PL237070B3 - Klatka wirnika głębokożłobkowego - Google Patents

Abstract

Klatka wirnika głębokożłobkowego silnika indukcyjnego, posiadająca pod swoimi prętami (1) sprężyste, łukowo wygięte podkładki (2) wchodzące w przygotowane dla nich wycięcia w prętach (1). Podkładki sprężyste (2) są na jednym ze swych końców (3) trwale przymocowane do prętów (1) metodą zgrzewania, lutowania lub nitowania. Między każdym z prętów (1) klatki, a jego podkładką (2), w okolicy połowy długości tejże podkładki znajduje się elastyczna wkładka (4) z materiału tłumiącego drgania, posiadająca wtopioną wewnątrz niewielką metalową sprężynkę (5).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest klatka wirnika głębokożłobkowego silnika indukcyjnego, zwłaszcza mocy średniej i dużej, wykonana techniką prętowania.

Standardowe rozwiązanie wirnika silnika indukcyjnego klatkowego większej mocy ma uzwojenie wykonane z prętów miedzianych, zwykle o przekroju prostokątnym, lub trapezowym. Pręty połączone są na czołach miedzianymi pierścieniami zwierającymi; połączenie to wykonuje się metodą lutowania, spawania, lub zgrzewania.

Jednym z głównych zagrożeń dla trwałości konstrukcji klatki wirnika podczas eksploatacji są efekty działania żłobkowej siły elektrodynamicznej. Podczas rozruchu silnika w prętach klatki przepływa prąd o wielkim natężeniu. W wyniku współdziałania tego płynącego w prętach prądu oraz sprzęgniętego z nim magnetycznego strumienia rozproszenia żłobkowego wirnika powstaje siła elektrodynamiczna działająca na pręty klatki na całej długości pakietu blach. Jest to siła pulsująca, o częstotliwości podwojonej w stosunku do częstotliwości prądu wirnika. Siła ta skierowana jest do dna żłobków i wywołuje w prętach (sztywno zamocowanych do pierścieni zwierających) pulsujące naprężenia zginające, prowadzące do zmęczenia materiału klatki i niebezpieczne dla trwałości konstrukcji wirnika.

Żłobkowe siły elektrodynamiczne w wirnikach głębokożłobkowych osiągają znaczne wartości.

Znanym sposobem zabezpieczania uzwojenia klatkowego od niszczącego działania naprężeń od żłobkowych sił elektrodynamicznych jest ograniczenie, lub nawet całkowita likwidacja promieniowych luzów prętów w żłobkach pakietu blach. Warianty takich rozwiązań są przedstawione m. in. w opisach patentowych PL-208684, GB-1,044,574, JP-53008708, PL-233141. Mankamentem tych rozwiązań jest fakt, iż skuteczność ich w trakcie eksploatacji silnika wyraźnie zmniejsza się - w miarę narastania ilości przebytych rozruchów, w trakcie których pręty klatki z reguły poddawane są silnym drganiom i wibracjom.

Klatka wirnika głębokożłobkowego silnika indukcyjnego klatkowego wykonana techniką prętowania, w której pod każdym z prętów przymocowana jest trwale sprężysta podkładka o szerokości równej w przybliżeniu szerokości pręta, przymocowana trwale na jednym swym końcu do pręta (opisana w patencie PL-233141), według wynalazku charakteryzuje się tym, że w dole żłobka, pod każdym z prętów, między znajdującą się tam sprężystą podkładką dociskową, a samym prętem, w okolicy połowy długości tejże podkładki, znajduje się elastyczna wkładka. Wkładka wykonana jest z materiału elastycznego tłumiącego drgania, korzystnie z materiału zwiekszajacego swą objętość pod wpływem wzrostu temperatury bądź wykonana z wtopioną niewielka metalową spreżynką.

Przykład rozwiązania wirnika silnika indukcyjnego głębokożłobkowego wg wynalazku pokazany jest na rysunku na którym przedstawiono: fig. 1 pręt klatki przygotowany do zamontowania podkładki sprężystej, fig. 2 gotowy pręt z zamontowaną elastyczną wkładką i podkładką sprężystą, fig. 3 elastyczna wkładka z umieszczoną wewnątrz niewielką metalową sprężynką i fig. 4 przekrój poprzeczny w osi A-A pręta.

W części środkowej pręta 1, powierzchnia pręta 1 przylegająca do dna żłobka ma dwa wycięcia: jedno dłuższe 1.1 płytkie i drugie krótsze 1.2 lecz głębsze. Wycięcia 1.1 i 1.2 są usytuowane symetrycznie do osi poprzecznej A-A pręta 1. W wycięciu 1.2 jest umieszczona elastyczna wkładka 4 wykonana z materiału, korzystnie z materiału zwiększającego swą objętość pod wpływem wzrostu temperatury bądź wykonana z wtopioną niewielką metalową sprężynką 5. W wycięcie 1.1 pręta jest włożona podkładka sprężysta 2 wygięta łukowo. Podkładka sprężysta 2 jest, na jednym ze swych końców 3, trwałe przymocowana do pręta 1 jedną z metod: zgrzana, przyspawana lub przykręcona. Jeśli podkładka 2 jest przy kręcona do pręta 1 śrubką, to w pręcie 1, na jednym końcu wycięcia 1.1 jest wykonany otwór gwintowany 1.3. Wkładka 4 znajduje się w osi A-A pręta i jest podtrzymywana przez podkładkę sprężystą 2.

Klatka wirnika silnika głębokożłobkowego, wykonana z prętów 1 według przedstawionego rozwiązania, jest skutecznie zabezpieczona przed uszkodzeniami prętów 1. Elastyczna wkładka 4 ze sprężynką 5 tłumi drgania prętów 1, a podkładka sprężysta 2 dodatkowo ogranicza i amortyzuje drgania wkładki 4.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Klatka wirnika glębokożłobkowego wykonana techniką prętowania, w której pod każdym z prętów przymocowana jest trwale sprężysta podkładka o szerokości równej w przybliżeniu szerokości pręta, przymocowana trwałe na jednym swym końcu do pręta według patentu nr 233141, znamienna tym, że między każdym z prętów (1) klatki, a jego podkładkę (2), w okolicy połowy długości tejże podkładki (2) znajduje się elastyczna wkładka (4) tłumiąca drgania prętów (1), wykonana korzystnie z materiału zwiększającego swą objętość pod wpływem wzrostu temperatury.
2. 2. Klatka wirnika głębokożłobkowego wg zastrz. 1, znamienna tym, że we wnętrzu wkładki (4) korzystnie znajduje się wtopiona w nią niewielka metalowa sprężynka (5).