РОТОР АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

РОТОР АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ


RU (11) 2251781 (13) C1

(51) 7 H02K17/16 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2003128822/11 
(22) Дата подачи заявки: 2003.09.25 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.09.25 
(45) Опубликовано: 2005.05.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1669366 A1, 10.11.1995. SU 1458941 A1, 15.02.1989. SU 1203652 A, 07.01.1986. 
(72) Автор(ы): Гераскин А.Г. (RU); Гумаров Б.Х. (RU); Гусев В.В. (RU); Генендер И.С. (RU); Канискин Н.А. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственное объединение "ЭЛСИБ" открытое акционерное общество (RU) 
Адрес для переписки: 630088, г.Новосибирск, ул. Сибиряков-Гвардейцев, 56, НПО "ЭЛСИБ" ОАО 

(54) РОТОР АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области электромашиностроения, а более конкретно к конструкции асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Короткозамкнутый ротор содержит шихтованный ферромагнитный сердечник, в котором уложены стержни короткозамкнутой обмотки. В верхней части стержня имеются продольные боковые пазы прямоугольной формы, не заполненные ферромагнитным материалом, двухсторонние или односторонние. Двухсторонние продольные пазы в верхней части стержня располагаются поочередно, то с одной, то с другой стороны стержня. Техническим результатом является создание конструкции асинхронного двигателя с повышенным пусковым моментом без изменения величины пускового тока в процессе пуска. 2 н.з. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области электромашиностроения, а более конкретно к конструкции асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Известна конструкция ротора асинхронного двигателя (см., например, авт. свид. № 1203652, Н 02 К 17/16, 1986), содержащая сердечник с пазами, в которых размещены стержни короткозамкнутой обмотки, причем пазы в верхней части содержат незаполненные стержнями расширенные участки, пазы ротора выполнены закрытыми с радиальным размером мостика в наиболее его узкой части, равным 1/6-1/15 части зубцового деления статора.

Недостатком указанной конструкции является повышенный нагрев верхней части стержня в процессе пуска вследствие отсутствия контакта с железом зубца и пониженный пусковой момент при значительной величине пускового тока.

Известна также конструкция короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя, принятая за прототип (авт. свид. № 1669366, Н 02 К 17/16, 1993), содержащая шихтованный сердечник с пазами и зубцами, имеющими продольный выступ на одной из боковых сторон, установленные с зазором относительно стороны зубца с выступом стержни обмотки, на боковых сторонах которых напротив выступов выполнены углубления, соответствующие по форме указанным выступам и короткозамыкающие кольца, по меньшей мере на части длины стержни плотно контактируют одновременно с верхней и нижней сторонами выступов зубцов.

Недостатком конструкции является повышенное индуктивное сопротивление короткозамкнутой обмотки ротора, а также незначительные пусковые моменты, вследствие низкого значения активного сопротивления и завышенного индуктивного сопротивления стержня.

Задачей предлагаемого технического решения является создание конструкции ротора асинхронного двигателя с повышенным пусковым моментом без изменения величины пускового тока в процессе пуска.

Технический результат достигается тем, что короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя, содержащий шихтованный сердечник с пазами и зубцами, имеющими продольный выступ на одной из боковых сторон, установленные с зазором относительно стороны зубца с выступом стержни обмотки, на боковых сторонах которых напротив выступов выполнены углубления, соответствующие по форме указанным выступам, и короткозамыкающие кольца, по меньшей мере на части длины стержни плотно контактируют одновременно с верхней и нижней сторонами выступов зубцов, в верхней части стержней на высоте (0,9-1,4) глубины проникновения электромагнитного поля выполнены продольные пазы прямоугольной формы, не заполненные ферромагнитным материалом, шириной (0,1-0,5) ширины стержня, расположенные по длине стержня с двух сторон в чередующемся порядке с расстоянием между ними, равном (0,5-1,0) глубины проникновения.

В короткозамкнутом роторе асинхронного двигателя продольный паз прямоугольной формы выполнен в верхней части стержня с одной стороны.

В короткозамкнутом роторе асинхронного двигателя, содержащем шихтованный сердечник с пазами и зубцами, стержни обмотки и короткозамыкающие кольца, в верхней части стержней на высоте (0,9-1,4) глубины проникновения электромагнитного поля выполнены продольные пазы прямоугольной формы, не заполненные ферромагнитным материалом, шириной (0,1-0,5) ширины стержня, расположенные по длине стержня с двух сторон в чередующемся порядке с расстоянием между ними, равном (0,5-1,0) глубины проникновения.

В короткозамкнутом роторе асинхронного двигателя продольный паз прямоугольной формы выполнен в верхней части стержня с одной стороны.

На фиг.1 изображен поперечный разрез стержня, расположенного в пазу ротора, с продольным углублением в средней части и продольными боковыми пазами прямоугольной формы с двух сторон в верхней части стержня.

На фиг.2 изображен поперечный разрез стержня, расположенного в пазу ротора, с продольным углублением в средней части и с продольным боковым пазом прямоугольной формы с одной стороны в верхней части стержня.

На фиг.3 изображен поперечный разрез стержня с продольными боковыми пазами прямоугольной формы с двух сторон в пазу ротора.

На фиг.4 изображен поперечный разрез стержня с продольным боковым пазом прямоугольной формы в пазу ротора.

На фиг.5 изображен продольный вид стержня с продольными боковыми пазами прямоугольной формы с двух сторон.

На фиг.6 изображен вид сверху стержня с продольными боковыми пазами прямоугольной формы с двух сторон. 

В ферромагнитном сердечнике ротора 1 уложены стержни 2 короткозамкнутой обмотки. В верхней части стержня имеются продольные боковые пазы 3 прямоугольной формы, не заполненные ферромагнитным материалом, двухсторонние (фиг.1, 3, 5, 6) или односторонние (фиг.2, 4). Двухсторонние продольные пазы 3 в верхней части стержня 2 располагаются поочередно, то с одной, то с другой стороны стержня (фиг.1, 3, 5, 6). На боковой стенке паза 4 выполнен выступ 5 (фиг.1, 2), а на боковой стороне стержня 2 - продольное углубление 6 (фиг.1, 2).

При номинальной частоте вращения ротора эффект вытеснения тока в стержнях короткозамкнутой обмотки пренебрежительно мал и сопротивление обмотки ротора равно номинальному. Характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в этом режиме совпадают с характеристиками обычного асинхронного двигателя с глубокопазным ротором.

При пуске двигателя с глубокопазным ротором глубина проникновения электромагнитного поля в стержень короткозамкнутой обмотки ротора определяется по формуле



где hпр - глубина проникновения электромагнитного поля в стержень,

- удельное сопротивление материала стержня,

f1 - частота тока,

0 - магнитная постоянная.

Ток в стержнях 2 проходит только по части стержней 2, близко к внешней поверхности сердечника 1. По мере набора скорости ротором частота тока в нем уменьшается, и ток все глубже проникает в стержень 2 в направлении дна паза, при этом уменьшается активное сопротивление стержня. Когда при пуске действует эффект вытеснения тока в стержнях 2, повышенное из-за бокового паза 3 сопротивление стержня 2 увеличивает вращающий момент двигателя практически при том же токе, так как реактивное сопротивление не возросло.

Ширина продольного бокового паза 3 в стержне ротора 2 выполняется равной (0,1-0,5) ширины стержня (bст), а высота равной (0,9-1,4)·h пp. Расстояние между продольными пазами 3 с разных сторон стержня 2 выполняется (0,5-1,0)·hпp.

Активное сопротивление пазовой части стержня 2 короткозамкнутой обмотки во время пуска определяется по формуле



где rc - активное сопротивление пазовой части стержня короткозамкнутой обмотки во время пуска,

rc - активное сопротивление пазовой части стержня короткозамкнутой обмотки при полном проникновении тока в стержень,

qc - сечение пазовой части стержня короткозамкнутой обмотки ротора,

qr - сечение верхней части стержня короткозамкнутой обмотки ротора, где во время пуска действует эффект вытеснения тока.

Технический результат - увеличение пускового момента асинхронного двигателя - достигается увеличением активного сопротивления стержня 2 в зоне вытеснения тока практически при том же пусковом токе. Поэтому при немагнитном заполнении бокового паза 3 в верхней части стержней 2 полное сопротивление практически не изменится, а активное сопротивление возрастет. Пусковой момент асинхронного двигателя увеличивается на величину до 30%.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя, содержащий шихтованный сердечник с пазами и зубцами, имеющими продольный выступ на одной из боковых сторон, установленные с зазором относительно стороны зубца с выступом стержни обмотки, на боковых сторонах которых напротив выступов выполнены углубления, соответствующие по форме указанным выступам, и короткозамыкающие кольца, по меньшей мере на части длины стержни плотно контактируют одновременно с верхней и нижней сторонами выступов зубцов, отличающийся тем, что в верхней части стержней на высоте 0,9÷1,4 глубины проникновения электромагнитного поля выполнены продольные пазы прямоугольной формы, не заполненные ферромагнитным материалом, шириной 0,1÷0,5 ширины стержня, расположенные по длине стержня с двух сторон в чередующемся порядке с расстоянием между ними, равном 0,5÷1,0 глубины проникновения.

2. Короткозамкнутый ротор по п.1, отличающийся тем, что продольный паз прямоугольной формы в стержне выполнен с одной стороны.

3. Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя, содержащий шихтованный сердечник с пазами и зубцами, стержни обмотки и короткозамыкающие кольца, отличающийся тем, что в верхней части стержней на высоте 0,9÷1,4 глубины проникновения электромагнитного поля выполнены продольные пазы прямоугольной формы, не заполненные ферромагнитным материалом, шириной 0,1÷0,5 ширины стержня, расположенные по длине стержня с двух сторон в чередующемся порядке с расстоянием между ними, равным 0,5÷1,0 глубины проникновения.

4. Короткозамкнутый ротор по п.3, отличающийся тем, что продольный паз прямоугольной формы в стержне выполнен с одной стороны.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru