнении глубокие пазы ротора (более 30 мм) увеличивают осевой размер и металлоемкость двигателя. В качестве прототипа выбран асинхронный торцевой двигатель, содержащий дисковые магнитопроводы статора с обмоткой возбуждения и ротора с короткозамкнутой обмоткой, включающей стержни и короткозамыкающие кольца, у которого ротор снабжен дополнительным короткозамыкающим кольцом, соединенным с наружным и внутренним короткозамыкающими кольцами и прилегающим к ярму магнитопровода [2]. Такая конструкция создает низкий пусковой момент, как у обычных короткозамкнутых двигателей. Сущность заявленного асинхронного торцевого двигателя, содержащего дисковые магнитопроводы статора с обмоткой возбуждения и ротора с короткозамкнутой обмоткой, включающей стержни, наружное и внутреннее короткозамыкающие кольца и дополнительное короткозамыкающее кольцо, соединенное с наружным и внутренним кольцами и прилегающее к торцевой поверхности ярма магнитопровода, согласно изобретению заключается в том, что в наружном, внутреннем и дополнительном короткозамыкающих кольцах выполнены пазы по числу стержней обмотки ротора, в которых установлены П-образные зубцы, охватывающие ярмо по периметру в поперечном сечении. При этом П-образные зубцы выполнены составными из чередующихся магнито-и электропроводящих пластин, причем электропроводящие пластины электрически соединены с короткозамыкающими кольцами; дополнительное кольцо имеет переменную толщину, возрастающую от наружного к внутреннему короткозамыкающему кольцу; П-образные зубцы имеют переменную высоту, возрастающую от внутреннего к наружному короткозамыкающему кольцу; П-образные зубцы выполнены с наклоном к торцевой поверхности ярма; П-образные зубцы выполнены со скосом, соответствующим скосу стержней. Благодаря выполнению короткозамкнутой обмотки ротора с дополнительным кольцом, прилегающим к торцевой поверхности ярма, в котором расположены П-образные зубцы, охватывающие ярмо и выполненные из чередующихся магнито- и электропроводящих пластин, электрически соединенных с короткозамыкающими кольцами, улучшаются пусковые характеристики торцевого асинхронного двигателя за счет выраженного поверхностного эффекта в электропроводящих пластинах П-образных зубцов, приближаясь к характеристикам асинхронного двигателя с глубокими пазами или двойной клеткой ротора. При этом тепловыделение от прохождения пускового тока в обмотке ротора происходит в основном в торцевой области ротора, что улучшает температурный режим работы и эксплуатационную надежность асинхронного двигателя с высоким пусковым моментом. На фиг. 1 изображен асинхронный торцевой двигатель; на фиг. 2 - ротор с П-образными зубцами, охватывающими ярмо по периметру в поперечном сечении; на фиг. 3 - ротор с дополнительным кольцом переменной толщины и П-образными зубцами переменной высоты; на фиг. 4 - поперечное сечение ротора А-А, изображенного на фиг. 2; на фиг. 5 и 6 - развернутые коаксиальные сечения соответственно Б-Б и В-В ротора, изображенного на фиг. 2; на фиг. 7 - поперечное сечение ротора Г-Г, изображенного на фиг. 3. Торцевой асинхронный двигатель содержит дисковые магнитопроводы статора 1 и ротора 2. В пазах 3 магнитопровода статора расположена обмотка возбуждения 4. В пазах 5 магнитопровода ротора 2 расположены стержни 6 короткозамкнутой обмотки ротора, соединенные с внутренним 7 и наружным 8 короткозамыкающими кольцами. Обмотка ротора содержит дополнительное короткозамыкающее кольцо 9, соединенное с внутренним 7 и наружным 8 короткозамыкающими кольцами и прилегающее к ярму магнитопровода 2. В наружном 8, внутреннем 7 и дополнительном 9 кольцах выполнены пазы, в которых расположены П-образные зубцы 10, охватывающие ярмо магнитопровода 2 по периметру в поперечном сечении. П-образные зубцы 10 выполнены составными из чередующихся магнитопроводящих пластин 11 и электропроводящих пластин 12, электрически соединенных с короткозамыкающими кольцами 7, 8, 9. Дополнительное кольцо 9 имеет переменную толщину, возрастающую от наружного 8 к внутреннему 7 короткозамыкающему кольцу. П-образные зубцы 10 имеют переменную высоту, возрастающую от внутреннего 7 к наружному 8 короткозамыкающему кольцу. П-образные зубцы с образующими их пластинами 11 и 12 выполнены с наклоном под углом










1. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. - М.: Энергия, 1980, с. 430-433. 2. Авт. св. СССР 1642551, кл. Н 02 К 17/06, БИ 14, 1994.
Класс H02K17/16 с ротором, имеющим короткозамкнутую внутри обмотку, например типа беличьей клетки
Класс H02K17/18 с обмоткой типа двойной или многократной беличьей клетки
Класс H02K1/26 сердечники ротора с пазами для обмоток