Однофазний асинхронний двигун з самозапуском

Однофазний асинхронний двигун з самозапуском, що містить статор, осердя якого виконане із поздовжніх ребер у кількості Z1¹Z2 (Z2-число зубців ротора), шихтованих у тангенціальному напрямку машини з використанням Ш-подібних листів і розміщених з проміжками між собою радіально і рівномірно по окружності розточки статора і скріплених між собою за допомогою стальних торцевих кілець, а також короткозамкнений ротор, здійсне 3 тичному режимі роботи цього однофазного двигуна. Позитивною якістю цього двигуна є те, що в ньому відсутні внутрішні і зовнішні фазозсовуючі елементи конструкції. До недоліків конструкції двигуна можна віднести те, що осердя статора виготовляється з використанням кільцевих зубчатих листів, технологія виготовлення яких характеризується значними втратами (відходами) електротехнічної сталі. Крім цього установка ДМП і здовження ротора ускладнює охолодження активних частин двигуна. Відмічених недоліків в значній мірі можна уникнути, якщо взяти за основу конструкцію двигуна [3], який складається із статора, осердя якого виконане із поздовжніх ребер в кількості Z1¹Z2 (Z2число зубців ротора), шихтованих в тангенціальному напрямку машини з використанням Шподібних листів, які виготовлені по безвідходній технології, ребра розміщені з проміжками між собою радіально і рівномірно по окружності розточки статора і скріплені з допомогою торцевих стальних кілець. Короткозамкнений ротор, який здійснений в трисекційному виконанні, тобто на його валу розміщено фактично три окремі осердя з самостійними короткозамкненими обмотками. Основний магнітний потік в статорі роздвоюється і замикається в осьових площинах, а в роторі-традиційно в радіальних площинах. Завданням корисної моделі є зміна конструкції асинхронного двигуна з безвідходною технологією виготовлення основного осердя (магнітопроводу) статора з метою одержання на його основі відносно недорогого однофазного асинхронного двигуна з самозапуском і покращеними експлуатаційними характеристиками. Поставлене завдання вирішується тим, що у створені після складання осердя статора переривчаті кільцеві трапецеїдальні в повздовжньому перерізі канали з обох боків середніх зубців ребер і клиноподібні осьові канали (пази) між ними укладена однофазна розподільна обмотка, на торцевих стальних кільцях осердя статора установлені додаткові магніто-проводи (ДМП) і в відповідності з їх осьовими розмірами здовженні активні частини (пакети і стержні обмотки) крайніх секцій ротора. На розточках конструкцій ДМП передбачені, розміщені асиметрично відносно осей обмотки статора, 2р-полюсні наконечники (р - число пар полюсів) з шириною 0,5t (t - довжина полюсної дуги) і зазорами між ними і ротором d, і заглибини між наконечниками з шириною 0,5t і зазорами d’>d. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 дається зображення поздовжнього перерізу пропонованого однофазного асинхронного двигуна, на якому показана однофазна розподільна обмотка 1, яка розміщена на осерді статора. Осердя статора складається із ребер 2, які шихтовані із Ш-подібних листів в тангенціальному напрямку. Ребра скріплені між собою з допомогою торцевих стальних кілець 3 і установлені в корпусі статора 4. На внутрішніх поверхнях торцевих кілець розміщені додаткові магнітопроводи 5. Ротор складається із трьох секцій з короткозамкненими 40627 4 обмотками: 6 - середньої і двох крайніх 7 і 8.Секції установлені на валу ротора 9 з використанням двох дистанційних ізоляційних кілець 10. Основний магнітний потік Ф замикається по путям, які показані розхідними штриховими лініями. Для прикладу приведено зображення двигуна з числом полюсів 2р=2. На Фіг.2 зображений поперечний переріз двигуна А-А з співвідношенням чисел ребер статора і зубців ротора Z1/Z2=12/15, d - розрахунковий зазор між ребрами осердя статора і осердями секцій ротора. На Фіг.3 показаний вид Б на торець двигуна, на якому зображений ДМП 5, який вставлений в торцеве кільце 3, і має повітряний зазор між крайньою секцією ротора і полюсними наконечниками 8 (перший і третій квадрант) та над заглибинами d (другий і четвертий квадрант). Вертикальна ось одночасно являється і поздовжньою осю обмотки статора. Магнітний потік Ф/2 - це складова основного осьового потоку, який замикається через крайні зубці ребер осердя статора та осердя крайньої секції ротора. Пропонований однофазний асинхронний двигун з самозапуском (Фіг.1) працює наступним чином. При підключені обмотки статора 1 до мережі живлення в ній і короткозамкнених обмоткахсекцій ротора 6, 7, 8 виникають струми, які спонукають появу основного потоку Ф, який роздвоюється в осьових напрямках і замикається через спинки і зубці ребер 2 осердя статора, повітряні зазори між статором і ротором, зубці і спинки осердя середньої 6 і крайніх 7 І 8 осердь секцій ротора. В свою чергу, струми обмоток крайніх секцій ротора на їх виступаючих за межі основного магнітопроводу частинах створюють пульсуючі магнітні потоки, які замикаються через додаткові магнітопроводи 5. Завдяки наявності полюсних наконечників і заглибин між ними на розточках ДМП ці магнітні потоки в повітряних зазорах (між ротором і ДМП) розподіляються нерівномірно і асиметрично по відношенню до осей обмотки статора, що необхідно для нормальної роботи двигуна. Внаслідок взаємодії струмів обмоток крайніх секцій ротора з пульсуючими магнітними потоками ДМП виникає електромагнітний момент, який спонукає обертання ротора двигуна при його пуску. При роботі двигуна в діапазоні ковзання s=1¸0 електромагнітний момент від взаємодії струмів обмоток крайніх секцій ротора з потоками ДМП підсумовується з основним електромагнітним моментом, створеним від взаємодії складових основного магнітного потоку Ф зі струмами обмоток всіх секцій ротора. В свою чергу, це веде до покращення експлуатаційних характеристик двигуна (ККД, перевантажувальні спроможності). Застосування розподільної, а не зосередженої обмотки статора, з врахуванням демпфіруючих властивостей ребер осердя (зменшення пазових потоків розсіяння), дає можливість збільшити питому потужність двигуна і його коефіцієнт потужності (cosj). Проведений аналіз показує, що застосування в двигунах з однофазним живленням додаткових магнітопроводів з одночасним здовженням крайніх 5 секцій ротора дає можливість не тільки одержати пусковий момент рівний номінальному, але і перевищити його [2]. Застосування безвідходної технології виготовлення статора пропонує мого двигуна та виключення із його конструкції пускової обмотки дає можливість одержати економію матеріалів і ліквідувати фазозсовуючі і комутуючі обладнання. Джерела інформації: 40627 6 1. Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических устройств. Учебник для вузов. -М.: «Высш. школа». 1976. 2. Абрамов А.Д., Куделько А.Р. Однофазный асинхронный двигатель с самозапуском. Всесоюзная научно - техническая конференция «Современные проблемы электромеханики» (к 100-летию изобретения трехфазного асинхронного двигателя). Москва. 1989. 3. Рабешко А.С. Асинхронний двигун. Патент UA 31143 Бюл. №6 2008 рік. 7 Комп’ютерна верстка C.Литвиненко 40627 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601