РОТОР АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована в многофазных асинхронных двигателях с литой короткозамкнутой медной или алюминиевой обмоткой ротора.
Из уровня техники известен ротор асинхронного короткозамкнутого электродвигателя, содержащий закрепленный на валу магнитопровод в виде сердечника с закрытыми пазами. В пазах сердечника размещена литая короткозамкнутая обмотка. На мостиках пазов каждого листа сердечника выполнены углубления по всей высоте мостика (1).
Это позволяет при заливке ротора получить выход газов от верхней части пазов обмотки на поверхность сердечника ротора. Однако, в средней части и на дне пазов в стержнях обмотки образуются различной формы и величины раковины, что приводит к браку ротора.
Известен также ротор асинхронного короткозамкнутого двигателя, содержащий закрепленный на валу магнитопровод, набранный из листов электротехнической стали. С одной стороны на боковой поверхности каждого листа в радиальном направлении от дна пазов выполнены канавки, соединенные между собой кольцевой канавкой. В пазах размещена литая короткозамкнутая обмотка (2).
Такая конструкция позволяет при заливке ротора получить выход газов от донной части пазов, что не исключает, а только снижает количество раковин в стержнях обмотки.
В качестве прототипа выбран ближайший аналог наиболее близкий по технической сущности и достигаемому эффекту, совпадающий с полезной моделью по большинству существенных признаков.
Прототип представляет собой ротор асинхронного двигателя, содержащий закрепленный на валу сердечник с пазами. В зоне между листами электротехнической стали выполнены зазоры. В пазах размещена литая короткозамкнутая обмотка (3).
Зазоры в зоне пазов образованы за счет того, что в сердечнике по всей его длине между листами электротехнической стали установлены дополнительные листы. Наружный диаметр этих листов не превышает внутреннего диаметра пазов.
При заливке в пазы жидкого металла наличие таких зазоров позволяет отводить газы по всему периметру паза на всей длине сердечника ротора.
Это позволяет увеличить плотность отливки обмотки по всему сечению паза.
Однако прототипу присущи следующие недостатки.
В процессе опрессовки сердечника образуются зазоры, величина которых не одинакова по всей длине сердечника ротора. Величина зазора в зоне пазов определяется толщиной листа электротехнической стали, что в ряде случаев приводит к попаданию жидкого металла в эти зазоры. Наличие дополнительных листов приводит к значительному увеличению отходов электротехнической стали при изготовлении шихтованного пакета ротора. Кроме того для изготовления дополнительных листов необходима отдельная оснастка.
Все это приводит к усложнению технологии изготовления и увеличению производственных расходов при производстве роторов асинхронных двигателей.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является упрощение технологии изготовления и снижение производственных расходов при производстве роторов асинхронных двигателей.
Технический результат, который может быть достигнут от использования полезной модели, заключается в снижении затрат на изготовление технологической оснастки и экономии электротехнической стали.
Поставленная техническая задача решается следующим образом.
Аналогично известному, заявляется ротор асинхронного двигателя, содержащий закрепленный на валу сердечник с пазами. В зоне между листами электротехнической стали выполнены зазоры. В пазах размещена литая короткозамкнутая обмотка.
Но в отличие от прототипа, в заявляемом роторе асинхронного двигателя указанные зазоры образованы за счет того, что толщина листа по окружности в зоне пазов выполнена меньше толщины его остальной части.
Перечисленные выше существенные признаки полезной модели, отличные от прототипа, необходимы и достаточны во всех случаях, на которые распространяется правовая охрана полезной модели.
Использование указанных признаков полезной модели, отличных от прототипа позволяет резко уменьшить отходы электротехнической стали.
Предлагается толщину листа по окружности в зоне пазов выполнить в пределах 0,8-0,98 толщины его остальной части. Это позволяет исключить попадание жидкого металла в зазоры в зоне пазов.
Предлагается также, на боковых сторонах листа по окружности, поверхность зоны пазов и поверхность остальной части листа выполнить с вертикальным сдвигом параллельно друг другу.
Как вариант, предлагается на одной боковой стороне листа по окружности, поверхность в зоне пазов и поверхность остальной части листа выполнить в одной плоскости. На второй боковой стороне этого листа поверхность зоны пазов и поверхность остальной части листа выполнить с вертикальным сдвигом параллельно друг другу. Предложенные варианты упрощают технологию изготовления при штамповке листов электротехнической стали.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
- на Фиг.1 схематично показаны варианты а и б продольного разреза ротора асинхронного двигателя;
- на Фиг.2 - фрагмент листа ротора по фиг.1-а в увеличенном масштабе;
- на Фиг.3 - фрагмент листа ротора по фиг.1-б в увеличенном масштабе.
1
Ротор асинхронного двигателя состоит из закрепленного на валу 1 сердечника 2, набранного из листов электротехнической стали 3. В закрытых пазах 4 указанных листов размещена литая медная или алюминиевая короткозамкнутая обмотка 5. Толщина δ листа электротехнической стали 3 в зоне пазов 4 выполнена в пределах 0,8-0,98 толщины δ остальной части листа электротехнической стали 3. При этом, на боковых сторонах листа электротехнической стали 3 по окружности поверхности 6 и 7 зоны пазов 4 и поверхности 8 и 9 остальной части листа выполнены с вертикальным сдвигом параллельно друг другу.
В набранном из таких листов сердечнике 2 (вариант б на Фиг.1) в зоне пазов 4 образуются зазоры 10.
Сердечник 2 может быть набран из листов электротехнической стали 11. На одной боковой стороне такого листа по окружности поверхность 12 в зоне пазов 4 и поверхность 13 остальной части выполнены в одной плоскости. На второй боковой стороне этого листа поверхность 14 зоны пазов и поверхность 15 остальной части листа выполнены с вертикальным сдвигом параллельно друг другу.
В набранном из листов электротехнической стали 11 сердечнике 2 (вариант а на Фиг.1) в зоне пазов 4 также выполнены зазоры 10.
При заливке ротора, под напором жидкого металла, из пазов 4 воздух интенсивно вытесняется как вдоль паза 4, так и в зазоры 10 между листами электротехнической стали 3 или 11. Поперечное сечение паза 4 многократно больше поперечного сечения зазоров 10. Поэтому скорость выхода воздуха из зазора 10 значительно выше. Это приводит к подсосу жидкого металла к стенкам по всему периметру паза 4. Наличие зазоров 10 позволяет отводить газы из жидкого металла по всему периметру паза. В результате происходит равномерное заполнение жидким металлом всего сечения паза по всей длине сердечника 2 ротора.
Поскольку зазоры 10 выполнены по всей длине сердечника 2, отвод газов производится практически одновременно со всего объема залитого в пазы 4 металла.
Предложенная конструкция ротора асинхронного двигателя проста в изготовлении, технологична при сборке, надежна в эксплуатации.
Выполнение асинхронного двигателя по предлагаемой полезной модели позволит снизить массогабаритные показатели до 20% и уменьшить безвозвратные отходы электротехнической стали на 50%.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР №678594, кл. Н02К 1/26, 1979
2. Авторское свидетельство СССР №1775804, кл. Н02К 17/16, 1989
3. Авторское свидетельство СССР №588591, кл. Н02К 1/26, 1978, (прототип).