PL222946B1 - Wirnik silnika indukcyjnego dwuklatkowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wirnik silnika indukcyjnego dwuklatkowego, średniej i dużej mocy, z uzwojeniem wykonanym techniką prętowania.

Wirnik silnika indukcyjnego dwuklatkowego średniej i dużej mocy, w standardowym wykonaniu, posiada uzwojenie wykonane z prętów zwartych na czołach pierścieniami zwierającymi. Połączenia na czołach prętów z pierścieniami zwierającymi są wykonywane metodą lutowania, zgrzewania lub spawania. Pręty i pierścienie klatki wewnętrznej, zwanej także klatką pracy, są wykonane z miedzi. Pręty klatki zewnętrznej, zwanej klatką rozruchową, wykonane są z mosiądzu lub z brązu. Pierścienie klatki zewnętrznej mogą być wykonane z miedzi, mosiądzu bądź z brązu. Pierścienie klatki zewnętrznej i klatki wewnętrznej nie są ze sobą połączone, chodzi o to, że pręty klatki zewnętrznej, w czasie rozruchu silnika, nagrzewają się do wyższej temperatury niż pręty klatki wewnętrznej i powinny się swobodnie wydłużać, co eliminuje naprężenia termiczne w prętach. W niektórych rodzajach napędów, na przykład w chodnikowych kombajnach kopalnianych, występują duże przyspieszenia i drgania działające w osi silnika, w chwili gdy głowica kombajnu, napędzana przez silnik, spotka bardzo twardy gór otwór. Pierścienie zwierające pręty uzwojenia wirnika, swobodnie zawieszone, mają znaczną masę, a poddane tym przyspieszeniom generują siły dynamiczne, które działają na połączenia prętów z pie rścieniami. W prętach klatki wirniki w strefie połączenia z pierścieniem po stronie przeciwnapędowej występują naprężenia rozciągające, a po stronie napędowej występują naprężenia ściskające. Strefy łączenia prętów z pierścieniami mają najmniejszą zmęczeniową wytrzymałość mechaniczną na ro zciąganie, gdyż struktura krystaliczna w miejscach zgrzewania została zmieniona. Siły dynamiczne z czasem powodują zerwanie zmęczeniowe prętów w pobliżu połączenia z pierścieniem zwierającym. W podanym przykładzie silnika kombajnowego zrywają się pręty klatki zewnętrznej (klatki rozruch owej) od strony przeciwnapędowej. Zrywanie zmęczeniowe tych prętów jest dodatkowo przyspieszone przez: wysoką temperaturę prętów klatki rozruchowej w czasie rozruchu silnika i najmniejszą wytrzymałość zmęczeniową połączenia prętów klatki rozruchowej z pierścieniem.

Wirnik silnika indukcyjnego dwuklatkowego składający się z wału, pakietu blach i dwóch uzwojeń klatkowych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że uzwojenia mają trzy pierścienie zwierające. Końce prętów uzwojenia rozruchowego i końce prętów uzwojenia roboczego, z jednej strony (przeciwnapędowej), są połączone jednym pierścieniem zwierającym.

Przykład rozwiązania wirnika silnika indukcyjnego dwuklatkowego według wynalazku jest przedstawiony na rysunkach Fig. 1. Rysunek przedstawia przekrój podłużny wirnika silnika indukcyjnego dwuklatkowego. Wirnik silnika indukcyjnego dwuklatkowego składa się z wału 1, pakietu ferromagnetycznych blach 2 osadzonego na wale 1, z uzwojenia klatkowego wewnętrznego zwanego także uzwojeniem roboczym oraz z uzwojenia zewnętrznego zwanego uzwojeniem rozruchowym. Cechą charakterystyczną tego rozwiązania uzwojeń są trzy pierścienie zwierające. Uzwojenie robocze składa się z prętów 3, leżących na dnie żłobków, połączonych na czołach pierścieniami zwierającymi 5. Uzwojenie rozruchowe składa się z prętów 4, leżących na górze żłobków, przy czym czoła prętów 4 z jednej strony (strony napędowej) są połączone do pierścienia 6 niezależnego, a czoła prętów 4 z drugiej strony (strony przeciwnapędowej) są połączone z pierścieniem 5 klatki pracy. Pręty 3 i pierścienie 5 klatki pracy są wykonane z miedzi. Pręty 4 klatki rozruchowej wykonane są z mosiądzu lub z brązu, pierścień 6 klatki rozruchowej może być wykonany z miedzi, mosiądzu bądź z brązu. Połączenia na czołach prętów 3 i 4 z pierścieniami 5 i 6 zwierającymi jest wykonywane metodą lutowania, zgrzewania lub spawania.

Rozwiązanie wirnika z uzwojeniem dwuklatkowym, według wynalazku eliminuje pierścień, który w czasie eksploatacji urywa się i jest powodem awarii silnika. Jeden niezależny pierścień 6 klatki rozruchowej, który nie jest połączony z pierścieniem 5 klatki pracy, zapewnia swobodne dylatacje termiczne prętów 4 klatki rozruchowej, niezależnie od dylatacji prętów 3 klatki pracy.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Wirnik silnika indukcyjnego dwuklatkowego składający się z wału, pakietu blach i dwóch uzwojeń klatkowych, znamienny tym, że ma trzy pierścienie zwierające, przy czym z jednej strony czoła prętów (4) uzwojenia rozruchowego i czoła prętów (3) uzwojenia roboczego są połączone do jednego pierścienia (5) zwierającego.