Способ изготовления короткозамкнутого ротора электрической машины

 

Использование: электротехника, технология изготовления электрических машин . Сущность изобретения: в пазах шихтованного пакета создают изоляционный слой в виде окисной пленки и изготавливают стержни .короткозамкнутой обмотки путем заливки расплава электропроводного металла. Окисную пленку в пазах образуют на поверхности стержней в процессе заливки и кристаллизации расплава электропроводного металла путем воздействия на него ультразвуковыми колебаниями . Частота колебаний равна частоте собственных колебаний зубцовой зоны пакета ротора. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 15/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4789650/07 (22) 12.12.89 (46) 15.04.93. Бюл. N 14 (71) Новокаховский электромашиностроительный завод им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А,М.Штефан, В.Н.Бондарев и Н.Т.Ильяшенко (56) Воскресенский А.П„Кузнецов Б,И.

Об улучшении характеристик короткозамкнутых асинхронных двигателей с литой алюминиевой клеткой ротора, ж. "Электротехника", М 5, 1964, с. 9. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРОТКОЗАМКНУТОГО РОТОРА. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к изготовлению литого короткозамкнутого ротора.

Цель изобретения — снижение энергоемкости процесса изготовления и повышение качества роторов путем создания сопротивления поперечным током, В соответствии с изобретением поставпенная цель достигается тем, что в известном способе изготовления короткозамкнутого ротора электрической машины, согласно которому собирают пакет ротора из пластин электротехнической стали, образуют в пазах пакета изоляционный слой в виде окисной пленки и стержни короткозамкнутой обмотки путем заливки расплава электропроводного металла, окисную пленку образу1от на поверхности стержней короткоэамкнутой обмотки в процессе заливки и кристаллизации расплава электропроводного металла путем воздействия на него ультразвуковыми колебаниями с частотой, равной частоте Ы«1809500 А1 (57) Использование: электротехника, технология изготовления электрических машин, Сущность изобретения: в пазах шихтованного пакета создают изоляционный слой в виде окисной пленки и изготавливают стержни короткозамкнутой обмотки путем заливки расплава электропроводного металла. Окисную пленку в пазах образуют на поверхности стержней в процессе заливки и кристаллизации расплава электропроводного металла путем воздействия на него ультразвуковыми колебаниями. Частота колебаний равна частоте собственных колебаний зубцовой зоны пакета ротора, 1 э.п. ф-лы, собственных колебаний зубцовой зоны пакета, при этом частота ультразвуковых колебаний составляет 16-60 кГц.

Наличие указанных новых признаков д позволит при осуществлении изобретения снизить энергоемкость процесса изготовления ротора за счет исключения операции дополнительного нагрева ротора до температуры 5200С и повысить КПД электрической машины с короткозамкнутым ротором зали- С) тым под высоким давлением ориентировоч- С) но на 0,1-0,5%.

Способ изготовления короткозамкнутого ротора электрической машины по предлагаемому техническому решению осуществляется следующим образом.

В пресс-формудля литья поддавлением, установленную на литейной машине, устанавливают пакет ротора. Расплавленный алюминиевый сплав до температуры 6807600С заливают под высоким давлением в пресс-форму. Расплавленный ме rnnn, уда1809500

3 ряясь в стенки пазов ротора, охлаждается, йри этом происходит кристаллизация металла и образуется окисная пленка на поверхности литой клетки. Зта пленка в пазах ротора образуется окислением расплава металла. Одновременно с началом кристал-. лизации подводят ультразвуковые колебания в зону образования окисной пленки в пазах ротора. Ультразвуковые колебания подводят с частотой 16-60 кГц. Воздействи- "О ем ультразвуковых .колебаний на кристаллиэующийся в пазах ротора металл приводит к увеличению жидкотекучести его за счет сдвига кристаллов и проникновения незатвердевшего еще расплава между ними уп- 15 лотняя слой окисной пленки, И за счет этого

;повышается электрическое сопротивление окисной пленки в местах контакта с зубцами пакета ротора и одновременно повышается ее механическая прочность. Кроме этого, воздействие ультразвука на листы пакета ротора вызывает высокочастотные колебайия этих листов, в результатечего возникает эффект, при котором частицы расплава не йроникают под высоким давлением между листами и не образуется увеличение площади поверхности окисной пленки и соответственно не уменьшается ее электрическое сопротивление вредным токам при работе электрической машины. 30

Пример реалйзации способа, В литейном цехе М 10 Новокаховского электромашиностроител ьного завода по предлагаемому способу изготавливались

300 шт. короткозамкнутых роторов электро- 35 . двигателя АИР112 М2. Заливка роторов выполнялась на машине литья под высоким давлением типа Л71106 в пресс-форму

Ф1195,в которой устанавливался холодный пакет ротора Ф106,8 мм и длиной = 125 мм 40 без предварительной. изоляции пазов. 3а ливку выполняли расплавом алюминиевого сплава при температуре 680-690 С, В момент подачи высокого давления включали ультразвуковые колебания, которые через 45 волновод установленный в пресс-форму, направляется в зону образования окисной пленки в пазах ротора, При этом ультразвуковйе колебания подавались с частотой 17 кГц и выдерживались 20 секунд (при залив- 50 ке беэ ультразвука обычно выдерживается высокое давление — 30 сек).

Изготовленные 300 шт. роторов испытывались в электродвигателе АИР112 М2,в котором определялось значение КПД и пе- 55 регрев обмотки статора. Результат испытаний показал, что электродвигатели с роторами, изготовленными по предлагаемому способу, имеют повышенный КПД на 0,10,3 и обмотка статора перегревается меньше на 4-6 С относительно электродвигателей, изготовленных по традиционной технологии без ультразвука, Зкономическая эффективность от использования предлагаемого способа образуется за счет ликвидации операции нагрева ротора до t = 520 С и повышения

КПД электрической машины на 0,1-0,3, что ведет к экономии потребляемой электроэнергии в процессе эксплуатации электрической машины.

При действующих ценах на электроэнергию и оптовых ценах на электродвигатель каждое повышение КПД на 0,1 дает экономию электроэнергии на стоимость 2 . оптовой цены электродвигателя за один год эксплуатации. При оптовой цене на электродвигатель АИР112 М2 — 60 руб., экономический эффект в народном хозяйстве составит

1 рубль 10 коп; на один электродвигатель, Потребность народного хозяйства в двигателях,изготовляемых по предлагаемому способу, составляет ориентировочно 10 млн. шт. в год. Соответственно экономический эффект от зкономии электроэнергии при эксплуатации этого количества электродвигателей, изготовленных по предлагаемому способу, может составить в народном хозяйстве ориентировочно 10-30 мл, руб, в год.

Кроме этой эффективности повышается производительность изготовления ротора электрической машины за счет уменьшения цикла выдержки высокого давления на 10 секунд, т.е, в 1 5 раза.

Формула изобретения

1. Способ изготовления короткозамкнутого ротора электрической машины, соглас-, но которому собирают пакет ротора из пластин электротехнической стали, образуют в пазах пакета изоляционный слой в виде окисной пленки и стержни короткозамкнутой обмотки- путем заливки расплава электропроводного металла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,.с целью упрощения, снижения энергоемкости процесса изготовления и повышения качества роторов путем создания сопротивления поперечным токам, окисную пленку образуют на поверхности стержней короткозамкнутой обмотки в процессе заливки и кристаллизации расплава электропроводного металла путем воздействия на него ультразвуковыми колебаниями с частотой, равной частоте собственных колебаний зубцовой зоны пакета.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что частота ультразвуковых колебаний составляет 16-60 кГц.