PL67126Y1 - Zespół mocujący pręty wirnika silnika indukcyjnego - Google Patents

Description

2 PL 67 126 Υ1

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest zespół mocujący pręty wirnika silnika indukcyjnego klatkowego o prętach trapezowych lub prostokątnych.

Uzwojenia wirników silników indukcyjnych klatkowych dużej i średniej mocy wykonane są najczęściej z prętów miedzianych o przekroju prostokątnym lub trapezowym i są umieszczone w żłobkach o tym samym kształcie. Silniki pracujące z dużą częstością rozruchów lub przy tętniącym momencie obciążenia są narażone na niszczące działanie zmiennych sił elektrodynamicznych powodujących mikrodrgania prętów, a wywołanych przepływem w prętach prądów o wielkim natężeniu. Pochodzące od tych drgań naprężenia zginające w prętach klatki, powodujące zmęczenie materiałowe klatki są najczęstszymi przyczynami pękania prętów, uszkodzenia klatki i dalej awarii silnika. Dla utrzymania naprężeń prętów w bezpiecznych granicach stosowanych jest wiele rozwiązań konstrukcyjnych mocowania prętów wirnika. Przekrój prętów uzwojenia wirnika jest dopasowany do przekroju żłobków, przy czym od strony szczeliny powietrznej żłobki są częściowo zamknięte. Zaniknięcie to kompensuje siły odśrodkowe i zabezpiecza pręty przed wypadaniem. Celem ograniczenia lub eliminacji drgań prętów, pobudzanych siłami elektrodynamicznymi działających na pręty w kierunku promieniowym, konieczna jest likwidacja promieniowego luzu prętów w żłobkach. W żłobkach trapezowych robi się to przy pomocy stalowych klinów, o zmiennym na długości przekroju, wbijanych z obydwóch stron pakietu, między dno żłobka a pręt uzwojenia. W prętach o przekroju prostokątnym likwidację luzu żłobkowego robi się poprzez rozgniecenie górnej powierzchni pręta (opis patentowy polski nr 165445, i japoński JP53008708). Rozgniecenie to powoduje powiększenie szerokości pręta w strefie zagniecenia i pozwala likwidować luz promieniowy pręta. Zarówno pierwszy jak i drugi sposób mocowania nie jest mocowaniem sprężystym i nie zapewnia stałej, w dłuższym czasie eksploatacji silnika, siły docisku prętów do powierzchni żłobków. Trwałość uzwojenia wirnika z takim sposobem mocowania prętów, w silnikach napędzających maszyny robocze o dużej częstości rozruchów i dużej zmienności momentu obciążenia, jest niewystarczająca. W silnikach z prętami trapezowymi, po stosunkowo krótkim czasie eksploatacji, skutkiem działania żłobkowych sił elektrodynamicznych, kliny stalowe wysuwają się, pręty uzwojenia zaczynają drgać i pękają. W silnikach z prętami prostokątnymi rozgniatanymi, czas niezawodnej pracy wydłuża się około trzy razy, jednak zmienne siły elektrodynamiczne działające na pręty powodują rozluzowanie się prętów w żłobkach i w konsekwencji, podobnie jak przy prętach trapezowych, klatki uszkadzają się. W obydwóch przypadkach czas niezawodnej pracy silnika jest niezadowalający.

Znane jest także mocowanie prętów wirnika silnika indukcyjnego klatkowego, w którym pręty uzwojenia o przekroju trapezowym lub prostokątnym, są podbijane od strony dna żłobka klinami sprężystymi o kształcie litery C (polski opis patentowy 208684) i kliny eliptyczne (opis zgłoszenia patentowego GB 1,044,574 - Fig. 4). Kliny C wykonuje się z rury po jej wzdłużnym rozcięciu. Klin typu C i klin eliptyczny są także zawodne, gdyż pod wpływem działania zmiennych sił elektrodynamicznych, ulegają zmęczeniu i pękają.

Zespół mocujący pręty wirnika silnika indukcyjnego z prętami o przekroju trapezowym lub prostokątnym podbitymi od strony dna żłobka kinami sprężystymi, a pręty od strony dna żłobka mają pod-toczenia o kształcie dopasowanym do powierzchni zewnętrznej klinów, według wzoru użytkowego charakteryzuje się tym, że kliny sprężyste wykonane są z drutu okrągłego lub profilowego. Korzystnie wewnątrz klinów sprężystych jest umieścić sznury elastyczne, porowate, z materiału włóknistego, nieprzewodzące, przy czym szczeliny między prętami i klinami oraz pory w sznurach są wypełnione tworzywem.

Postać wzoru zespołu mocującego pręty wirnika silnika indukcyjnego klatkowego z prętami o przekroju prostokątnym lub trapezowym przedstawiono na rysunkach fig. 1 do fig. 5. Na rysunku fig. 1 pokazano fragment pakietu blach wirnika 1. W pakiecie 1 są wycięte żłobki 2 o kształcie prostokątnym lub trapezowym. Żłobki 2, od strony zewnętrznej, są częściowo zamknięte. Zamknięcia te stanowią zapory dla prętów podbijanych od strony dna, kompensują także siły odśrodkowe działające na pręty. Od strony dna żłobki 2 mają gniazda 3 pod kliny 5 sprężyste. Na rysunku fig. 2 przedstawiono przekrój żłobka 2 z włożonym prętem 4 uzwojenia wirnika. Pręt 4 od strony dna żłobka 2 ma podto-czenie 1 dopasowane do powierzchni zewnętrznej klina 5, jak to widać na rysunku fig. 3. Pręt 2 od strony dna żłobka 1 jest podbity klinem 5 sprężystym, który jest umieszczony w wyciętym gnieździe 3 żłobka 2. Gniazda 3 żłobków 2 mają średnicę mniejszą od szerokości żłobka 2. Kliny 5 sprężyste są wbite w gniazda 3 żłobków 2 i podbijają pręty 4 uzwojenia. Kliny 5 sprężyste są sprężynami walcowymi,

Claims (2)

1. 3 PL 67 126 Υ1 jak to pokazano na rysunkach fig. 4 i fig. 5. Sprężyna 5 widoczna na rysunku fig. 4 jest wykonana z drutu okrągłego 8, a sprężyna 5 widoczna na rysunku fig. 5 jest wykonana z drutu profilowego 9. We wnętrzu klinów 5 są umieszczone sznury 6 elastyczne, porowate, nieprzewodzące. Sznury 6 mogą być wykonane z włókna szklanego lub innego materiału elektroizolacyjnego. Wbicie klinów 5 między dno żłobka a pręt 4 trapezowy powoduje, że ścianki boczne pręta 4 trapezowego przylegają mocno do ścian bocznych żłobka 2, tym samym pręt 4 jest unieruchomiony w żłobku 2. Wbity klin 5 sprężysty w żłobku 2 prostokątnym powoduje przyleganie zewnętrznego boku pręta 4 do wewnętrznej powierzchni główek zębów zamykających żłobek 2, co również unieruchamia pręt 4 w żłobku. Powierzchnia pręta 4 stykająca się z klinem sprężystym 5 ma kształt wklęsłego walca 10. Przy powierzchni walcowej uzyskuje się korzystniejszy styk klina 5 z prętem 4. Kliny 5 sprężyste powodują stały docisk prętów 4 do ścianek żłobków 2 i nie pozwalają na poluzowania się prętów 4 w żłobkach. Po wbiciu klinów 5 do żłobków 2 w środek klinów 5 wciąga się sznur 6 porowaty, a następnie, szczeliny 7 między prętami 4 a klinami 5 oraz wnętrza klinów 5 zalewa się tworzywem, korzystnie pod ciśnieniem. Tworzywem może być np. nylon podgrzany do stanu płynnego, lub inne tworzywo stosowane w procesie impregnacji uzwojeń silników. W czasie eksploatacji silnika, kliny 5 sprężyste zapewniają stałą działającą w kierunku promieniowym siłę docisku prętów 4 do ścian żłobków 2 likwidując w ten sposób możliwość powstania luzów i drgań prętów 4 wywołanych działaniem żłobkowych sił elektrodynamicznych. Również w przypadku pęknięcia klina sprężystego w jednym lub nawet w kilku miejscach promieniowy docisk pręta w żłobku pozostaje praktycznie bez zmian, a nasycony tworzywem sznur 6 utrzymuje razem pęknięte elementy klina sprężystego 5. Tej właściwości nie mają rozwiązania mocowania prętów według patentów wymienionych w opisie rozwiązań znanych. Zastrzeżenia ochronne 1. Zespół mocujący pręty wirnika silnika indukcyjnego z prętami o przekroju trapezowym lub prostokątnym podbitymi od strony dna żłobka klinami sprężystymi, w których pręty od strony dna żłobka mają podtoczenia o kształcie dopasowanym do powierzchni zewnętrznej klinów, znamienny tym, że kliny (5) sprężyste wykonane są z drutu okrągłego (8) lub profilowego (9).
2. 2. Zespół mocujący pręty wirnika silnika indukcyjnego według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnątrz klinów (5) są umieszczone sznury (6) elastyczne, porowate, nieprzewodzące, a szczeliny (7) między prętami (4) i klinami (5) wraz z porami w sznurach (6) są wypełnione tworzywem (7).