CS271427B1

CS271427B1 - Asynchronous electric motor

Info

Publication number: CS271427B1
Application number: CS877203A
Authority: CS
Inventors: Vojtech Ing Csc Frcek; Zdenek Doc Ing Csc Machacek; Jiri Ing Kuchar; Milan Hudec
Original assignee: Vojtech Ing Csc Frcek; Zdenek Doc Ing Csc Machacek; Jiri Ing Kuchar; Milan Hudec
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1990-09-12
Also published as: CS720387A1

Abstract

The solution brings a better cooling effect of a rotor bundle (3). A fan (4) adheres with its base (41) to the short-circuiting rings (31) of a squirrel-cage winding (30) made in the rotor bundle (3), which causes the better elimination of heat generated by the induction heating in the rotor bundle (3) into a fan body (4) by means of the heat exchange surface of the machines rotating part. The solution is accomplished by the method of production, where after cutting the outer shape of the circular hole (0) concentrically with the rotation axis of the future fan in sheet blank a hub (8) for fixing a shaft (5) is formed by putting it through and then perpendicularly to the level of the sheet blank, fan blades (44) are bent into a function form in the sense of a final form of the fan (4) that is mounted on the shaft (5), where it is secured in a way that with its base (41) it adheres to short-circuiting rings (31) of the squirrel-cage winding (30).<IMAGE>

Description

Vynález ee týká asynchronního elektromotoru, opatřeného na hřídeli uspořádaným rotorovým svazkem s chladicími kanály a litým vinutím se zkratovými kruhy, jejichž průměr vnějšího obvodu je maximálně roven průměru vnějěího obvodu rotorového svazku a průměr vnitřního obvodu je větší nežli průměr vnějěí obalové kružnioe obrysů chladicích kanálů, přičemž na hřídeli je alespoň po jedné straně rotorového svazku uložen ventilátor tvořený plechovým přístřihem, ze kterého jsou směrem od rotorového svazku vyhnuty ventilační lopatky ponechávající v plechovém přístřihu hvězdicovitě se rozbíhající ramena, která 8 kruhovou středovou částí pleohového přístřihu tvoří základnu ventilátoru.The invention relates to an asynchronous electric motor provided with a coaxial rotor bundle with cooling ducts and a short-circuited cast winding, the outer diameter of which is at most equal to the outer periphery of the rotor, and the inner periphery larger than a sheet-metal fan is mounted on the shaft on at least one side of the rotor beam, from which the ventilation vanes are left away from the rotor beam leaving star-shaped arms diverging in the sheet-metal blank, which form the base of the fan.

Pro pohony domácích spotřebičů, například praček, se používají přepínatelné asynchronní motory řízené programovatelnými zařízeními v Širokém rozsahu změn otáček. Mezi těmito změnami ae během pracovního režimu vyskytují klidové časové prodlevy, kdy elektromotor je z klidu do Chodu spínán v režimu start - stop, který je provázen změnou smyslu otáčení hřídele motoru. Během častých rozběhových momentů provázených vysokými záběrovými proudy dochází u rotorů indukčním ohřevem к vývinu značného tepla. Průtahová ventilace, kterou jsou elektromotory opatřeny, je v době klidových prodlev neúčinná, což vede к nežádoucímu zvýšení teploty celého elektromotoru. К potřebnému chladicímu účinku potom dochází aŽ po dosažení určité průtočné rychlosti vzduchu elektromotorem. Chladicí vzduch je uváděn do pohybu působením ventilátorů, které jsou jednostranně nebo oboustranně uspořádány na hřídeli mezi rotorovým svazkem a ložiskovým štítem elektromotoru. Běžně používané ventilátory vyrobené z plastických hmot nelze pro podstatně nižší tepelnou vodivost oproti kovům využít к přímému odvodu tepla z rotorového svazku. Kvůli malým rozměrům rotorových drážek a jim odpovídajícím malým rozměrům kruhů nakrátko, nelze ani použít řešení obvyklé u větších strojů, kdy ventilační lopatky jsou vyrobeny jako součást kruhů nakrátko. U daného typu elektromotoru by totiž malé kruhy nakrátko neudržely ventilační lopatky potřebných rozměrů. Navíc je odlévání velkých lopatek problematické, protože dochází často к nedolití.Switchable asynchronous motors controlled by programmable devices over a wide speed range are used to drive household appliances such as washing machines. Between these changes and during the operating mode there are idle time delays, when the electric motor is switched from standstill to Run in the start-stop mode, which is accompanied by a change in the direction of rotation of the motor shaft. During frequent start-up moments accompanied by high starting currents, considerable heat is generated in the rotors by induction heating. The draft ventilation provided by the electric motors is ineffective at rest periods, which leads to an undesirable increase in the temperature of the entire electric motor. The required cooling effect then occurs only after a certain air flow rate has been reached by the electric motor. The cooling air is set in motion by the fans, which are arranged on the shaft between the rotor beam and the electric motor bearing shield on one or both sides. Commonly used fans made of plastics cannot be used for direct heat removal from the rotor beam because of significantly lower thermal conductivity than metals. Due to the small dimensions of the rotor grooves and the corresponding small dimensions of the short-circuit circles, the solution common to larger machines where the ventilation vanes are manufactured as part of the short-circuit circles cannot be used. For a given type of electric motor, small circles would not hold the ventilation vanes of the required dimensions for a short time. In addition, the casting of large vanes is problematic, as it is often not drenched.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny u asynchronního elektromotoru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ventilátor svou základnou přiléhá ke zkratovým kruhům rotorového vinutí.These drawbacks are eliminated in the asynchronous electric motor according to the invention, which is based on the fact that the fan base is adjacent to the short-circuiting rings of the rotor winding.

Výhodou tohoto řešení je zlepšení odvodu tepla z rotoru, protože dochází к přímému přestupu tepla do tělesa ventilátoru* čemuž napomáhá i materiál, ze kterého je ventilátor zhotoven. Účinek ventilaoe zvyšuje i vhodné dimenzování lopatek, Jejichž plocha je větěí, než plocha pod nimi. Účinky ventilace je také možno zvýšit vhodným provedením obou štítů stroje, toto řešení však není předmětem daného vynálezu. К výhodám předmětného vynálezu však patří i nízké výrobní náklady a malá pracnost.The advantage of this solution is that the heat dissipation from the rotor is improved, because there is a direct transfer of heat to the fan body, which is also aided by the material from which the fan is made. Appropriate sizing of the blades, the area of which is more than the area beneath, increases the ventilation effect. The effects of ventilation can also be enhanced by suitable design of both machine shields, but this solution is not the subject of the present invention. However, the advantages of the present invention include low production costs and low labor costs.

Na připojených výkresech je znázorněn příklad provedení asynchronního elektromotoru podle vynálezu, kde na obr. 1 je předmětný elektromotor ve svislém axiálním řezu, na obr. 2 je znázorněn v rovině nákresu ležící plechový přístřih s prostřiženými obrysy středového otvoru a ventilačních lopatek a na obr. 3 je nakreslen ventilátor v axiálním řezu.In the accompanying drawings, an exemplary embodiment of an asynchronous electric motor according to the invention is shown, in which Fig. 1 shows the electric motor in vertical axial section, Fig. 2 shows a sheet metal sheet lying in the drawing plane with cut out contours of center hole and ventilation vanes; a fan is shown in axial section.

Asynchronní elektromotor podle vynálezu sestává z plechové kostry £ tvaru rotačního válce, na jejíž vnitřní obvod přiléhá souose uspořádaný statorový svazek 2, ve kte- * rém je souose uložen rotorový svazek £ oddělený od statorového svazku 2 vzduchovou mezerou 6. Rotorový svazek £ je opatřen axiálními chladicími kanály 7 a klečovým vinutím 30, které je vně krajních listů rotorového svazku £ při Jeho vnějším obvodu opatřeno zkratovými kruhy 31. Vnější průměr P31 zkratového kruhu 31 je maximálně roven průměru R£ rotorového svazku £ a vnitřní průměr d31 zkratového kruhu £1 je větší, nežli průměr R2 vnější obalové kružnice obryaů chladicích kanálů 7. Ke zkratovým kruhům 31 rotorového vinutí £0 přiléhá ze strany přivrácené к ložiskovému štítu základna 41 ventilátoru 4, který je uspořádán na hřídeli 5 souose 8 rotorovým svazkem £. Ze základny 41 ventilátoru 4 jsou směrem к ložiskovému štítu vyhnuty ventilační lopatky 44, ponechávajícíThe asynchronous electric motor according to the invention consists of a rotating cylinder-shaped sheet metal frame 6, the inner periphery of which is coaxially arranged with a stator beam 2, in which a rotor beam 6 separated coaxially from the stator beam 2 by an air gap 6. The outer diameter P31 of the shorting ring 31 is at most equal to the diameter R £ of the rotor beam 8 and the inner diameter d31 of the shorting ring £ 1 is larger. The base 41 of the fan 4, which is arranged on the shaft 5 coaxially with the rotor bundle 8, is adjacent to the shorting circles 31 of the rotor winding 40 from the side facing the bearing shield. Ventilation vanes 44 are bent away from the base 41 of the fan 4 towards the bearing shield, leaving

CS 271427 Bl v rovině základny 41 ventilátoru 4 pravidelně ae rozbíhající ramena 43. Tato ramena 43 vycházejí z plné středové části 42, ze které směrem к ložiskovému štítu vystupuje válcovitý náboj 8, kterým je ventilátor 4 upevněn na hřídeli 5.CS 271427 B1 in the plane of the base 41 of the fan 4 regularly and diverging arms 43. These arms 43 extend from the full central portion 42, from which towards the bearing shield protrudes a cylindrical hub 8 by which the fan 4 is mounted on the shaft 5.

Činná plocha každé ventilační lopatky 44 vymezená jejich horným obrysem 45, na něj směrem к hřídeli 5 navazujícím bočním obrysem 46 a rovnoběžkou £ s osou 52 hřídele 5 vedenou z průsečíku P tečny tl bočního obrysu 46 β tečnou jejího spodního obrysu 47 je rovna nebo větší, než je plocha pod ventilačními lopatkami 44 vymezená jejich spodním obrysem 47, na něj směrem к hřídeli 5 navazujícím jejich patním obloukem 48, následnou středovou částí 42 základny 41 ventilátoru 4, na ni navazující površkou 51 hřídele 5 a i z bodu P zrcadlovitě к tečně tl bočního obrysu 46 vedenou přímkou tl .The effective area of each vent blade 44 defined by its upper contour 45, on it towards the shaft 5 adjoining the lateral contour 46 and parallel to the axis 52 of the shaft 5 extending from the intersection P tangent tl of the lateral contour 46b than the area beneath the ventilation vanes 44 defined by their lower contour 47, towards it towards the shaft 5 following their foot arch 48, followed by the central portion 42 of the fan base 41, the adjacent surface 51 of the shaft 5 and mirror point tangent to the side contour 46 guided line th.

Výroba ventilátoru 4 je velmi jednoduchá, protože po vystřižení vnějšího obrysu * lopatek 44 a středového kruhového otvoru O, soustředného 8 osou rotace budoucího ventilátoru 4, se v přístřihu protažením vytvoří náboj 8 pro upevnění na hřídel 5. Potom se kolmo к rovině přístřihu ohnou ventilační lopatky 44 do funkčního tvaru tak, že lopatky 44 jsou kolmé na základnu 41.The manufacture of the fan 4 is very simple because after cutting out the outer contour of the blades 44 and the central circular opening O, concentric 8 by the axis of rotation of the future fan 4, a blank 8 is formed in the blank by stretching. the blades 44 into a functional shape such that the blades 44 are perpendicular to the base 41.

Claims

1.

An asynchronous electric motor having a coaxial rotor bundle and a cast winding with short-circuited coils arranged on a shaft, the outer diameter of which is at most equal to the outer periphery of the rotor, and the inner periphery greater than the outer outer diameter of the coolant contours. at least one side of the rotor beam is provided with a sheet-metal fan from which the fan blades are turned away from the rotor beam leaving star-shaped divisions in the sheet-metal sheet which form a fan base with a circular central portion of the sheet-metal sheet, 4) its base (41) abuts against the short-circuiting rings (31) of the cage winding (30).

2.

An asynchronous electric motor according to claim 1, characterized in that the fan (4) is provided with ventilating vanes (44) having a working surface defined by their upper contour (45) on it towards the shaft. (5) the adjacent lateral contour (46) and the parallel (p) in the axis (52) of the shaft (5) drawn from the intersection (P) of the tangent (tl) of the lateral contour (46) with the tangent (t2) of its lower contour (47) equal to or greater than the area under the ventilation vanes (44) defined by their lower contour (47) »towards it towards the shaft (5) following their foot arch (48), followed by a central portion (42) of the base (41) of the fan (4); a subsequent surface (51) of the shaft (5) and a point (P) mirrored tangentially (tl) of the lateral contour (46) through a straight line (tl *).