Короткозамкнутый ротор асинхронной электрической машины

Полезная модель относится к области электромашиностроения, в частности, к асинхронным электрическим машинам с короткозамкнутой обмоткой на роторе и решает задачу повышения надежности обмотки, снижения ее нагрева и упрощения конструкции электрической машины. Предлагается конструкция короткозамкнутого ротора асинхронной электрической машины, в пазы которого установлены клинья, обеспечивающие прижатие стержней к сердечнику. Причем в таком роторе клинья могут быть установлены между дном паза сердечника и стержнем или между стержнями в пазу. Использование предлагаемой конструкции короткозамкнутых роторов в асинхронных электрических машинах увеличит область их применения (высокооборотные электроприводы, высоконадежные электроприводы, электроприводы, работающие в условиях постоянных повышенных ударных и вибрационных нагрузок), а также снизит сроки изготовления электрических машин.

Полезная модель относится к области электромашиностроения, в частности, к асинхронным электрическим машинам с короткозамкнутой обмоткой на роторе, и решает задачу повышения надежности обмотки, снижения ее нагрева и упрощения конструкции электрической машины.

В настоящее время электрические машины с короткозамкнутой обмоткой на роторе, выполненной в виде медных или бронзовых стержней, соединенных с короткозамкнутыми кольцами, широко используются в сильно нагруженных приводах с требуемым большим номинальным и пусковым моментами, на кранах, буровых установках, на транспорте.

В качестве аналога выберем короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя, конструкция которого представлена в [1]. Здесь короткозамкнутый ротор содержит сердечник с пазами, в которые запрессованы стержни. Концы стержней соединены механически и электрически с короткозамыкающими кольцами. На боковых стенках пазов выполнены выступы, а на боковых сторонах стержней - продольные углубления. Боковые стороны выступов могут быть прямыми или иметь форму окружности.

Недостатками конструкции, описанной в [1], являются:

- возможность ослабления крепления стержней в пазах сердечника при высоких окружных скоростях вращения ротора, что приводит к разбалансировке ротора и повышению уровня вибраций;

- сложность запрессовки стержней в шихтованный сердечник.

Технической задачей полезной модели является создание такой конструкции короткозамкнутого ротора асинхронной электрической машины, которая позволила бы при своей простоте повысить надежность ротора и снизить вероятность разбалансировки ротора.

Поставленная задача решается благодаря тому, что, в отличие от известных конструкций короткозамкнутых роторов, в том числе и выбранного аналога, предлагается конструкция, при которой стержни короткозамкнутой обмотки относительно свободно вставляются в пазы, а затем в пазы вставляются клинья, прижимающие стержни к стенкам пазов.

Другими словами, отличительной особенностью предлагаемого решения является то, что в короткозамкнутом роторе асинхронной электрической машины, содержащем сердечник с пазами, в которых установлены токопроводящие стержни трапецеидальной формы, соединенные на торцах короткозамыкающими кольцами, с целью повышения надежности, упрощения установки стержней в пазы, улучшения контакта между стержнями и сердечником, снижения нагрева стержней, в пазы установлены клинья, обеспечивающие прижатие стержней к сердечнику. Причем в таком роторе клинья могут быть установлены между дном паза сердечника и стержнем или между стержнями в пазу.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется рисунками.

На фиг.1 представлен паз короткозамкнутого ротора асинхронной электрической машины с медными или бронзовыми стержнями 1, прижатыми к сердечнику 2 клиньями 3 и 4, расположенных на дне паза. Продольный разрез такого паза представлен на фиг.2. На фиг.3 представлен поперечный разрез короткозамкнутого ротора, в котором медные или бронзовые стержни 5 прижимаются к сердечнику 6 с помощью клиньев 7 и 8, расположенных между стержнями 5. Продольный разрез паза с клиньями 7 и 8, расположенными между стержнями 5, представлен на рис.4.

Клинья 3 и 4 (фиг.2) и клинья 7 и 8 (фиг.4) при установке в паз перемещаются друг навстречу друга внутри шихтованных сердечников 2 и 6 соответственно, при этом происходит расклинивание стержней 1 и 5 (рис 2, 4).

Расклинивание стержней короткозамкнутого ротора, установленных внутри паза сердечника, препятствует возможности перемещения стержней внутри паза при любых окружных скоростях вращения короткозамкнутого ротора электрической машины в пределах, ограниченных только прочностными свойствами электротехнической стали, из которой изготовлен сердечник. Таким образом, расклинивание стержней внутри паза сердечника предотвращает возможность разбалансировки короткозамкнутого ротора асинхронной электрической машины.

Технический результат от применения предлагаемой конструкции короткозамкнутого ротора электрической машины определяется:

- повышением надежности обмотки в связи с устранением возможности разбалансировки ротора;

- простотой установки стержней короткозамкнутой обмотки в шихтованном сердечнике;

- улучшением контакта между стержнями и сердечником;

- снижением нагрева стержней.

Использование предлагаемой конструкции короткозамкнутых роторов в асинхронных электрических машинах увеличит область их применения (высокооборотные электроприводы, высоконадежные электроприводы, электроприводы, работающие в условиях постоянных повышенных ударных и вибрационных нагрузок), а также снизит сроки изготовления электрических машин.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки на полезную модель:

[1]. Патент RU 1669366 (А1), класс Н02К 17/16, опубликован 10.11.1995.

1. Короткозамкнутый ротор асинхронной электрической машины, содержащий сердечник с пазами, в которых установлены токопроводящие стержни трапецеидальной формы, соединенные на торцах короткозамыкающими кольцами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, упрощения установки стержней в пазы, улучшения контакта между стержнями и сердечником, снижения нагрева стержней, в пазах установлены клинья, обеспечивающие прижатие стержней к сердечнику.

2. Короткозамкнутый ротор по п.1, отличающийся тем, что клинья установлены между дном паза сердечника и стержнем.

3. Короткозамкнутый ротор по п.1, отличающийся тем, что клинья расположены между стержнями в пазу.