Електродвигун стрілочний асинхронний

Електродвигун стрілочний асинхронний, що містить статор, який складається з набору ізольованих одна від одної феромагнітних пластин з пазами на його внутрішній стороні, в яких знаходиться обмотка статора, і ротор, який складається також з набору ізольованих одна від одної феро 3 34404 феромагнітних пластин з пазами на зовнішньому діаметрі, заповнених парамагнітним матеріалом з низьким питомим опором, замкнутим з обох торців кільцями з цього ж матеріалу, розташованим на валу з двома опорами ковзання у вигляді підшипників в дво х кришках, виготовлених з парамагнітного матеріалу і стягнутих разом з корпусом гвинтами, при цьому вал. має довжину не менше 310 і не більше 320мм, причому один з його кінців має форму багатокутника, підшипники закритого типу поміщені в кришках через компенсаційні шайби з обох боків, а між кришками і стягуючими гвинтами розташовані стопорні шайби, виконані з листового матеріалу завтовшки 0,3-0,5мм у вигляді рівностороннього трикутника з отвором в центральній частині хдив. патент РФ на корисну модель №37968, МПК В 61С 09/44, опубл. 20.05.2004р.]. Проте, відома конструкція має недостатню надійність внаслідок наявності стопорної шайби характерної конструкції, через що в процесі роботи двигуна від вібрації можливий вихід стопору шайби з шліцу гвинта і надалі гвинт може несанкціоноване почати відвертатися, що призведе до виходу з ладу двигуна. Крім того, присутній сталевий корпус, який шунтує магнітні потоки запресованого в нього статора, знижуючи тим самим потужність і обертаючий момент, має велику вагу. Конструкція корпусу і те хнологія обробки відомого електродвигуна такі, що лапи для кріплення електродвигуна приварюються після механічної обробки (розточування, фрезерування, тощо), що може призвести до виникнення внутрішньої напруги, що приводить до зміни геометричних розмірів оброблених поверхонь. Відомий також двигун стрілочний асинхронний, що містить статор з набору ізольованих одна від одної феромагнітних пластин з пазами на внутрішній стороні, з розташованими в них обмотками і ротором, що складається також з ізольованих одна від одної феромагнітних пластин з пазами на зовнішньому діаметрі, заповнених парамагнітним матеріалом, замкнутим з обох торців кільцями з парамагнітного матеріалу, розташованим на валу з двома опорами ковзання у вигляді закритих підшипників в двох кришках, виготовлених з парамагнітного матеріалу, стягнутих разом зі статором гвинтами, та встановлених в кришки через компенсаційні шайби з обох боків. Між кришками і стягуючими гвинтами розташовані шайби зі змінною товщиною поперечного перетину і ребрами жорсткості у вигляді прямих, розташованих по радіусах шайби, які починаються біля отвору для розміщення гвинта [див. патент РФ на корисну модель №50730, МПК Н 02К 17/02, опубл. 20.01.2006р.]. Недоліком відомого електродвигуна є те, що на статор приварені лапи для кріплення на корпус електроприводу типу СП, і для використання його для приводів типу ГСП необхідні спеціальні проміжні деталі, які знижують надійність кріплення і ускладнюють монтаж та обслуговування. При його використанні в електроприводах для швидкого переведення гостряків та рухомих сердечників стрілочних переводів електричної сигналізації на залізничних коліях зі збільшеною швидкі 4 стю руху потягів можливе ослаблення кріплення проміжних деталей, наведених вище, і ослаблення поєднання кріпильних елементів електродвигуна і надалі зниження надійності електродвигуна. Найбільш близьким аналогом до запропонованого технічного рішення є електродвигун стрілочний асинхронний, що містить статор, який складається з набору ізольованих одна від одної феромагнітних пластин з пазами на його внутрішній стороні, в яких знаходиться обмотка статора, і ротор, що складається також з набору ізольованих одна від одної феромагнітних пластин з пазами на зовнішньому діаметрі, які заповнені парамагнітним або діамагнітним матеріалом з низьким питомим опором, замкнуті з обох торців кільцями з такого ж матеріалу, розміщений на валу з двома опорами ковзання в двох кришках, при цьому набір пластин статорів із зовнішнього боку стягнутий зварними швами, з обох боків його приварені сталеві фланці, на яких розташовані кришки з опорами валу ротора з відстанню між ними, рівною двом діаметрам ротора. Фланці жорстко сполучені між собою двома перемичками і двома кронштейнами для кріплення двигуна на місці експлуатації, утворюючи єдину конструкцію, забезпечену ручкою [див. свідоцтво на корисну модель №20693, МПКН 02К 9/00, опубл. 20.11.2001р.]. Проте, при використанні відомого електродвигуна в електроприводах для швидкого переведення рухомих сердечників стрілочних переводів електричної сигналізації на залізничних коліях з підвищеною швидкістю руху локомотивів, можливе ослаблення кріплень як елементів електродвигуна, що стягуються, так і в місцях кріплення лап двигуна на місці його експлуатації, що надалі призведе до зниження надійності електродвигуна. Електродвигун має приварені до статора після механічної обробки (розточування, фрезерування і ін.) лапи для кріплення в корпусі приводу. Елементи конструкції статора не містять масивні сталеві деталі, до яких можна було б надійно приварювати лапи, тому це здійснюється на деталях, виконаних з тонколистового матеріалу, з чого складається безкорпусний статор електродвигуна, до того ж вібрація з обертового елементу двигуна - ротора передається, а потім гаситься корпусом приводу, через підшипникові щити - кришки, нерухомий статор, що не має достатнього запасу міцності для електроприводів з високошвидкісним рухом потягів. Задачею корисної моделі є підвищення надійності електродвигуна в умовах експлуатації за рахунок виключення з ланцюга передачі вібрації недостатньо міцних конструктивних елементів і запобігання відгвинчуванню кріпильних деталей від вібрації. Технічним результатом, що досягається при вирішенні поставленої задачі, є підвищення вібростійкості елементів і надійності з'єднання кріпильних елементів електродвигуна в умовах роботи електроприводу для переведення гостряків і рухомих сердечників стрілочних переводів електричної сигналізації на залізничних коліях зі збільшеною швидкістю руху потягів. 5 34404 Зазначений технічний результат досягається тим, що в стрілочному асинхронному електродвигуні, який містить статор, що складається з набору ізольованих одна від одної феромагнітних пластин з пазами на його внутрішній стороні, які заповнені парамагнітним матеріалом, замкнуті з обох торців кільцями з такого ж матеріалу, розміщений на валу з двома опорами ковзання в передньому і задньому підшипникових щита х, при цьому опори ковзання виконані у вигляді закритих підшипників, встановлених в передньому і задньому підшипникових щита х через компенсаційні шайби з обох боків, згідно корисної моделі, кріплення до статора переднього і заднього підшипникових щитів виконано у вигляді стягуючи х шпильок, забезпечених гайками і стопорними шайбами, з краєм, що відгинається, для фіксації грані шестигранної гайки, з одного боку і прямої грані для фіксації на опорному майданчику під гайку на підшипниковому щиті, а лапи для кріплення електродвигуна на місці експлуатації виконані як одне ціле з переднім і заднім підшипниковими щитами. Виконання кріплення до статору переднього і заднього підшипникових щитів у вигляді стягуючих шпильок, забезпечених гайками і стопорними шайбами з краєм, що відгинається, для фіксації грані шестигранної гайки, з одного боку і прямої грані (лиски) для фіксації на опорному майданчику під гайку на підшипниковому щиті, дозволяє підвищити надійність кріплення елементів конструкції електродвигуна при його використанні в електроприводах для переведення гостряків і рухомих сердечників стрілочних переводів електричної сигналізації на залізничних коліях, в умовах підвищеної вібрації, де збільшена швидкість руху потягів, тобто здійснюється високошвидкісний рух потягів при швидкості до 300км/год. При цьому стопорні шайби утримують стягуючі шпильки і гайки від відгвинчування. Використання лап, які відлили як одне ціле з переднім і заднім підшипниковими щитами, дозволяє підвищити вібростійкість електродвигуна при кріпленні його на місці експлуатації в електроприводах для переведення гостряків і рухомих сердечників стрілочних переводів електричної сигналізації на залізничних коліях зі збільшеною швидкістю руху потягів. Виконання опор ковзання у вигляді закритих підшипників, встановлених в передньому і задньому підшипникових щита х через компенсаційні шайби з обох боків, дозволяє виключити обслуговування протягом всього терміну експлуатації електродвигуна (при температурі експлуатації відповідно до ТУ 32 ЦШ 2093-2001p.) та підвищує його надійність завдяки виключенню впливу агресивних чинників зовнішнього середовища. При цьому стопорні шайби, розміщені між переднім і заднім підшипниковими щитами та стягуючими шпильками і гайками, є антивібраційними шайбами, що дозволяють запобігти відгвинчуванню кріпильних виробів. Корисна модель ілюструється наступними кресленнями, де на Фіг.1 показаний електродвигун стрілочний, частковий розріз, вигляд збоку; на Фіг.2 - теж саме, вигляд зверху, на Фіг.3 - теж са 6 ме, вигляд збоку; на Фіг.4 - вузол А на Фіг.3 (у збільшеному масштабі), приклад виконання кріплення стягуючої шпильки, гайки і стопорної шайби, вигляд зверху; на Фіг.5 - загальний вид підшипникового щита (переднього і заднього) в ракурсі 3/4 спереду; на Фіг.6 - схема передачі вібрацій в конструктивних елементах електродвигуна найближчого аналога; на Фіг.7 - схема передачі вібрацій в конструктивних елементах запропонованого електродвигуна. Позиції на кресленнях позначають наступне: 1 - статор; 2 - ротор; 3 - вал ротора; 4 - передній підшипниковий щит; 5 - задній підшипниковий щит; 6 - підшипники; 7 - компенсаційні шайби; 8 - стягуюча шпилька; 9 - гайка; 10 - шайба стопорна; 11 лапи для кріплення електродвигуна. Електродвигун стрілочний асинхронний містить статор 1, що складається з набору ізольованих одна від одної феромагнітних пластин з пазами на його внутрішній стороні, в яких знаходиться, обмотка статора і ротор 2, що складається також з набору ізольованих одна від одної феромагнітних пластин з пазами на його зовнішній стороні, які заповнені парамагнітним матеріалом, замкнуті з обох торців кільцями з такого ж матеріалу. Ротор 2 розміщений на валу 3 з двома опорами ковзання в передньому 4 і задньому 5 підшипникових щита х, виготовлених з парамагнітного матеріалу. Один з кінців валу 3 має циліндрову форму зі шпонковим пазом, а другий кінець валу 3 має форму багатокутника (Фіг.1 і 2). Опори ковзання виконані у вигляді закритих підшипників 6, які поміщені в передній 4 і задній 5 підшипникові щити через компенсаційні шайби 7 з обох боків і стягнуті разом зі статором 1 шпильками 8 через передній 4 і задній 5 підшипникові щити. При цьому між переднім 4 і заднім 5 підшипниковими щитами і стягуючими гайками 9 розміщені стопорні шайби 10 (Фіг.3 і 4). Лапи 11 для кріплення електродвигуна на місці його експлуатації відлиті як одне ціле з переднім 4 і заднім 5 підшипниковими щитами (Фіг.1, 2 і 5). Вал 3 ротору 2 має довжину не більше 310мм, причому один з його кінців має форму багатокутника (Фіг.1 і 2). Електродвигун стрілочний асинхронний використовується таким чином. Змінний струм, проходячи по обмоткам статора 1, індукує обертове магнітне поле, яке взаємодіє із струмом, індукованим полем статора 1 в обмотках ротора 2, замкнутого з обох торців кільцями з парамагнітного матеріалу, розміщеними на валу 3 з двома опорами ковзання у вигляді закритих підшипників 6, поміщених в передньому 4 і задньому 5 підшипникових щитах через компенсаційні шайби 7 (Фіг.1-3). В результаті цього виникають механічні зусилля, що змушують ротор 2 обертатися у бік обертання магнітного поля. При цьому частота обертання ротора 2 менше частоти обертання магнітного поля, і, отже, ротор 2 здійснює асинхронне обертання по відношенню до поля. Стопорні шайби 10, відігнуті до плоскої грані гайок 9 і фіксовані лискою (плоскою гранню) на опорному майданчику під гайку на підшипниковому 7 34404 щиті, дозволяють запобігти відгвинчуванню стягуючих шпильок 8 і гайок 9 (Фіг.3 і 4). Схема передачі вібрації в конструктивних елементах стрілочного асинхронного електродвигуна, вибраного як прототип, є наступною (Фіг.6). Вібрація передається з обертового елементу електродвигуна - ротора, потім гаситься корпусом приводу, через підшипникові щити - кришки, нерухомий статор. Проте статор не має достатнього запасу міцності для електроприводів з високошвидкісним рухом потягів, що різко знижує вібростійкість елементів електродвигуна і призводить до зниження його надійності, оскільки при цьому можливе відгвинчування кріпильних деталей від вібрації при кріпленні електродвигуна на місці експлуатації в електроприводах на залізничних коліях із збільшеною швидкістю руху потягів. У конструктивних елементах запропонованого стрілочного асинхронного електродвигуна схема передачі вібрації є наступною (Фіг.7). Вібрація передається з обертового елементу електродвигуна - ротора 2, потім гаситься корпусом приводу ГСП, через передній 4 і задній 5 підшипникові щити і лапи 11, виконані як одне ціле з переднім 4 і заднім 5 підшипниковими щитами. При цьому виключення з ланцюга передачі вібрації статора 1 дозволяє підвищити вібростійкість елементів електродвигуна і запобігти відгвинчуванню кріпильних деталей від вібрації. Це підвищує надійність електродвигуна при кріпленні його на місці експлуатації в електроприводах для пере 8 ведення гостряків і рухомих сердечників стрілочних переводів електричної сигналізації на залізничних коліях із збільшеною швидкістю руху потягів. Електродвигун встановлюється усередині негерметичного електроприводу, призначеного для переведення гостряків і рухомих сердечників стрілочних переводів електричної сигналізації та працює в умовах екстремальних сезонних температур на відкритому повітрі в умовах високої вологості, запиленості і вібрації. Установка підшипників 6, встановлених в передньому 4 і задньому 5 підшипникових щитах через компенсаційні шайби 7 (компенсація температурних де формацій елементів конструкції), від температури навколишнього середовища і стягнутих разом з корпусом статором 1 шпильками 8 і гайками 9, запобігає можливості заклинювання електродвигуна від температурних деформацій елементів конструкції двигуна. Застосування закритих підшипників дозволяє здійснювати експлуатацію електродвигунів без періодичного змащування впродовж всього строку експлуатації. Таким чином, запропонована конструкція електродвигуна забезпечує підвищення його надійності та поліпшення споживчих властивостей за рахунок підвищення надійності кріплення частин двигуна, що стягуються, а також зменшення об'єму технічного обслуговування. Це дозволить застосовувати запропоновані електродвигуни на дорогах з підвищеним рівнем вібрації без додаткових витрат на забезпечення вібростійкості, а саме - на ділянках зі швидкісним рухом потягів 9 34404 10 11 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 34404 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601