Ш-образный ротор с короткозамкнутой обмоткой для асинхронного электродвигателя с фазно-полюсным управлением

Полезная модель относится к области электромеханики и может быть использована в асинхронных электродвигателях, предназначенных для применения в инверторных электропроводах с фазно-полюсным управлением. Техническим результатом устройства является снижение активного сопротивления Ш-образного массивного ферромагнитного ротора и повышение КПД многофазного асинхронного инверторного электродвигателя с фазно-полюсным управлением. Достигается это тем, что внутренняя и внешняя части ротора выполнены в виде двух концентрических пакетов шихтованной электротехнической стали, каждый из которых представляет собой совокупность кольцеобразных пластин, гальванически изолированных друг от друга, прикрепленных к массивному основанию ротора болтовыми соединениями, а в пазах ротора размещены П-образные стержни обмотки ротора, выполненные из токопроводящего материала, концы которых соединены между собой концентрическими короткозамыкающими кольцами, одно из которых расположено на торце внутренней части ротора, а второе - на торце внешней части ротора. В качестве токопроводящего материала используют материал, имеющий малое удельное электрическое сопротивление, например, алюминий. 1 илл.

Полезная модель относится к области электромеханики и может быть использована в асинхронных электродвигателях, предназначенных для применения в инверторных электропроводах с фазно-полюсным управлением.

Известен массивный ферромагнитный ротор многофазного асинхронного электродвигателя, предназначенного для применения в инверторных электроприводах с фазно-полюсным управлением, имеющий в сечении Ш-образную форму и гладкую внутреннюю поверхность (Патент РФ 100863, МПК Н02Р 27/04, 2010130384; Заявл. 20.06.2010 г.; Опубл. 27.12.2010 г.).

Недостатком данного устройства является большое активное сопротивление ротора, вследствие чего асинхронный двигатель с таким ротором имеет низкий КПД.

Известен массивный ферромагнитный ротор многофазного асинхронного электродвигателя, предназначенного для применения в инверторных электроприводах с фазно-полюсным управлением, имеющий в сечении Ш-образную форму, с выполненными на внутренней поверхности ротора аксиально-радиальными пазами, каждый из которых имеет П-образную конфигурацию в плоскости поперечного сечения ротора, проходящей через ось последнего и параллельной этой оси (положительное решение ФГУ ФИПС «Роспатент» от 02.06.2011 г. о выдаче патента на полезную модель по заявке 2011114280, МПК Н02Р 7/36, Н02Р 5/34).

Недостатком данного устройства является большое активное сопротивление ротора, вследствие чего асинхронный двигатель с таким ротором имеет низкий КПД.

Задачей предлагаемого устройства является снижение активного сопротивления Ш-образного ротора и повышение КПД многофазного асинхронного электродвигателя, предназначенного для использования в системе инверторного электропривода с фазно-полюсным управлением.

Достигается это тем, что внутренняя и внешняя части магнитопровода ротора выполнены в виде двух концентрических пакетов шихтованной электротехнической стали, каждый из которых представляет собой совокупность гальванически изолированных друг от друга кольцеобразных пластин, а в пазах ротора размещены П-образные стержни обмотки, выполненные из токопроводящего материала, имеющего малое удельное электрическое сопротивление (например, алюминия), концы которых соединены между собой двумя концентрическими короткозамыкающими кольцами, одно из которых расположено на торце внутренней части ротора, а второе - на торце внешней части ротора.

Изготовление внутренней и внешней частей магнитопровода ротора в виде двух пакетов шихтованной электротехнической стали с короткозамкнутой обмоткой позволяет уменьшить потери в роторе, поскольку при выполнении последнего в виде совокупности гальванически изолированных друг от друга тонких слоев стали снижется величина электрических потерь в магнитопроводе ротора, порожденных вихревыми токами.

Изложенная сущность поясняется графически.

На фиг.1 показан в аксонометрии ротор с П-образными стержнями 1, уложенными в П-образные пазы 2, концы которых замкнуты накоротко двумя короткозамыкающими кольцами 3. Короткозамыкающие кольца 3 и пакеты шихтованной стали, состоящие из кольцеобразных пластин 4, крепятся к массивному основанию ротора 5 болтовыми соединениями 6.

При пуске многофазного асинхронного инверторного электродвигателя с фазно-полюсным управлением магнитное поле статора создает в П-образных стержнях 1, уложенных в П-образные пазы 2 ротора и замкнутых накоротко двумя короткозамыкающими кольцами 3, токи, которые в свою очередь создают вторичное вращающееся магнитное поле ротора. В результате взаимодействия токов статора с магнитным полем ротора и токов ротора с магнитным полем статора создается крутящий момент. При этом выполнение внутренней и внешней частей ротора в виде пакетов шихтованной стали, состоящих из кольцеобразных пластин 4, прикрепленных вместе с коротко-замыкающими кольцами 3 к массивному основанию ротора 5 болтовыми соединениями 6, способствует снижению вихревых токов, наводящихся в теле магнитопровода ротора, что в результате позволяет уменьшить электрические потери в роторе и повысить КПД электродвигателя.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении КПД многофазного асинхронного электродвигателя, предназначенного для применения в инверторных электроприводах с фазно-полюсным управлением, за счет того, что внутренняя и внешняя части магнитопровода ротора выполнены в виде двух концентрических пакетов шихтованной электротехнической стали, каждый из которых представляет собой совокупность гальванически изолированных друг от друга кольцеобразных пластин, а в пазах ротора размещены П-образные стержни обмотки, выполненные из токопроводящего материала, имеющего малое удельное электрическое сопротивление (например, алюминия), концы которых соединены между собой двумя концентрическими короткозамыкающими кольцами, одно из которых расположено на торце внутренней части ротора, а второе - на торце внешней части ротора.

1. Ш-образный ротор с короткозамкнутой обмоткой для асинхронного электродвигателя с фазно-полюсным управлением, имеющий в поперечном сечении Ш-образную форму, на внутренней поверхности которого выполнены аксиально-радиальные пазы, каждый из которых имеет П-образную конфигурацию в плоскости поперечного сечения ротора, проходящей через ось последнего и параллельной этой оси, отличающийся тем, что внутренняя и внешняя части ротора выполнены в виде двух концентрических пакетов шихтованной электротехнической стали, каждый из которых представляет собой совокупность кольцеобразных пластин, гальванически изолированных друг от друга, прикрепленных к массивному основанию ротора болтовыми соединениями, а в пазах ротора размещены П-образные стержни обмотки ротора, выполненные из токопроводящего материала, концы которых соединены между собой концентрическими короткозамыкающими кольцами, одно из которых расположено на торце внутренней части ротора, а второе - на торце внешней части ротора.

2. Ш-образный ротор по п.1, отличающийся тем, что в качестве токопроводящего материала используют материал, имеющий малое удельное электрическое сопротивление, например алюминий.