СТРЕЛОЧНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

СТРЕЛОЧНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована на железнодорожном транспорте в качестве исполнительного элемента автоматики, например, в узле перевода стрелок железнодорожных путей.
Известен асинхронный двигатель, полый вал которого свободно охватывает ось колесной пары и соединяется с колесными дисками посредством тяговых муфт, подвешен на кузове локомотива. Двигатель размещен в корпусе. (См. патент РФ №2032567 МПК В61С9/44).
Однако в случае обесточивания сети стрелка оказывается в непереведенном состоянии и установить ее в нужное положение вручнзто не представляется возможным..
Известен также асинхронный двигатель в закрытом обдуваемом исполнении, который содержит статор с обмоткой, имеющий лобовые части с каналами и ротор с коротко замыкающими кольцами и вентилятором. Со стороны, противоположной вентилятору, каналы образованы фиксированными зазорами, а кольцо имеет увеличенное сечение и развитые лопасти. (См. патент № 2051455 МПК Н02К9/04, 3/24).
Это решение также не позволяет устранить экстремальную ситуацию невозможность приведения стрелок железнодорожных путей в требуемое для безопасности движения состояние внешним механическим воздействием.
Известны асинхронные двигатели, в которых применяются роторные и статорные обмотки, обладающие регулируемыми пусковыми и ходовыми характеристиками. Количество пар полюсов в статоре и роторе выбирается одинаковым кратным трем при трехфазной сети напряжения. (См., например, Блажкин А.Т. и др. Общая электротехника. Л., Энергия. - 1079 - 472 с.).
В таких двигателях режимы работы регулируются за счет введения в цепь роторных обмоток реостатов. Для целей автоматики на железнодорожном транспорте применение таких двигателей из-за сложности управления нецелесообразно. Кроме того, технология изготовления ротора весьма трудоемка.
Известны также асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, предназначенные для долговременной работы в различных производственных системах. (См., например, патент РФ №2051455 МПК Н02К 9/04; 3/24).
Эти двигатели имеют сравнительно мягкие пусковые характеристики, что неприемлемо для двигателей, применяемых в стрелочных приводах электрической централизации железнодорожного транспорта, работающих в кратковременном режиме.
2004106431
iiippiiiniHupiii
МПКВ61С9/44
Наиболее близким к предлагаемому является асинхронный двигатель переменного тока, применяемый в автоматике кратковременного действия (Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Саратовский электротехнический завод. 1990). Данный двигатель состоит из набора изолированных друг от друга ферромагнитных статорных пластин и набора, также изолированных друг от друга ферромагнитных роторных пластин. Статорные пластины имеют пазы, в которых размещены три статорные обмотки под углом 120 градусов. Роторные пластины имеют пазы, которые заполнены парамагнитным или диамагнитным материалом с низким удельным электрическим сопротивлением замкнутые накоротко кольцами из этого же материала с обоих торцов ротора. Роторные пластины жестко закреплены на валу с двумя опорами качения, размещенных в крыщках, изготовленных из парамагнитного материала. Крышки вместе с корпусом стянуты винтами.
Недостатком известных асинхронных двигателей является ненадежность работы в условиях вибрации. Кроме того, они не позволяют осуществлять перевод стрелки вручную в случае заклинивания или отключения электрической сети.
Задачей предлагаемого технического рещения является повышение виброустойчивости и возможности ручного перевода стрелки в случае заклинивания или отключения электрической сети.
Поставленная задача решается тем, что в стрелочном асинхронном двигателе, содержащем стальной корпус со статором из набора изолированных друг от друга ферромагнитных пластин с пазами на внутренней стороне с расположенными в них тремя обмотками под углом 120 градусов и ротором, состоящим также из изолированных друг от друга ферромагнитных пластин с пазами на внешнем диаметре, заполненных парамагнитным материалом с низким удельным сопротивлением, замкнутым с обоих торцов кольцами из этого же материала, расположенным на валу с двумя опорами качения в виде подшипников в двух крышках, изготовленных из парамагнитного материала и стянутых вместе с корпусом винтами, согласно решению, вал имеет длину не менее 310 и не более 320 мм, причем один из его концов имеет форму многоугольника, подшипники закрытого типа помещены в крыщках через компенсационные шайбы с обеих сторон, а между крышками и стягивающими винтами расположены контрящие шайбы, выполненные из листового материала толщиной 0,3 - 0,5 мм в виде равностороннего треугольника с отверстием в центральной части. Корпус имеет толщину 5-10 мм. Второй конец вала имеет форму квадрата.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид электродвигателя сбоку, а на фиг. 2 вид с одного из торцов. На чертежах приняты следующие обозначения:
1- набор статорных пластин с обмотками;
2- набор роторных пластин, пазы которых заполнены парамагнитным материалом с низким удельным сопротивлением, замкнутым по торцам кольцами из этого же материала;
3- вал электродвигателя;
4- контрящие шайбы;
5- крыщки из парамагнитного материала;
6- опоры качения вала;
7- компенсационные шайбы;
8- стальной корпус;
9- стягивающие винты; 10-клеммы.
Устройство содержит набор статорных пластин 1 с обмотками, расположенными под углом 120 градусов относительно друг друга внутри стального корпуса 8, ротор 2, состоящий из изолированных друг от друга ферромагнитных пластин, пазы которого заполнены парамагнитным материалом с низким удельным сопротивлением коротко замкнутым кольцами из этого же материала по торцам, жестко закрепленный на валу 3, который через опоры 6 качения, находится в торцевых крышках 5, через компенсационные шайбы 7. Торцевые крышки 5 совместно со стальным корпусом 8 стянуты винтами 9 с контрящими шайбами 4. Концевые проводники статорных обмоток соединены с клеммами 10, расположенными на стальном корпусе 8.
Устройство работает следующим образом.
При подаче на обмотки статора 1 трехфазного напряжения образуется вращающееся электромагнитное поле, которое возбуждает Е.Д.С. в короткозамкнутом роторе (пазы, заполненные парамагнитным материалом, короткозамкнутые по торцам) и ротор увлекается этим полем. Вращающийся вал электродвигателя приводит в действие механизм перевода стрелок. Если напряжение в сети по каким -то причинам отсутствует или возникают препятствия срабатывания исполнительного механизма, то возможно неопределенное состояние стрелочного узла, которое, с целью предотвращения аварий, должно быть устранено механически с помощью специального ключа, доступного только обслуживающему персоналу. Для этого свободный конец вала 3 имеет форму
многоугольника (треугольника, квадрата, пятиугольника, шестигранника или специальной формы). При эксплуатации электродвигателя, вследствие возникающих вибраций, традиционные гровер-шайбы перестают выполнять свои прямые функции, и режим работы электродвигателя нарушается или он выходит из строя. С этой целью применяются контрящие шайбы 4, изготовленные из листового материла толщиной 0,30,5 мм в виде равностороннего треугольника с отверстием в его центральной части. Они полностью устраняют отказы электродвигателя из-за ослабления стягивающих винтов 9.
Двигатель был изготовлен для апробации в двух вариантах различной мощности - типа МСТ-0,3; 0,6.