SU915173A1 - Асинхронный электродвигатель 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в асинхронных электродвигателях с повышенным скольжением, предназначенных для работы в электроприводе с параметрическим регулированием скорости.

Известен асинхронный электродвигатель, который предназначен для параметрического регулирования скорости. Этот электродвигатель имеет повышенное скольжение, содержит стержни в пазах ротора, соединенные с резистивными элементами', располо-. женными в .торцовой части ротора внутри корпуса электродвигателя [1].

Недостатком известного устройства является то, что все потери в обмотке ротора выделяются внутри электродвигателя, часть из которых идет на обмотки статора. Указанный недостаток обусловлен тем, что вся обмотка ротора расположена в пределах корпуса электродвигателя, поэтому тепловой поток, идущий от •обмотки ротора к обмотке статора, велик.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому асинхронному электро2

двигателю является электрическая машина, содержащая ротор со стержневой обмоткой, часть которого расположена за подшипниковым щитом, а обмотка в этой части ротора выполнена по винтовым линиям [2].

Недостаток известного устройство ва - ограниченная величина допустимого по нагреву момента на валу при работе машины в электроприводе с параметрическим регулированием скорости на естественной: и регули, ровочной характеристиках. Указанный ’ Э недостаток обусловлен тем, что обмотка ротора выполнена цельной конструкции, поэтому большая часть потерь в обмотке выделяется внутри

__ корпуса и невозможно существенно повысить скольжение машины, не увеличивая потерь в части обмотки, расположенной внутри корпуса, концы стержневой части обмотки ротора, вынесенной за подшипниковый щит, рас

25 положены на,поверхности ротора, что не обеспечивает полного непосредственного контакта их поверхности с окружающей средой.

Цель изобретения - увеличение

30 допустимого по нагреву момента на ва·

3

915173

4

лу асинхронного электродвигателя

с повышенным скольжением.

Указанная цель достигается тем, что в асинхронном электродвигателе с повышенным скольжением, содержащем ротор со стержневой обмоткой, часть которой расположена за подшипниковым шитом, часть обмотки ротора, расположенная за подшипниковым щитом выполнена в виде звездочки, расходящиеся концы лучей которой соединены короткозамыкающим кольцом, причем на часть обмотки ротора, расположенную внутри корпуса электродвигателя, приходится меньшая часть общего сопротивления обмотки ротора, а на звездочку - большая. При этом вся поверхность звездочки имеет непосредственный контакт с окружающей средой, а лучи звездочки выполняют функцию лопастей вентилятора.

Новая совокупность признаков обеспечивает достижение положительного эффекта изобретения, так как величина допустимого по условию нагрева момента на валу электродвигателя рассматриваемой конструкции зависит от класса нагревостойкости изоляции обмотки статора, которому соответствует определенная предельно допустимая температура перегрева обмотки. Ввиду того, что до 40% потерь, выделяемых в обмотке ротора внутри электродвигателя, идет непосредственно на нагрев обмотки статора, следует, что увеличить допустимый по условию нагрева момент на валу электродвигателя можно за счет снижения температуры обмотки статора путем снижения величины теплового. потора, идущего от обмотки ротора к обмотке статора, выполнение обмотки ротора в виде двух соединенных частей, одна из которых расположена за подшипниковым щитом, а другая внутри корпуса, позволяет производить независимое изменение сопротивлений названных частей обмотки, а следовательно и перераспределение потерь в обмотке ротора, уменьшать внутри корпуса и увеличивать за подшипниковым щитом.

Непосредственный контакт всей поверхности звездочки с окружающей средой позволяет интенсифицировать теплоотвод с этой части обмотки ротора. За счет тепловой связи между звездочкой и частью обмотки, расположенной внутри корпуса, становится возможным увеличить тепловой поток изнутри корпуса к звездочке и тем самым снизить тепловой поток от обмотки ротора к обмотке статора.

Выполнение луча звездочки в роли лопаток вентилятора позволяет повысить интенсивность теплоотвода с их поверхности, а также с наружной поверхности подшипникового щита,.

%

находящегося со стороны звездочки, что также позволяет увеличить допустимый по нагреву момент на валу электродвигателя.

На фиг. 1 изображен асинхронный электродвигатель, общий вид; на фиг. 2 - вид со стороны звездочки.

Электродвигатель содержит станину 1, подшипниковые щиты 2 и 3, пакет статора с обмоткой 4, вал 5, пакет ротора 6, стержни 7, втулку 8, звездочку, состоящую из лучей 9 и короткозамыкающего кольца 10, подшипниковые узлы 11 и 12 и изоляционную прокладку 13.

Стержень 7 выполняется из материала с высокой электропроводностью, например иэ меди. Сечение части стержня 7, расположенной между краем пакета ротора 6 и звездочкой, увеличено по отношению к сечению паза пакета ротора 6. Стержень 7 проходит сквозь пазы во втулке 8 и его торцовая часть выступает за подшипниковый щит 3. Втулка 8 напрессовывается на вал 5 и может быть изготовлена из ме талла, например стали или изоляционного материала, например стеклотекстолита. в случае, если втулка 8 изготовлена из проводникового материала, то площадь сечения ее пазов, сквозь которые проходят стержни 7, больше площади сечения стержней 7 в этой части на величину, позволяющую обеспечить изоляцию стержней 7 от втулки 8 посредством изоляционной прокладки 13 из материала соответствующего класса нагревостойкости. Между втулкой 8 и подшипниковым щитом 3 размещается подшипниковый узел 12, представляющий собой подшипник качения или скольжения.

С торцовыми частями стержней 7 соединяются лучи 9 звездочки, которые замкнуты накоротко кольцом 10. Соединение лучей 9 звездочки со стержнями 7 может быть разъемным или неразъемным.

Асинхронный электродвигатель работает следующим образом.

При подключении к источнику питания с регулируемым напряжением, например автотрансформатору, магнитному усилителю, тиристорному преобразователю и т.п., приходит во вращение ротор, состоящий из вала 5, пакета б, стержней 7, втулки 8 с прокладкой 13, звездочки, состоящей из лучей 9 и короткозамыкающего кольца.10. Лучи 9 звездочки, выполняя функцию лопаток вентилятора, обеспечивают принудительное прохождение охлаждающей среды по их поверхности .

Использование предлагаемого устройства обеспечивает увеличение допустимого по нагреву момента на валу

на естественной и регулировочных ха5

915173

6

рактеристиках при работе в электроприводе с параметрическим регулированием скорости. В конечном итоге это позволяет снизить вес и габарит применяемых в настоящее время для этих целей электродвигателей, умень- 5 шить расход материалов на их изготовление.

На основе расчета эквивалентной тепловой схемы асинхронного электродвигателя с повышенным скольжением 1Й для идеализированного случая, когда принято, что все сопротивление обмотки ротора сосредоточено вне корпуса, а внутри электродвигателя равно нулю, средний перегрев темпера-15 туры обмотки статора снижается на 22%, что позволяет увеличить допустимый по нагреву момент на валу на 24%.

Claims (1)

1. Формула изобретения ,θ

   Асинхронный электродвигатель с повышенным скольжением, содержащий

   ротор со стержневой обмоткой, корпус и подшипниковый щит, за которым расположена часть упомянутой обмотки, о тли чающий с я тем, что, с целью улучшения эксплуатацион ных характеристик, расположенная за подшипниковым щитом часть обмотки ротора выполнена в виде звездочки, расходящиеся концы лучей которой соединены короткозамыкающим кольцом, и имеет большую величину общего электрического сопротивления обмотки по сравнению с частью обмотки, расположенной внутри корпуса.