SU1053229A1

SU1053229A1 - A.c. machine

Info

Publication number: SU1053229A1
Application number: SU792810098A
Authority: SU
Inventors: Федор Михайлович Юферов
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date: 1979-08-15
Filing date: 1979-08-15
Publication date: 1983-11-07

Abstract

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержаща статор с обмоткой, ротор с короткозамкнутой обмоткой, выполненной в виде беличьей клетки, и вала, магнитопроводы статора и ротора которой содержат рма, образованные из навитых на ребро магнитолровод щих лент, и гофрированные зубцовые зоны, выполненные из непрерывных магнитопровод щих лент, имеющих ширину, равную длине соответствующего магнитопровода, содержащих элементы двух типов, одни из которых образуют зубцы, состо щие из четного числа таких элементов, другие соедин ют соседние зубцы и образуют пазы, открытые со стороны соответствующих рем, отличающа с тем, что, с целью экономии тонколистового магнитопровод щего материала , витое рмо ротора выполнено из магнитопровод щей ленты, толщина которой больше толщины магнитопровод щей ленты, из которой выполнено витое рмо магнитопровода статора.1. ELECTRIC AC ACCESSORATOR, containing a stator with a winding, a rotor with a short-circuited winding made in the form of a squirrel cage, and a shaft, the stator and rotor magnetic conductors of which contain a frame formed of wound on the edge of the magnetic tape, made of corrugated tooth zones made of continuous magnetic conductors having a width equal to the length of the corresponding magnetic circuit containing elements of two types, one of which form teeth, consisting of an even number of such elements, the others are connected with gray teeth and form grooves open from the side of corresponding rem, characterized in that, in order to save thin-sheet magnetic conductive material, the twisted rotor rotor is made of magnetic conductor tape, the thickness of which is greater than the thickness of the magnetic conductive tape, from which the twisted rotor magnetic conductor is made .

Description

елate

00 ГС00 HS

юYu

соwith

2.Машина по п. 1, отличающа с тем, что, с целью повышени КПД - уменьшени потерь от высших гармоник магнитного пол в воздушном зазоре, гофрированна зубцова зона статора выполнена из ленты, толщина которой меньше, чем толш.ина ленты , из, которой выполнено витое рмо статора .,2. The machine according to claim 1, characterized in that, in order to increase efficiency — reduce losses from higher harmonics of the magnetic field in the air gap, the corrugated tooth zone of the stator is made of a tape whose thickness is less than the thickness of the tape, of which is made of twisted rmo stator.,

3.Машина по пп. 1 и 2, отличающа с тем, . что лента гофрированной зубцовой зоны статора выполнена из магнитопровод щего материала с меньшими удельными потер ми на вихревые токи и гистерезис, чем лента, из которой выполнено витое рмо, статора.3. Machine on PP. 1 and 2, wherein that the tape of the corrugated toothed zone of the stator is made of a magnetically conducting material with lower specific losses for eddy currents and hysteresis than the tape from which the stitched romo of the stator is made.

4.Машина по пп. 1-3, отличающа с тем, что гофрированна зубцова зона ротора выполнена из ленты, толшина которой меньше толщины ленты, из которой выполнено витое рмо статора.4. Machine on PP. 1-3, characterized in that the corrugated toothing zone of the rotor is made of a tape, the thickness of which is less than the thickness of the tape from which the twisted rotor of the stator is made.

5.Машина по пп. 1-4, отличающа с тем, что лента гофрированной зубцовой зоны ротора выполнена из магнитопровод щего материала с меньшими удельными потер ми на вихревые токи и гистерезис, чем лента из которой выполнено витое рмо статора .5. Machine on PP. 1-4, characterized in that the tape of the corrugated tooth-like zone of the rotor is made of a magnetically conductive material with lower specific losses for eddy currents and hysteresis than the tape from which the twisted stator is made.

6.Машина по.пп. 1-5, отличающа с тем, что ленты рма ротора и рма статора выполнены из различных магнитопровод щих материалов.6. Machine Po.pp. 1-5, characterized in that the tapes of the rotor's rotor and the stator's rotor are made of various magnetic conducting materials.

7.Машина по пц. 1-6, отличающа с тем, что. на внешней поверхности рма ротора выполнены углублени , число которых равно числу полюсов обмотки статора и ко торые отсто т одно от другого на 180 эл. град.7. Machine on pc. 1-6, characterized in that. on the outer surface of the rotor hub there are recesses, the number of which is equal to the number of poles of the stator winding and which are separated from each other by 180 e. hail.

8.Машина по пп. 1-7, отличающа с тем, что часть зубцов гофрированной зубцовой зоны ротора установлена в углублени , х на внешней поверхности рма ротора.8. Machine on PP. 1-7, characterized in that a part of the teeth of the corrugated tooth-like zone of the rotor is installed in recesses on the outer surface of the rotor frame.

9.Машина по пп. 1-6, отличающа с тем, что часть зубцов гофрированной зоны ротора в местах, отсто щих одно от другого на 180 эл. град., число которых равно числу полюсов обмотки статора, выполнены укороченными .9.Mashina on PP. 1-6, characterized in that the part of the teeth of the corrugated zone of the rotor in places spaced apart from each other by 180 el. degrees, the number of which is equal to the number of poles of the stator winding, are shortened.

10.Машина по пп. 1-б, отличающа с тем, что часть зубцов гофрированной зубцовой зоны ротора в местах, отсто щих одно от другого на 180 эл. град., число которых равно числу полюсов обмотки статора, выполнены с меньшим поперечным сечением, чем остальные зубцы ротора.10.Mashina on PP. 1-b, characterized in that part of the teeth of the corrugated tooth-like zone of the rotor in places spaced apart from each other by 180 el. degrees, the number of which is equal to the number of poles of the stator winding, are made with a smaller cross-section than the other teeth of the rotor.

Изобретение относитс к электрическим машинам, в частности к асинхронным и синхронным машинам.The invention relates to electric machines, in particular to asynchronous and synchronous machines.

Известна электрическа машина с разъемным статором, состо щим из зубцовой зоны и рма, выполненных из штампованных листов одной и той же электротехнической стали одинаковой толщины 1.A known electric machine with a detachable stator consisting of a denzal zone and a chassis made of pressed sheets of the same electrical steel of the same thickness 1.

Недостатком таких машин вл етс большой отход электротехнической стали, который неизбежен при штамповке.The disadvantage of such machines is the large waste of electrical steel, which is inevitable when stamping.

Известны также электрические машины, содержащие гофрированные магнитопровод щие ленты, образующие зубцы и пазы, а рма - магнитопровод щие ленты, навитые на ребро 2.Electrical machines are also known that contain corrugated magnetic conductors, which form teeth and grooves, and the chassis, magnetic conductors, wound on rib 2.

Недостатком известных мащин вл етс то, что магнитопроводы их роторов выполн ютс из дефицитной и дорогой тонколистовой электротехнической стали, имеющей такую же толщину листов, что и сталь магнитопроводов , статоров, в то врем , как частота перемагничивани магнитопровода ротора основным потоком в рабочем - номинальном режиме у асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором очень мала - при частоте питающей сети 50 ГцThe disadvantage of the known masin is that the magnetic cores of their rotors are made of scarce and expensive sheet electrical steel having the same sheet thickness as the steel of the magnetic cores, the stators, while the frequency of the magnetization reversal of the rotor magnetic circuit is the main flow in the nominal mode. in asynchronous motors with a squirrel-cage rotor is very small - at a frequency of 50 Hz power supply

не превосходит 4-5 Гц, а у синхронных двигателей равна нулю.does not exceed 4-5 Hz, and is equal to zero for synchronous motors.

Кроме того, гофрированные зубцовые зоны статоров и роторов известных машин изготовл ютс из м.агнитопровод щих лент, выполненных из такой же стали и имеющих ту же толщину, что и рма статора и ротора , в то врем , как в зубцовых зонах статора и ротора, кроме потерь на перемагничивание и вихревые токи от основного потока машины, имеют место еще потери от высших гармоник магнитного пол в воздушном зазоре машины - поверхностные потери.In addition, the corrugated claws of the stators and rotors of known machines are made from magnetic tapes made of the same steel and having the same thickness as the stator and rotor frames, while in the toothed zones of the stator and rotor, in addition to the magnetization reversal losses and eddy currents from the main flux of the machine, there are also losses from the higher harmonics of the magnetic field in the air gap of the machine - surface losses.

Целью изобретени вл етс уменьшение расхода тонколистового магнитопровод щего материала при изготовлении магнитопровода роторов с короткозамкнутыми обмотками асинхронных и синхронных электрических мащин и повышение КПД таких машин за счет уменьшени потерь в гофрированных зубцовых зонах статора и рото0 ра от высших гармоник магнитного пол в воздушном зазоре.The aim of the invention is to reduce the consumption of thin-sheet magnetic conductive material in the manufacture of rotor magnetic circuits with short-circuited windings of asynchronous and synchronous electric machines and to increase the efficiency of such machines by reducing losses in the corrugated tooth zones of the stator and rotor from the higher harmonics of the magnetic field in the air gap.

Указанна цель достигаетс тем, что витые рма роторов с короткозамкнутыми обмотками асинхронных и синхронных электрических машин с гофрированными зубцовыми зонами выполн ютс из магнитопровод щей ленты, толщина которой превосходит толщину магнитопровод щей ленты витого рма статора.; Зубцова зона статора, а в некоторых случа х и ротора, выполн етс из магнитопровод щей ленты меньщейТОЛЩИНЫ, чем Толщина ленты, из которой выполн етс рмо статора или из ленты такой же толщины , но из магннтопровод щего материала с меньщими удельными потер ми на перемагничивание и вихревые токи. На фиг. 1 изображена машина, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - ротор, рмо которого имеет углублени по числу полюсов мащины, поперечный разрез; на фиг. 4 - то же, часть гофрированной зубцовой зоны которого располагаетс в углублени х рма, поперечный разрез; на фиг. 5 - то же, зубцы которого в зонах, отсто щих друг от друга на 180 эл. град., укорочены, поперечный разрез; на фиг. 6 - то же, зубцы которого в зонах, отсто щих друг от друга на 180 эл. град., имеют уменьшенное поперечное сечение , поперечный разрез. Ротор и статор асинхронной машины имеют разъемные магнитопроводы. МагнитопровоД ротора состоит из рма 1, выполненного из магнитопровод щей ленты 2, навитой на ребро, и гофрированной зубцовой зоны, выполненной из магнитопровод щей ленты, имеющей ширину, равную длине магнитопровода ротора, и содержащей элементы двух типов, одни из которых 3 образуют зубцы, состо щие из четного числа таких элементов, другие 4 - соедин ют соседние зубцы и образуют пазы, открытые в сторону рма. В пазах ротора располагаютс стержни 5 его короткозамкнутой обмотки , выполненной в виде беличьей клетки путем заливки алюминием. Продольный разрез ротора выполнен по его пазам. М&гнитопровод статора состоит из рма 6, выполненного из навитой на ребро магнитопровод щей ленты 7, и гофрированной зубцовой зоны, выполненной из магнитопровод щей ленты 8, аналогично зубцовой зоне ротора. Толщина магнитопровод щих лент 7 и 8, из которых выполнены рмо и гофрированна зубцова зона статора, одинаковы. В пазах статора располагаетс его обмотка 9. Продольный разрез статора выполнен по его зубцам. С целью экономии дефицитного и дорогого тонколистного магнитопровод щего материала толщина магнитопровод щей ленты 2, из которой выполнено рмо ротора 1 (фиг. 1), больще, чем толщина ленты 7, из которой выполнено рмо статора 6. Роторы синхронных реактивных двигателей могут выполн тьс аналогично представленному на фиг. 1 и 2 ротору асинхронного двигател . Необходима л работы синхронного реактивного двигател разность магнитных проводимостей по ортогональным в электрическом отношении ос м ротора может быть обеспечена путем выполнени углублений на наружной поверхности рма ротора 1 при цилиндрической гофрированной зубцовой зоне 3 и 4 (фиг. 3), путем увеличени величины воздущного зазора в зонах минимальной магнитной проводимости за счет размещени зубцов гофрированной зубцовой зоны 3 в углублени х, имеющихс на рме ротора 1 (фиг. 4), путем укорочени зубцов 3 гофрированной зубцовой зоны ротора в местах, где должна быть минимальна магнитна проводимость ротора при цилиндрическом рме 1 (фиг. 5), а также путем уменьшени поперечного сечени зубцов гофрированной зубцовой зоны ротора за счет уменьшени числа элементов 3 магнитопровод щей ленты, образующих зубцы ротора в зонах, где должна быть минимальна магнитна проводимость ротора , при цилиндрическом рме 1 (фиг. 6). Выполнение витого рма ротора из маг нитопровод щего листового материала большей толщины способствует уменьшению расхода дефицитного и дорогого тонколистового магнитопровод щего материала и уменьшению стоимости машины, а выполнение гофрированной -зубцовой зоны статора (а в некоторых случа х и ротора) из магнитопровод щей ленты меньшей толщины или из ленты такой же толщины, но выполненной из материала с меньшими удельными магнитными потер ми, способствует уменьшению поверхностных потерь от высших гармоник пол воздушного зазора, повышению КПД машины и снижению расходов на ее эксплуатацию.This goal is achieved in that twisted rotor rotors with short-circuited windings of asynchronous and synchronous electric machines with corrugated tooth zones are made of magnetic conductive tape, whose thickness exceeds the thickness of the magnetic conductive tape of the stator stator; The tooth zone of the stator, and in some cases of the rotor, is made of a magnetic conductor tape of less THICKNESS than the thickness of the tape, from which the stator strom is made or of a tape of the same thickness, but of magnetic material with lower specific losses on magnetic reversal and eddy currents. FIG. 1 shows a machine, a longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 - a rotor, the rm of which has depressions according to the number of poles of the maschine, a transverse section; in fig. 4 - the same part of the corrugated dentate zone of which is located in the depressions of the frame, cross section; in fig. 5 - the same, the teeth of which are in the zones separated from each other by 180 el. hail., shortened, cross-section; in fig. 6 - the same, the teeth of which are in the zones separated from each other by 180 el. hail., have a reduced cross section, cross section. The rotor and stator of the asynchronous machine have detachable magnetic cores. The rotor magnetic circuit consists of an rom 1 made of magnetic conductive tape 2 wound on an edge, and a corrugated tooth zone made of magnetic conductive tape having a width equal to the length of the magnetic conductor of the rotor, and containing elements of two types, one of which forms teeth, consisting of an even number of such elements, the other 4 - connect adjacent teeth and form grooves open towards the frame. In the rotor slots there are rods 5 of its short-circuited winding, made in the form of a squirrel cage by pouring aluminum. A longitudinal section of the rotor is made in its grooves. The stator m & nodoprovod consists of a roma 6, made of a magnetic tape 7 wound on the edge, and a corrugated tooth zone, made of a magnetic tape 8, similar to the rotor tooth zone. The thickness of the magnetic conductors 7 and 8, of which the rome is made and the corrugated teeth of the stator, are the same. Its winding 9 is located in the stator slots. A longitudinal section of the stator is made along its teeth. In order to save scarce and expensive sheet-like magnetic conductive material, the thickness of the magnetic conductor tape 2, from which the rotor rotor 1 is made (Fig. 1), is larger than the thickness of the ribbon 7, from which the rotor stator 6 is made. The rotors of synchronous jet engines can be performed similarly shown in FIG. 1 and 2 rotor induction motor. The work of a synchronous jet engine required for the difference in magnetic conductivities along electrically orthogonal rotor axes can be achieved by making recesses on the outer surface of the rotor frame 1 with a cylindrical corrugated tooth zone 3 and 4 (Fig. 3), by increasing the air gap in zones minimum magnetic conductivity due to the placement of the teeth of the corrugated tooth zone 3 in the recesses located on the frame of the rotor 1 (Fig. 4), by shortening the teeth 3 of the corrugated tooth zones The rotor in places where the minimum magnetic conductivity of the rotor should be at cylindrical rome 1 (Fig. 5), as well as by reducing the cross section of the teeth of the corrugated tooth zone of the rotor by reducing the number of elements of the magnetic tape 3 forming the rotor teeth in areas where should be the minimum magnetic conductivity of the rotor, with a cylindrical rome 1 (Fig. 6). Making the rotor rotor frame of magnetically conductive sheet material of greater thickness helps to reduce the consumption of scarce and expensive thin-sheet magnetic material and reduces the cost of the machine, while making the corrugated -zubtsy stator zone of the magnetically conductive tape of smaller thickness or from a tape of the same thickness, but made of a material with lower specific magnetic losses, helps to reduce surface losses from the higher harmonics of the air gap floor, increase the efficiency of the machine and reduce the cost of its operation.

Claims

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащая статор с обмоткой, ротор с короткозамкнутой обмоткой, выполненной в виде беличьей клетки, и вала, магнитопроводы статора и ротора которой содержат ярма, образован- ные из навитых на ребро магнитопроводящих лент, и гофрированные зубцовые зоны, выполненные из непрерывных магнитопроводящих лент, имеющих ширину, равную длине соответствующего магнитопровода, содержащих элементы двух типов, одни из которых образуют зубцы, состоящие из четного числа таких элементов, другие соединяют соседние зубцы и образуют пазы, от г крытые со стороны соответствующих ярем, отличающаяся тем, что, с целью экономии тонколистового магнитопроводящего материала, витое ярмо ротора выполнено из магнитопроводящей ленты, толщина которой больше толщины магнитопроводящей ленты, из которой выполнено витое ярмо магнитопровода статора.1. ELECTRIC AC MACHINE containing a stator with a winding, a squirrel-cage rotor made in the form of a squirrel cage, and a shaft, the stator and rotor magnetic circuits of which contain yokes formed from magnetically conductive tapes wound around the rib, and corrugated serrated zones made of continuous magnetic conductive tapes having a width equal to the length of the corresponding magnetic circuit, containing elements of two types, some of which form teeth, consisting of an even number of such elements, others connect adjacent the teeth form grooves open from the side corresponding to the yoke, characterized in that, in order to save thin-sheet magnetically conductive material, the twisted yoke of the rotor is made of a magnetically conductive tape, the thickness of which is greater than the thickness of the magnetically conductive tape, from which the twisted yoke of the stator magnetic circuit is made.

SU „„ 1053229SU „„ 1053229

2. Машина по π. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД — уменьшения потерь от высших гармоник магнитного поля в воздушном зазоре, гофрированная зубцовая зона статора выполнена из ленты, толщина которой меньше, чем толщина ленты, из, которой выполнено витое ярмо статора.2. Machine by π. 1, characterized in that, in order to increase efficiency - to reduce losses from higher harmonics of the magnetic field in the air gap, the corrugated tooth zone of the stator is made of tape, the thickness of which is less than the thickness of the tape from which the twisted yoke of the stator is made.

3. Машина по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, , что лента гофрированной зубцовой зоны статора выполнена из магнитопроводящего материала с меньшими удёльными потерями на вихревые токи и гистерезис, чем лента, из которой выполнено витое ярмо, статора.3. The machine according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the tape of the corrugated tooth zone of the stator is made of magnetically conductive material with lower specific losses for eddy currents and hysteresis than the tape of which the twisted yoke of the stator is made.

4. Машина по пп. 1—3, отличающаяся тем, чтс гофрированная зубцовая зона ротора выполнена из ленты, толщина которой меньше толщины ленты, из которой выполнено витое ярмо статора.4. The machine according to paragraphs. 1-3, characterized in that the corrugated tooth zone of the rotor is made of tape, the thickness of which is less than the thickness of the tape from which the stator yoke is twisted.

5. Машина по пп. 1—4, отличающаяся тем, что лента гофрированной зубцовой зоны ротора выполнена из магнитопроводящего материала с меньшими удельными потерями на вихревые токи и гистерезис, чем лента из которой выполнено витое ярмо статора.5. The machine according to paragraphs. 1-4, characterized in that the tape of the corrugated tooth zone of the rotor is made of magnetically conductive material with lower specific losses due to eddy currents and hysteresis than the tape from which the twisted yoke of the stator is made.

6. Машина по.пп. 1—5, отличающаяся тем, что ленты ярма ротора и ярма статора выполнены из различных магнитопроводящих материалов.6. Machine item 1-5, characterized in that the tape yoke of the rotor and the stator yoke are made of various magnetically conductive materials.

7. Машина по пр. 1—6, отличающаяся тем, что. на внешней поверхности ярма ротора выполнены углубления, число которых равно числу полюсов обмотки статора и которые отстоят одно от другого на 180 эл. град.7. Machine according to pr. 1-6, characterized in that. recesses are made on the outer surface of the rotor yoke, the number of which is equal to the number of poles of the stator winding and which are 180 el apart from each other. hail.

8. Машина по пп. 1—7, отличающаяся тем, что часть зубцов гофрированной зубцовой зоны ротора установлена в углублениях на внешней поверхности ярма ротора.8. The machine according to paragraphs. 1-7, characterized in that part of the teeth of the corrugated tooth zone of the rotor is installed in the recesses on the outer surface of the yoke of the rotor.

9. Машина по пп. 1—6, отличающаяся тем, что часть зубцов гофрированной зоны ротора в местах, отстоящих одно от другого на 180 эл. град., число которых равно числу полюсов обмотки статора, выполнены укороченными.9. The machine according to paragraphs. 1-6, characterized in that part of the teeth of the corrugated zone of the rotor in places spaced one from another by 180 el. hail., the number of which is equal to the number of poles of the stator winding, are made shortened.

10. Машина по пп. 1—6, отличающаяся тем, что часть зубцов гофрированной зубцовой зоны ротора в местах, отстоящих одно от другого на 180 эл. град., число которых равно числу полюсов обмотки статора, выполнены с меньшим поперечным сечением, чем остальные зубцы ротора.10. The machine according to paragraphs. 1-6, characterized in that part of the teeth of the corrugated tooth zone of the rotor in places spaced one from the other by 180 el. hail., the number of which is equal to the number of poles of the stator winding, made with a smaller cross-section than the other teeth of the rotor.