Ротор торцевого асинхронного двигуна

Предложение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке и производстве асинхронных двигателей с аксиальным воздушным зазором. Известен ротор торцевого асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой, в котором обмотку отливают непосредственно на сердечнике ротора на машинах литья под давлением, или в кокиль, с последующей обработкой рабочего торца. Такая обмотка хотя и синфазна, однако изза неизбежных несплошностей в стержнях и короткозамыкающих кольцах возникают разности ЭДС с уравнительными токами между стержнями. При этом имеют место добавочные потери, обуславливающие ежегодные потери энергии при преобразовании в народном хозяйстве электрической энергии в механическую, исчисляемую миллиардами киловатт-часов. Известна плоская цельноштампованная короткозамкнутая обмотка торцевого двигателя в виде плоского диска со стержнями, расположенными в той же плоскости. Таким диски собираются в многослойный пакет непосредственно на сердечнике и скрепляются. Такие обмотки с плоскими наборными стержнями не способствуют перераспределению суммы потерь статора и ротора в области внутренних лобовых частей ротора и статора на внешние лобовые части. Кроме того, не осуществляется самовентиляция лопастями ротора.В результате температура лобовых частей может на 10 - 20 процентов превышать среднюю температуру обмотки статора, что резко снижает надежность двигателя. (Игнатов В.А., Вильданов О. Торцевые асинхронные электродвигатели интегрального изготовления. - М.: Энергоатомиздат, 1988. С.254). Прототипом является цельноштампованная с плоскими дисками многослойная короткозамкнутая обмотка. Сущность изобретения в том, что дисковая обмотка ротора торцевого двигателя содержит перпендикулярные к плоскости непараллельные между собой стержни с вентиляционными лопастями на их выступающих из сердечника частях, в местах соединения стержней с короткозамыкающими кольцами. Этими лопастями осуществляется самовентиляция внутренней полости двигателя при функционировании его. Окна между стержнями позволяет однокоординатным перемещением обмотки собрать ее с сердечником и зачеканиванием стержней в пазах, или магнитокапсулированием, закрепить обмотку. Конструкция предлагаемого ротора позволяет без применения сварки полностью изготовить короткозамкнутую обмотку вне сердечника, что недостижимо в цельноштампованной короткозамкнутой обмотке для двигателей цилиндрического исполнения по а.с. СССР №1737629 AI H02K1/26, 3/493, 17/16, 1988г., стержни которой по длине параллельно оси вращения и не могут быть уложены в открытые пазы однокоординатным перемещением обмотки. Следовательно, предложенная обмотка позволяет упростить процесс изготовления ротора, расчленения его на отдельные унифицированные узлы. Применение же узких стержней, укладываемых в глубокие пазы, способствует снижению радиального температурного перекоса обмоток, свойственного двигателям с аксиальным воздушным зазором. Важным достоинством является и улучшение использования электромагнитного объема сердечника. Таким образом, конструкторско-технологические особенности ротора позволяют наряду с увеличением надежности повысить энергетические и механические характеристики. Изготовление ротора включает операцию штамповки короткозамкнутой дисковой обмотки. При этом предпочтительно максимальное отношение высоты проводника к ширине, способствующее вытеснению тока в стержне при пуске с улучшением механических характеристик. Операция по изготовлению магнитопровода ротора может включать в себя штамповку, прессование или поковку с изготовлением пазов фрезерованием, либо использование витых или составных зубчатых тороидов. На чертеже (фиг.) показано предлагаемое изобретение, где поз, 1 обозначено наружное, а поз.2 - внутреннее короткозамыкающие кольца, 3 стержень обмотки, поз.4 - вентиляционная лопасть стержня, 5 - зубец и 6 - ярмо магнитопровода. Конструкция функционирует так вращающееся магнитное поле статора двигателя индуктирует через аксиальный воздушный зазор и зубцовые зоны статора и ротора и ярма напряжение в имеющей собственное сопротивление короткозамкнутой обмотке ротора, которое определяет соотношение между током и напряжением в стержнях. Принятая геометрия стержней уменьшает сдвиг между током и напряжением, улучшая механическую характеристику и использование активного объема. Особенностью является то, что при тонком, перпендикулярном к плоскости диска стержне, его целесообразно закреплять в пазу расчеканкой. Конструкция ротора с цельноштампованной дисковой обмоткой при перпендикулярных стержнях способствует существенному повышению технико-экономических показателей массовых торцевых двигателей. И хотя конструкция иллюстрируется одиннадцатипазным ротором, понятно, что возможны варианты как по числу пазов, так и по применению в линейных, совершающих поступательное движение, асинхронных двигателях.