RU2485658C2 - Rotor (armature) of electrical machine (versions) - Google Patents
Rotor (armature) of electrical machine (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2485658C2 RU2485658C2 RU2011123336/07A RU2011123336A RU2485658C2 RU 2485658 C2 RU2485658 C2 RU 2485658C2 RU 2011123336/07 A RU2011123336/07 A RU 2011123336/07A RU 2011123336 A RU2011123336 A RU 2011123336A RU 2485658 C2 RU2485658 C2 RU 2485658C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- shaft
- rotor
- slots
- sheets
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электромашиностроения.The invention relates to the field of electrical engineering.
Широко известны роторы электрических машин переменного тока и якори электрических машин постоянного тока, магнитопроводящие сердечники которых собраны из листов в виде колец, выполненных из тонколистовой электротехнической стали с пазами в области наружного диаметра для размещения обмотки и удерживаются на валах в осевом направлении с использованием торцевых нажимных колец, при этом вал является своеобразной осевой стяжкой сердечника. Особую группу составляют короткозамкнутые роторы асинхронных электродвигателей с литой обмоткой, в которых сердечник удерживается в осевом направлении стержнями обмотки и кольцами короткозамыкающими, выполняющими роль соответственно осевых стяжек и торцевых нажимных колец.The rotors of AC electric machines and anchors of DC electric machines are widely known, the magnetic core of which is assembled from sheets in the form of rings made of thin-sheet electrical steel with grooves in the outer diameter region to accommodate the winding and are held axially on the shafts using end pressure rings while the shaft is a kind of axial screed of the core. A special group consists of squirrel-cage rotors of induction motors with cast winding, in which the core is held axially by the winding rods and short-circuiting rings, which act as axial couplers and end pressure rings, respectively.
Осевое крепление сердечников на валах обычно жесткое, например, на одной стороне торцевое нажимное кольцо упирается в буртик на валу, а на другой стороне торцевое нажимное кольцо зафиксировано на валу кольцевой шпонкой, либо посаженным на вал с натягом запорным кольцом (см., например, А.Е.Алексеев «Конструкция электрических машин», 1958 г. ГЭИ, с.228, рис.7-1, 7-2). Сердечники короткозамкнутых роторов асинхронных электродвигателей с литой обмоткой, по крайней мере крупных (например, двухполюсных мощностью до 1000 кВт), крепятся на валах в осевом направлении аналогично - с одной стороны собственно сердечник сопряжен с буртиком на валу ротора, с другой стороны зафиксирован запорным кольцом, посаженным на вал с гарантированным натягом.The axial mounting of the cores on the shafts is usually rigid, for example, on one side, the end pressure ring abuts the shoulder on the shaft, and on the other side, the end pressure ring is fixed to the shaft by a ring key or a locking ring mounted on the shaft with interference (see, for example, A .E. Alekseev “Design of electrical machines”, 1958 SEI, p.228, fig. 7-1, 7-2). The cores of squirrel-cage rotors of induction motors with cast winding, at least large (for example, bipolar up to 1000 kW), are mounted on the shafts in the axial direction in the same way - on the one hand the core itself is mated with a shoulder on the rotor shaft, on the other hand is fixed with a locking ring, seated on a shaft with a guaranteed interference fit.
Особым и непременным условием обеспечения качества и тем самым длительной работоспособности роторов при эксплуатации электрических машин является опрессовка сердечников определенным давлением.A special and indispensable condition for ensuring the quality and thereby long-term performance of the rotors during operation of electric machines is crimping the cores with a certain pressure.
С учетом некоторого ослабления запрессовки сердечников в процессе эксплуатации рекомендуют удельные давления опрессовки сердечников при изготовлении роторов на уровне 7÷10 кг/см2 (Е.Видеман, В.Келленбергер «Конструкции электрических машин», 1972 г., Энергия, Ленинградское отделение, с.153) и даже 10÷20 кг/см2 (А.Е.Алексеев «Конструкция электрических машин», 1958 г., ГЭИ, с.230). Это относится к роторам, сердечники которых собираются непосредственно на валу ротора.Taking into account some weakening of the core pressing during operation, the specific core pressure for the manufacture of rotors at the level of 7 ÷ 10 kg / cm 2 is recommended (E. Videman, V. Kellenberger “Designs of electrical machines”, 1972, Energy, Leningrad branch, s .153) and even 10 ÷ 20 kg / cm 2 (A.E. Alekseev "Design of electrical machines", 1958, SEI, p.230). This applies to rotors whose cores are assembled directly on the rotor shaft.
В роторах асинхронных двигателей с литой короткозамкнутой обмоткой удельное давление опрессовки сердечников оценивают как произведение предела текучести материала стержней обмотки ротора и отношения поперечного сечения всех стержней к площади листа ротора.In rotors of induction motors with a cast short-circuited winding, the specific pressure of core crimping is estimated as the product of the yield strength of the material of the rods of the rotor winding and the ratio of the cross section of all the rods to the area of the rotor sheet.
Известно также, что тонколистовая электротехническая сталь выполняется разнотолщинной, преимущественно по ширине листа (рулона), вследствие чего роторные листы по радиусу и окружности также оказываются разнотолщинными. При опрессовке сердечников роторов, собранных из таких листов, отдельные их зоны (объемы), произвольно расположенные по длине и окружности сердечника, оказываются чрезмерно плотными, другие - слабоспрессованными. При этом остаточное «распорное» усилие в сердечнике после закрепления его на валу и снятия давления пресса (или после заливки в сердечник ротора его коротко-замкнутой обмотки и удаления литейной оснастки) будет распределено также неравномерно - будет больше в зонах (объемах), где сердечник наиболее плотный.It is also known that thin-sheet electrotechnical steel is made of different thicknesses, mainly along the width of the sheet (roll), as a result of which the rotor sheets along the radius and circumference also turn out to be different thicknesses. When crimping the cores of rotors assembled from such sheets, their individual zones (volumes), arbitrarily located along the length and circumference of the core, turn out to be excessively dense, others are weakly compressed. In this case, the residual “spacer” force in the core after fixing it on the shaft and relieving the pressure of the press (or after pouring its short-circuit winding into the rotor core and removing the casting equipment) will also be distributed unevenly - it will be more in the zones (volumes) where the core most dense.
Во многих случаях неравномерно спрессованный сердечник, даже изготовленный из холоднокатаной электротехнической стали с весьма малой допустимой разнотолщинностью, произвольно искривляет вал ротора. При этом центр тяжести ротора смещается относительно оси вращения, нарушается балансировка ротора, увеличивается вибрация электрической машины. С прогревом ротора в машине, работающей под нагрузкой, неравномерность опрессовки сердечника, искривление вала ротора, его разбалансировка и вибрация электрической машины возрастают. Наиболее ярко все это проявляется в крупных быстроходных электрических машинах, где диаметры валов относительно невелики, наружные диаметры сердечников роторов соизмеримы с шириной листов (рулонов) электротехнической стали, а количество листов в сердечниках достигает 1500-2000 шт. и более.In many cases, an unevenly pressed core, even made of cold-rolled electrical steel with a very small permissible thickness difference, randomly bends the rotor shaft. In this case, the center of gravity of the rotor is shifted relative to the axis of rotation, the balancing of the rotor is disturbed, and the vibration of the electric machine increases. With the heating of the rotor in a machine operating under load, the uneven pressure testing of the core, the curvature of the rotor shaft, its imbalance and vibration of the electric machine increase. This is most clearly manifested in large high-speed electric machines, where the shaft diameters are relatively small, the outer diameters of the rotor cores are commensurate with the width of the sheets (rolls) of electrical steel, and the number of sheets in the cores reaches 1500-2000 pcs. and more.
Рекомендован и практически используется целый ряд мероприятий, призванных уменьшить неравномерную по длине и окружности опрессовку сердечников роторов (якорей), вызванную разнотолщинностью листов ротора, а именно:A number of measures are recommended and practically used to reduce the uneven length and circumference of the crimping of the rotor cores (anchors) caused by the thickness variation of the rotor sheets, namely:
- поворот на 90° половины заготовок листов ротора, чтобы при сборке сердечника зоны листов с наибольшей толщиной чередовались с зонами листов с наименьшей толщиной;- 90 ° rotation of half the blanks of the sheets of the rotor, so that when assembling the core, the zones of sheets with the greatest thickness alternate with the zones of sheets with the smallest thickness;
- выполнение листов ротора с двумя и даже тремя шпоночными пазами, чтобы поворачивать не заготовки при изготовлении листов, а сами листы при сборке сердечника;- the implementation of the sheets of the rotor with two or even three keyways to rotate not the workpiece in the manufacture of sheets, but the sheets themselves during assembly of the core;
- контроль плотности опрессовки сердечников специальным щупом («контрольным ножом») с рекомендацией считать плотность опрессовки удовлетворительной, когда «контрольный нож» при определенном усилии не входит радиально между листами или входит на глубину не более 2 мм, а при черезмерной неравномерности опрессовки, например при проникновении «контрольного ножа», на глубину много более 2 мм;- control of the core crimping density with a special probe (“control knife”) with a recommendation to consider the crimping density satisfactory when the “control knife” does not enter radially between the sheets or enters a depth of no more than 2 mm, and with excessive unevenness of crimping, for example penetration of the "control knife", to a depth of much more than 2 mm;
- хотя бы частичная перешихтовка сердечника с заменой некоторого количества листов (см., например, Д.М.Блюменкранц «Технология крупного электромашиностроения», т.3, «Крупные машины», Энергоиздат, Ленинградское отделение, 1991 г., с.146-148).- at least a partial remounting of the core with the replacement of a certain number of sheets (see, for example, D.M. Blumenkrants “Technology of large electrical engineering”, vol. 3, “Large machines”, Energoizdat, Leningrad branch, 1991, p.146- 148).
Однако все эти мероприятия проблему не решают.However, all these measures do not solve the problem.
Недостатком рассмотренных роторов (якорей) электрических машин, в т.ч. короткозамкнутых роторов асинхронных электродвигателей с литой обмоткой, является отсутствие в этих роторах конструктивных элементов, исключающих неблагоприятное воздействие неравномерно спрессованного по длине и окружности сердечника на вал ротора при обязательном обеспечении в сердечнике необходимой величины остаточного «распорного» усилия для обеспечения его длительной работоспособности в условиях эксплуатации.The disadvantage of the considered rotors (anchors) of electrical machines, including squirrel-cage rotors of induction motors with cast winding is the absence of structural elements in these rotors that exclude the adverse effect of the core unevenly pressed along the length and circumference of the rotor shaft with the necessary amount of residual “spacer” force in the core to ensure its long-term performance under operating conditions.
Известен короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя по патенту РФ (№2044382, Н02К 1/26, 1992), в котором воздействие сердечника на вал предложено уменьшить конструктивными мерами. Новым в этом роторе является то, что сердечник ротора, собранный из листов в виде колец из тонколистовой электротехнической стали с пазами в зоне наружного диаметра для размещения обмотки ротора, выполнен из пакетов, разделенных вспомогательными пакетами из той же электротехнической стали с наружным диаметром листов в этих вспомогательных пакетах, не превышающим то ли диаметра основания зубцов (по тексту формулы), то ли среднего диаметра спинки сердечника ротора (по фиг.1 описания). И в этом и в другом случае невозможно обеспечить требование о проникновении «контрольного ножа» в сердечник между листами на глубину не более 2 мм (см. упомянутую выше монографию Д.М.Блюменкранца), ибо этот сердечник заведомо не может быть спрессован по всей площади его поперечного сечения, поскольку любое давление опрессовки будет восприниматься только центральной частью сердечника с диаметром, равным диаметру листов вспомогательных пакетов сердечника, а зубцовая зона всегда останется неопрессованной.Known squirrel cage rotor of an induction motor according to the patent of the Russian Federation (No. 2044382, Н02К 1/26, 1992), in which it is proposed to reduce the effect of the core on the shaft by structural measures. New in this rotor is that the rotor core, assembled from sheets in the form of rings of thin-sheet electrotechnical steel with grooves in the outer diameter zone to accommodate the rotor winding, is made of packages separated by auxiliary packages of the same electrical steel with the outer diameter of the sheets in these auxiliary packages, not exceeding either the diameter of the base of the teeth (according to the text of the formula), or the average diameter of the back of the core of the rotor (Fig. 1 description). And in this and in another case, it is impossible to satisfy the requirement for the “control knife” to penetrate into the core between the sheets to a depth of no more than 2 mm (see the above-mentioned monograph by D.M. Blumenkrantz), because this core can obviously not be compressed over the entire area its cross section, since any pressure of the crimping will be perceived only by the central part of the core with a diameter equal to the diameter of the sheets of auxiliary packages of the core, and the tooth zone will always remain unpressed.
Это недостаток конструкции, т.к. в неопрессованной зоне возможна вибрация зубцов листов сердечника ротора, повышенный уровень шума и даже обрывы зубцов листов сердечника ротора.This is a design flaw, as in the unpressed zone, vibration of the teeth of the sheets of the rotor core is possible, increased noise level and even breaks of the teeth of the sheets of the rotor core.
Известен также принятый за прототип ротор электродвигателя по патенту Японии (№61-48335 от 23.10.86, Н02К 1/28), в котором предложено уменьшить степень воздействия на вал ротора неравномерно спрессованного сердечника также конструктивными мерами. Сердечник собран из листов в виде колец из тонколистовой электротехнической стали с пазами в области наружного диаметра для размещения обмотки ротора. На валу сердечник закреплен в запрессованном состоянии посредством нажимных колец и шпонок. При этом нажимные кольца в зоне внутреннего диаметра выполнены с боковыми проточками на сторонах, обращенных к торцам сердечника, а шпонки, размещенные в кольцевых проточках вала - упругими в осевом (вдоль вала) направлении, т.е. сердечнику предоставлена свобода «распушения» в зоне внутреннего диаметра в боковые проточки колец нажимных, а вся система осевого крепления сердечника за счет уменьшения жесткости колец нажимных и упругих шпонок стала более податливой по сравнению с ранее применявшимся жестким креплением.Also known is the rotor of an electric motor according to the Japanese patent, adopted as a prototype (No. 61-48335 of 10.23.86, Н02К 1/28), in which it is proposed to reduce the degree of impact on the rotor shaft of an unevenly compressed core by also constructive measures. The core is assembled from sheets in the form of rings of thin-sheet electrical steel with grooves in the outer diameter region to accommodate the rotor winding. On the shaft, the core is fixed in a pressed state by means of pressure rings and dowels. In this case, the pressure rings in the inner diameter zone are made with lateral grooves on the sides facing the ends of the core, and the keys located in the annular grooves of the shaft are elastic in the axial (along the shaft) direction, i.e. the core is given freedom of “fluffing” in the area of the inner diameter into the lateral grooves of the pressure rings, and the entire system of axial fastening of the core due to the reduction of the stiffness of the rings of the pressure and elastic keys has become more pliable compared to the previously used rigid fastening.
Предложенная конструкция действительно ослабила влияние сердечника ротора на вал, вследствие чего заметно уменьшилась вибрация электродвигателя. Это подтверждено приведенными экспериментальными данными зависимости уровня вибрации двигателя при различных частотах вращения от конструкции сердечника ротора - с ротором обычной конструкции и с ротором по рассматриваемому изобретению. В последнем случае уровень вибрации действительно ниже, при том же, однако, характере изменения вибрации. Это последнее обстоятельство свидетельствует о том, что принципиальных изменений во взаимосвязи неравномерно спрессованного сердечника с валом не произошло. Просто в роторе по рассматриваемому изобретению при том же, по-видимому, что и в прототипе давлении исходной опрессовки, за счет большей податливости менее жестких колец нажимных и упругих шпонок сердечник ротора после снятия давления пресса несколько удлинился, остаточное «распорное» усилие в нем уменьшилось, что и предопределило меньшее искривление вала и уменьшение вибрации двигателя. Такой же результат мог быть получен и в роторе с жестким креплением сердечника на валу путем уменьшения давления опрессовки сердечника до величины остаточного «распорного» усилия в сердечнике ротора по рассматриваемому патенту - уменьшились бы степень неравномерности опрессовки сердечника, воздействие сердечника на вал, искривление вала и вибрация двигателя.The proposed design really weakened the influence of the rotor core on the shaft, as a result of which the vibration of the electric motor was noticeably reduced. This is confirmed by the experimental data on the dependence of the vibration level of the engine at various speeds on the design of the rotor core — with a rotor of conventional design and with a rotor according to the invention. In the latter case, the level of vibration is indeed lower, with the same, however, the nature of the change in vibration. This last circumstance indicates that no fundamental changes in the relationship of the unevenly pressed core with the shaft occurred. It’s just that in the rotor according to the invention under consideration, apparently the same as in the prototype, the pressure of the initial crimping, due to the greater flexibility of the less rigid rings of the pressure and elastic keys, the rotor core lengthened somewhat after the pressure of the press was removed, the residual “spacer” force in it decreased , which predetermined less curvature of the shaft and reduced vibration of the engine. The same result could be obtained in a rotor with a rigid core fastening on the shaft by reducing the pressure of the core crimping to the value of the residual "spacer" force in the rotor core according to the patent under consideration - the degree of unevenness of the core crimping, the effect of the core on the shaft, shaft distortion and vibration would decrease engine.
В связи с этим не совсем ясна и возможная область применения изобретения, т.е. если изготавливается ротор с жестким креплением сердечника на валу и с минимально необходимым для обеспечения его длительной работоспособности остаточным «распорным» усилием и при этом неравномерно опрессованый сердечник недопустимо искривляет вал ротора, то использовать данное изобретение нельзя, т.к. при этом остаточное «распорное» усилие в сердечнике станет меньше минимально необходимого и не будет обеспечена длительная работоспособность ротора. Если же при использовании упругих элементов для крепления сердечника спрессовывать его большим давлением, чтобы после снятия давления пресса остаточное «распорное» усилие в сердечнике соответствовало минимально необходимому для обеспечения длительной работоспособности ротора, то воздействие неравномерно спрессованного сердечника на вал будет таким же, как и при жестком его креплении. По существу - использование изобретения либо нецелесообразно, когда можно уменьшить воздействие на вал неравномерно спрессованного сердечника путем простого уменьшения давления опрессовки, либо невозможно, когда при использовании изобретения нельзя обеспечить в сердечнике необходимое остаточное «распорное» усилие для обеспечения длительной работоспособности ротора.In this regard, the possible scope of the invention, i.e. if a rotor is manufactured with a rigid core fastening on the shaft and with the residual “spacer” force necessary to ensure its long-term operability, while the unevenly pressed core unacceptably bends the rotor shaft, then this invention cannot be used because in this case, the residual “spacer” force in the core will become less than the minimum required and the rotor will not have long-term operability. If, when using elastic elements for fastening the core, it is pressed with high pressure so that after removing the pressure of the press, the residual “spacer” force in the core corresponds to the minimum necessary to ensure the long-term operation of the rotor, then the effect of the unevenly pressed core on the shaft will be the same as with a rigid its mount. Essentially, the use of the invention is either impractical when it is possible to reduce the impact on the shaft of an unevenly pressed core by simply reducing the pressure of the crimping, or it is not possible when using the invention it is not possible to provide the necessary residual “spacer” force in the core to ensure long-term operation of the rotor.
Недостаток рассмотренной конструкции - отсутствие изменений во взаимосвязи сердечника с валом ротора по сравнению с его прототипом.The disadvantage of this design is the lack of changes in the relationship of the core with the rotor shaft in comparison with its prototype.
Основная задача, которую решает предлагаемое изобретение, - создание конструкции ротора электрической машины переменного тока (якоря электрической машины постоянного тока), в которой неравномерная по длине и окружности опрессовка сердечника, по крайней мере при использовании для изготовления листов ротора холоднокатаной электротехнической стали, не приводила бы к искривлению вала ротора (якоря) при любых необходимых давлениях опрессовки сердечников.The main task that the invention solves is the creation of a rotor design for an alternating current electric machine (anchors of an electric direct current machine), in which the core pressure is not uniform in length and circumference, at least when cold-rolled electrical steel would be used for manufacturing rotor sheets to curvature of the rotor shaft (anchor) at any necessary pressure crimping cores.
Технический результат достигается тем, что:The technical result is achieved by the fact that:
- в роторе электрической машины, содержащем вал, сердечник из листов в виде колец из тонколистовой электротехнической стали с пазами в зоне наружного диаметра для размещения обмотки ротора, короткозамкнутую обмотку, отлитую из проводникового материала в виде стержней и колец короткозамыкающих, также элементы осевого крепления сердечника на валу, листы сердечника в зоне внутреннего диаметра выполнены с концентричными относительно этого диаметра прорезями, расположенными по меньшей мере в двух рядах, причем прорезей в каждом ряду не менее двух, перемычки между прорезями в каждом ряду расположены посередине прорезей соседнего ряда, при этом прилегание к торцам сердечника элементов его крепления на валу выполнено на радиальной высоте от вала до первого ряда концентричных прорезей, прилегание к торцам сердечника колец короткозамыкающих в радиальном направлении к валу распространено не далее последнего от вала ряда концентричных прорезей;- in the rotor of an electric machine containing a shaft, a core of sheets in the form of rings of thin-sheet electrical steel with grooves in the area of the outer diameter to accommodate the rotor winding, a short-circuited winding cast from conductive material in the form of rods and short-circuits, as well as elements of axial mounting of the core on the shaft, the core sheets in the area of the inner diameter are made with slots concentric with respect to this diameter, located in at least two rows, and the slots in each row are not e two, the jumpers between the slots in each row are located in the middle of the slots of the adjacent row, while the fit to the ends of the core of the elements of its mounting on the shaft is made at a radial height from the shaft to the first row of concentric cuts, the fit to the ends of the core of the rings short-circuited in the radial direction to the shaft is common not further than the last from the shaft of a series of concentric slots;
- в роторе (якоре) электрической машины, содержащем вал, сердечник из листов в виде колец из тонколистовой электротехнической стали с пазами в зоне наружного диаметра для размещения обмотки ротора (якоря), торцевые нажимные кольца, обмотку из отдельных стержней и колец короткозамыкающих либо же из изолированных катушек (стержней), а также элементы осевого крепления сердечника, в том числе на валу, листы сердечника в зоне внутреннего диаметра выполнены с концентричными относительно этого диаметра прорезями, расположенными по меньшей мере в двух рядах, причем в каждом ряду прорезей не менее двух, перемычки между прорезями в каждом ряду расположены посередине прорезей соседнего ряда, при этом прилегание к торцам сердечника элементов крепления его на валу выполнено на радиальной высоте от вала до первого ряда концентричных прорезей, прилегание к сердечнику торцевых нажимных колец в радиальном направлении к валу распространено не далее последнего от вала ряда концентричных прорезей, а сердечник с торцевыми нажимными кольцами в запрессованном состоянии удерживается осевыми стяжками;- in the rotor (anchor) of an electric machine containing a shaft, a core of sheets in the form of rings of thin-sheet electrical steel with grooves in the outer diameter zone to accommodate the rotor winding (anchor), end pressure rings, winding from individual rods and short-circuit rings, or from insulated coils (rods), as well as elements of axial mounting of the core, including on the shaft, core sheets in the area of the inner diameter are made with cuts concentric with respect to this diameter, located at least in two rows, with at least two slots in each row, the jumpers between the slots in each row are located in the middle of the slots of the adjacent row, while the fit to the ends of the core of its mounting elements on the shaft is made at a radial height from the shaft to the first row of concentric cuts, fit to the core end of the pressure rings in the radial direction to the shaft is distributed no further than the last from the shaft of a series of concentric slots, and the core with the end pressure rings in the pressed state is held axial screeds;
- в роторе (якоре) электрической машины концентричные прорези в зоне внутреннего диаметра листов сердечника ротора выполнены в листах торцевых пакетов сердечника.- in the rotor (anchor) of the electric machine, concentric slots in the area of the inner diameter of the sheets of the rotor core are made in the sheets of the end packages of the core.
Предлагаемая конструкция поясняется чертежами, где показаны:The proposed design is illustrated by drawings, which show:
- на фиг.1 - продольное сечение ротора электрической машины с литой короткозамкнутой обмоткой и с выполнением концентричных прорезей в листах сердечника по всей его длине (Б-Б на фиг.2);- figure 1 is a longitudinal section of the rotor of an electric machine with a cast short-circuited winding and with the implementation of concentric slots in the core sheets along its entire length (BB in figure 2);
- на фиг.2 - поперечное сечение ротора (якоря) электрической машины (А-А на фиг.1, 3, 4, 5);- figure 2 is a cross section of the rotor (anchor) of an electric machine (aa in figure 1, 3, 4, 5);
на фиг.3 - продольное сечение ротора электрической машины с литой короткозамкнутой обмоткой с выполнением концентрических прорезей в листах торцевых пакетов сердечника (Б-Б на фиг.2);figure 3 is a longitudinal section of the rotor of an electric machine with a cast short-circuited winding with the implementation of concentric slots in the sheets of the end packages of the core (BB in figure 2);
- на фиг.4 - продольное сечение ротора электрической машины с короткозамкнутой обмоткой с выполнением концентричных прорезей в листах сердечника на всей его длине (Б-Б на фиг.2);- figure 4 is a longitudinal section of the rotor of an electric machine with a short-circuited winding with the implementation of concentric slots in the sheets of the core along its entire length (BB in figure 2);
- на фиг.5 - продольное сечение ротора (якоря) электрической машины с обмоткой из изолированных катушек (стержней) с выполнением концентричных прорезей в листах торцевых пакетах сердечника (Б-Б на фиг.2).- figure 5 is a longitudinal section of the rotor (anchor) of an electric machine with a winding of insulated coils (rods) with the implementation of concentric slots in the sheets of the end packages of the core (BB in figure 2).
Сердечник 1 ротора в вариантах на фиг.1 и 4 собран из одинаковых листов в виде колец из тонколистовой электротехнической стали, которые в зоне наружного диаметра выполнены с пазами для обмотки ротора, а в зоне внутреннего диаметра у вала 2 - с концентричными прорезями 3 и 4, расположенными в двух рядах на разном расстоянии от вала 2. Перемычки 5 между прорезями 3 и 4 в каждом ряду расположены посередине прорезей соседнего ряда. Сердечник 1 по вариантам на фиг.1 и 3 удерживается в запрессованном состоянии стержнями 6 и короткозамыкающими кольцами 7 обмотки ротора, в данном случае полученной путем заливки в сердечник 1 ротора расплавленного, например алюминия, а в вариантах по фиг.4 и 5 - осевыми стяжками 8 (например, шпильками или заклепками) и торцевыми нажимными кольцами 9. Обмотка ротора в этих вариантах собрана из отдельных стержней 10 и короткозамкнутых колец 11, либо вообще из отдельных изолированных катушек или стержней 12. В осевом направлении на валу 2 сердечник 1 подпрессован втулкой 13, посаженной на вал 2, например, с натягом.The
Основная часть сердечника 1 от наружного диаметра до первого от вала 2 ряда концентричных прорезей 3 со своей центральной частью от вала 2 до первого от вала 2 ряда концентричных прорезей 3 связана по средством очень податливых в осевом направлении (вдоль вала 2) элементов 14, образованных в листах ротора концентричными прорезями 3 и 4 и перемычками 5 между ними. Эти очень податливые в осевом направлении элементы 14 обеспечивают необходимую свободу для осевых деформаций относительно вала 2 всем наиболее плотным («перепрессованным») зонам (объемам) сердечника 1 за первым от вала 2 рядом концентричных прорезей 3 без передачи на вал 2 каких-либо значительных осевых усилий. Вместе с тем сердечник 1 ротора жестко зафиксирован относительно вала 2 в радиальных направлениях - радиальные смещения основной части сердечника 1 от наружного диаметра до первого от вала 2 ряда концентричных прорезей 3 относительно вала невозможны.The main part of the
Радиальный размер концентричных прорезей 3 и 4 может быть произвольным и определяется возможностями изготовителя, однако целесообразно выполнять его минимально возможным, равным, например, десятым долям миллиметра.The radial size of the
В некоторых случаях, с целью уменьшения трудоемкости изготовления, допустимо выполнять сердечник 1, как показано на фиг.3 и 5, с концентричными прорезями 3 и 4 в листах только торцевых пакетов сердечника 1 ротора.In some cases, in order to reduce the complexity of manufacturing, it is permissible to perform
Жестко связанная с валом 2 центральная часть сердечника 1 от вала 2 до первого ряда концентричных прорезей 3 при наличии в этой части сердечника 1 неравномерной опрессовки искривить вал 2 не может ввиду малости как самой неравномерности опрессовки, так и остаточного «распорного» усилия в ней, поскольку весьма мал радиальный размер этой части сердечника 1 по сравнению с радиальным размером целого листа сердечника 1 ротора.The central part of the
Не может искривить вал 2 и средний пакет сердечника 1 ротора по фиг.3 и 5, выполненный из листов без концентричных прорезей 3 и 4 даже при неравномерности его опрессовки, поскольку велика жесткость вала 2 на изгиб на длине этого среднего пакета сердечника 1.Can not bend the
При работе электрической машины под нагрузкой неравномерно спрессованный сердечник 1 ротора прогревается, будут иметь место самые произвольные деформации его основной части от наружного диаметра до первого от вала 2 ряда концентричных прорезей 3, максимальные в зонах (объемах) сердечника 1, наиболее плотных («перепрессованных»). При этом очень податливые в осевом направлении элементы 14 не будут передавать на вал 2 усилий, способных его искривить.When the electric machine is operating under load, the unevenly pressed
Жесткость же и прочность очень податливых в осевом направлении элементов 14 в радиальном и тангенциальном направлениях для исключения радиальных относительно вала 2 перемещений основной части сердечника 1 и передачи вращающего момента вполне достаточны.The stiffness and strength of the very axially
Заявленное изобретение может применяться на всех асинхронных двигателях: 4АЗМ, 6АЗМ, АДО, АЗМВ, в синхронных машинах с шихтованным ротором: ТГГ-2500 и т.д.The claimed invention can be applied on all asynchronous motors: 4AZM, 6AZM, ADO, AZMV, in synchronous machines with a lined rotor: TGG-2500, etc.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011123336/07A RU2485658C2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Rotor (armature) of electrical machine (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011123336/07A RU2485658C2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Rotor (armature) of electrical machine (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011123336A RU2011123336A (en) | 2012-12-20 |
| RU2485658C2 true RU2485658C2 (en) | 2013-06-20 |
Family
ID=48786643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011123336/07A RU2485658C2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Rotor (armature) of electrical machine (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2485658C2 (en) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU323075A1 (en) * | 1968-02-19 | 1973-01-08 | THE SHORT CAMERED ROTOR OF THE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR | |
| CA985729A (en) * | 1974-01-07 | 1976-03-16 | Westinghouse Electric Corporation | Rotor for dynamoelectric machines |
| JPS53139110A (en) * | 1977-05-11 | 1978-12-05 | Siemens Ag | Squirrellcage rotor for highhspeed nonnsynchronous motor |
| JPS6148335B2 (en) * | 1977-04-22 | 1986-10-23 | Hitachi Ltd | |
| SU1529361A1 (en) * | 1987-11-25 | 1989-12-15 | Rogushkin Aleksandr A | Squirrel-cage rotor of induction motor |
| SU1552297A1 (en) * | 1988-06-06 | 1990-03-23 | Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Завода "Сибэлектротяжмаш" | Squirrel-cage rotor of induction motor |
| DE4233474A1 (en) * | 1992-10-05 | 1994-04-07 | Siemens Ag | Squirrel-cage winding for electrical induction machine - has axially projecting cage bars subdivided at projecting end regions with associated ends bent away from each other |
| RU2044382C1 (en) * | 1992-04-13 | 1995-09-20 | Акционерное общество закрытого типа Научно-исследовательский институт "Сибэлектротяжмаш" | Squirrel-case induction motor rotor |
| US5530310A (en) * | 1992-07-02 | 1996-06-25 | Aeg Schienenfahrzeuge Gmbh | Squirrel-cage rotor of an electric machine |
| RU2168832C2 (en) * | 1995-06-14 | 2001-06-10 | Даймлеркрайслер Аг | Squirrel-cage rotor for induction machine |
| RU91235U1 (en) * | 2009-07-01 | 2010-01-27 | Андрей Витальевич Шишов | ELECTRIC MACHINE ROTOR |
-
2011
- 2011-06-08 RU RU2011123336/07A patent/RU2485658C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU323075A1 (en) * | 1968-02-19 | 1973-01-08 | THE SHORT CAMERED ROTOR OF THE ASYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR | |
| CA985729A (en) * | 1974-01-07 | 1976-03-16 | Westinghouse Electric Corporation | Rotor for dynamoelectric machines |
| JPS6148335B2 (en) * | 1977-04-22 | 1986-10-23 | Hitachi Ltd | |
| JPS53139110A (en) * | 1977-05-11 | 1978-12-05 | Siemens Ag | Squirrellcage rotor for highhspeed nonnsynchronous motor |
| SU1529361A1 (en) * | 1987-11-25 | 1989-12-15 | Rogushkin Aleksandr A | Squirrel-cage rotor of induction motor |
| SU1552297A1 (en) * | 1988-06-06 | 1990-03-23 | Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Завода "Сибэлектротяжмаш" | Squirrel-cage rotor of induction motor |
| RU2044382C1 (en) * | 1992-04-13 | 1995-09-20 | Акционерное общество закрытого типа Научно-исследовательский институт "Сибэлектротяжмаш" | Squirrel-case induction motor rotor |
| US5530310A (en) * | 1992-07-02 | 1996-06-25 | Aeg Schienenfahrzeuge Gmbh | Squirrel-cage rotor of an electric machine |
| DE4233474A1 (en) * | 1992-10-05 | 1994-04-07 | Siemens Ag | Squirrel-cage winding for electrical induction machine - has axially projecting cage bars subdivided at projecting end regions with associated ends bent away from each other |
| RU2168832C2 (en) * | 1995-06-14 | 2001-06-10 | Даймлеркрайслер Аг | Squirrel-cage rotor for induction machine |
| RU91235U1 (en) * | 2009-07-01 | 2010-01-27 | Андрей Витальевич Шишов | ELECTRIC MACHINE ROTOR |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011123336A (en) | 2012-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20120001515A1 (en) | Stator for electric rotating machine | |
| US4363986A (en) | Rotor of an electrical machine | |
| JP5480716B2 (en) | Rotating electrical machine rotor | |
| CN101610008B (en) | Rotating electrical machine | |
| JP4497187B2 (en) | Manufacturing method of stator core of rotating electric machine and stator core of rotating electric machine manufactured by the manufacturing method | |
| JP2019097390A (en) | Stator, rotary electric machine, manufacturing method for steel plate, and manufacturing method for stator | |
| EP3487044B1 (en) | Rotor wedges with eddy current inhibitors | |
| RU2485658C2 (en) | Rotor (armature) of electrical machine (versions) | |
| JP2013074736A (en) | Rotor of rotary electric machine, and rotary electric machine using the same | |
| WO2019020277A1 (en) | Rotor for an electric machine, and electric machine | |
| US20210036564A1 (en) | Rotor for dynamo-electric machine, and dynamo-electric machine | |
| EP2730008B1 (en) | Laminated rotor machining enhancement | |
| US10574101B2 (en) | Rotor for an electric rotating machine | |
| US20130076198A1 (en) | Rotor for electric rotating machine and method for manufacturing the same | |
| KR101611492B1 (en) | A rotor of a motor | |
| JP2009095109A (en) | Rotor for rotating electrical machines and rotating electrical machine | |
| CN215870950U (en) | Large-scale high-speed asynchronous motor rotor | |
| US20130062991A1 (en) | Rotating electric machine | |
| US3688141A (en) | Squirrel-cage rotors for induction motors | |
| JP2019503643A (en) | Electric machine | |
| US3194996A (en) | Induction motor rotor | |
| JP2021061677A (en) | Rotary electric machine | |
| EP3086446B1 (en) | Wound rotor for rotating electric machine | |
| CN218449637U (en) | Squirrel cage rotor structure | |
| JPWO2020188810A1 (en) | Rotor and motor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150609 |