Устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к оборудованию для изготовления электрических машин. Устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя, имеющего монотонно изменяющуюся магнитную симметрию в радиальном направлении, содержит сборную пресс-форму, состоящую из полого цилиндра, подвижного дна в форме диска, выполненного по внутреннему диаметру полого цилиндра, и вставки. Вставка выполнена съемной в форме цилиндра по внутреннему диаметру полого цилиндра пресс-формы с симметричным вдоль продольной оси вставки сквозным отверстием, выполненным в форме усеченного конуса основанием вниз. Обеспечивается улучшение точности позиционирования сменной вставки относительно продольной оси, уменьшение магнитного сопротивления и обеспечение магнитной симметрии в радиальном направлении ротора. 4 ил.

 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления электрических машин и может быть использовано в электрической промышленности для производства самотормозящихся асинхронных электродвигателей.

Известно устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя (Рященцев Н.П., Швец С.А. Самотормозящийся асинхронный двигатель с конусным ротором. Новосибирск, Наука, 1974), представляющее собой специальный пресс с делительным приспособлением, обеспечивающим постепенное изменение диаметра штампа, необходимое для изготовления листов различных размеров с целью получения заданной конусности ротора. Однако такой пресс сложен в изготовлении, требует делительного приспособления, а при сборке электродвигателя требуется статор с такой же конической расточкой внутреннего диаметра.

Известно устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя, представляющее собой тонкостенный стакан, вокруг которого расположен источник магнитного поля, выполненный в виде статора электрической машины переменного тока с внутренним коническим отверстием, обеспечивающее осевую магнитную анизотропию за счет использования вращающегося магнитного поля с переменной осевой интенсивностью (А.С. №640398, 1978 г.).

Недостатком данного устройства является сложность технологии изготовления источника магнитного поля, выполненного в виде статора электрической машины переменного тока с внутренним коническим отверстием, обеспечивающего осевую магнитную анизотропию (для изготовления магнитопровода статора необходим специальный пресс с делительным приспособлением, обеспечивающим постепенное изменение диаметра штампа для получения листов различных размеров, которые отвечают заданной конусности).

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату и принятым авторами за прототип является устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя (Положительное решение от 05.05.2016 г. по заявке №2015110288 от 23.03.2015 г.), содержащее стакан, при этом стакан одновременно является пресс-формой и выполнен толстостенным с подвижным дном, состоящим из полого цилиндра и подвижного дна, выполненного в виде диска, входящего в цилиндр по внутреннему диаметру, а внутри пресс-формы симметрично относительно продольной оси размещена вставка из электротехнической стали, изготовленная в форме полого тонкостенного усеченного конуса, чья высота равна длине активной части изготовленного ротора, а диаметр основания, находящийся внизу, равен внутреннему диаметру полого цилиндра пресс-формы.

В данном устройстве возможность изменения и получения требуемой осевой анизотропии ротора реализуется применением вставки из электротехнической стали в форме полого тонкостенного усеченного конуса, имеющей малое магнитное сопротивление, которая разделяет в пресс-форме две гомогенные массы с разными магнитными свойствами и формирует необходимое монотонное изменение в осевом направлении магнитного сопротивления ротора.

Недостатком данного устройства является наличие вставки из электротехнической стали в теле изготовленного магнитопровода ротора, которая увеличивает магнитное сопротивление на границах μ1 - вставка - μ2, что приводит к дополнительному падению магнитного напряжения в этих местах, уменьшению рабочего магнитного потока Ф электродвигателя и соответственно ухудшению его эксплуатационных характеристик. Помимо этого необходимость изготовления вставки из электротехнической стали и придания ей формы усеченного конуса со строгой симметрией для каждого изготавливаемого ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя ведет к получению неизбежных отходов и соответственно к повышению стоимостных показателей и усложнению технологии изготовления.

Кроме этого, во время работы устройства достаточно сложно симметрично расположить внутри пресс-формы, относительно продольной оси вставку на смеси высотой Δ1 из-за отсутствия фиксации ее положения. Строгое симметричное расположение внутри пресс-формы, относительно продольной оси, вставки необходимо для обеспечения магнитной симметрии в радиальном направлении ротора после его изготовления. Увеличение магнитной асимметрии в радиальном направлении ротора ведет к ухудшению его эксплуатационных характеристик, а именно к повышенным значениям шума и вибрации, проявляющимся при его работе.

Помимо этого, в процессе изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя дополнительную сложность вызывает согласование высот засыпаемых слоев смесей Δ12 над и под вставкой, что связано с неоднородностью структуры, плотности, размеров смеси, состоящей из ферромагнитного порошка с жидким связующим веществом.

Задачей является усовершенствование устройства для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя, позволяющее улучшить его эксплуатационные характеристики, а также обеспечить снижение себестоимости устройства.

Техническим результатом является улучшение точности позиционирования сменной вставки относительно продольной оси, уменьшение магнитного сопротивления и обеспечение симметрии в радианном направлении ротора.

Технический результат достигается тем, что устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя имеет монотонно изменяющуюся магнитную симметрию в радиальном направлении, содержит сборную пресс-форму, состоящую из полого цилиндра, подвижного дна в форме диска, выполненного по внутреннему диаметру полого цилиндра, и вставки, при этом вставка выполнена съемной в форме цилиндра по внутреннему диаметру полого цилиндра пресс-формы с симметричным вдоль продольной оси вставки сквозным отверстием, выполненным в форме усеченного конуса основанием вниз.

Во время работы устройства, так как вставка имеет форму полого цилиндра, она имеет возможность достаточно просто входить во внутрь пресс-формы по ее внутреннему диаметру, что позволяет ей точно позиционироваться стенками полого цилиндра внутри пресс-формы относительно продольной оси и ведет к обеспечению магнитной симметрии в радиальном направлении ротора после его изготовления и, соответственно, к улучшению эксплуатационных характеристик изготовленного ротора, а именно к уменьшению шума и вибрации при его работе. Помимо этого за счет отсутствия в теле изготовленного магнитопровода ротора вставки из электротехнической стали на границе μ12 уменьшится магнитное сопротивление (после процесса прессования частицы ферромагнитного порошка на границе μ12 будут более плотно прилегать друг к другу и уменьшится количество границ перехода), что приведет к уменьшению падения магнитного напряжения на границе, увеличению рабочего магнитного потока Ф электродвигателя, и, соответственно, улучшению эксплуатационных характеристик изготовленного ротора.

В данном устройстве снижение себестоимости устройства осуществляется за счет возможности многократного использования сменной вставки для изготовления роторов с одинаковыми размерами и параметрами, а также отсутствия необходимости использования дополнительного оборудования для изготовления электротехнической стали, а затем вставки из нее для каждого ротора, и отсутствия неизбежных потерь дорогостоящей электротехнической стали. Дополнительное уменьшение стоимостных показателей в устройстве происходит за счет того, что вставку можно изготовить из широкого спектра материалов, имеющих низкую себестоимость изготовления (дерево, пластик, металл и т.д.).

Сущность устройства поясняется чертежами:

на фиг. 1 показана пресс-форма в изометрии с разрезом;

на фиг. 2 показана вставка в форме полого цилиндра со сквозным отверстием, выполненным в форме усеченного конуса основанием вниз, проходящим симметрично вдоль продольной оси цилиндра;

на фиг. 3 изображено устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя с вставкой в момент формования в разрезе;

на фиг. 4 изображено устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя с ротором после прессования в разрезе.

Устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя содержит сборную пресс-форму, выполненную в форме толстостенного стакана, состоящую из полого цилиндра 1 и подвижного дна 2, выполненного в форме диска, входящего в полый цилиндр 1 по внутреннему диаметру D (фиг. 1, фиг. 3, фиг. 4). Внутри пресс-формы симметрично относительно продольной оси расположена вставка 3, которая выполнена в форме полого цилиндра, входящего сверху в полый цилиндр 1 пресс-формы по его внутреннему диаметру D, со сквозным отверстием 4, проходящим симметрично вдоль его продольной оси, выполненным в форме усеченного конуса основанием вниз (фиг. 2, фиг. 3). На фиг. 2 и фиг. 3 изображен угол α - угол, образованный между внешней цилиндрической и внутренней поверхностями вставки 3.

Смесь 5, состоящая из ферромагнитного порошка уменьшенной магнитной проницаемости μ1 с жидким связующим веществом (например, эпоксидной смолой), расположена внутри вставки 3 и ограничена снизу подвижным дном 2 пресс-формы (фиг. 3 и фиг. 4). Смесь 6, состоящая из ферромагнитного порошка увеличенной магнитной проницаемости μ2 с жидким связующим веществом, расположена между полым цилиндром 1 пресс-формы и сформованной в виде усеченного конуса основанием вниз смесью 5 (фиг. 4).

Устройство работает следующим образом.

Внутрь сборной пресс-формы, выполненной в форме толстостенного стакана, состоящей из полого цилиндра 1 и подвижного дна 2, помещают вставку 3, выполненную в форме цилиндра со сквозным отверстием 4, которая входит сверху в полый цилиндр 1 пресс-формы по его внутреннему диаметру D.

Формование смеси 5, состоящей из ферромагнитного порошка уменьшенной магнитной проницаемости μ1 с жидким связующим веществом, которую при необходимости можно предварительно уплотнить, происходит внутри вставки 3 путем засыпки смеси 5 в полость между подвижным дном 2 и сквозным отверстием 4. Далее, при необходимости, эту смесь выдерживают внутри вставки 3 небольшой промежуток времени. Затем вставку 3 вынимают и после этого засыпают смесь 6 в полость между полым цилиндром 1 и сформованной смесью 5 по форме, совпадающей с формой сквозного отверстия 4. Затем проводят прессование и после его окончания получается спрессованная гомогенная масса 5 из жидкого связующего вещества с ферромагнитным порошком уменьшенной магнитной проницаемости μ1 и спрессованная гомогенная масса 6 из жидкого связующего вещества с ферромагнитным порошком увеличенной магнитной проницаемости μ2 с необходимым углом α (который формируется вставкой 3) и с требуемой монотонно изменяющейся магнитной асимметрией (фиг. 4).

После процесса полимеризации изготовленный ротор извлекают путем фиксации полого цилиндра 1 и выдавливания его в осевом направлении.

Устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя, имеющего монотонно изменяющуюся магнитную симметрию в радиальном направлении, содержащее сборную пресс-форму, состоящую из полого цилиндра, подвижного дна в форме диска, выполненного по внутреннему диаметру полого цилиндра, и вставки, отличающееся тем, что вставка выполнена съемной в форме цилиндра по внутреннему диаметру полого цилиндра пресс-формы с симметричным вдоль продольной оси вставки сквозным отверстием, выполненным в форме усеченного конуса основанием вниз.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в синхронных генераторах ветровых установок. Техническим результатом является уменьшение излучения звука.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к производству электрических машин. Способ и устройство для формирования сердечника электрической машины, согласно которому штампованную металлическую полосу (4а, 4b) навивают на оправку (22) для формирования спиральной навивки.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способу контроля посадочного натяга обода ротора электрической машины. Способ содержит ввод до установки клиньев, после расклиновки и в процессе эксплуатации электрической машины с торцевой поверхности закладных клиньев упругих волн, измерение временных задержек упругих волн для каждого клина и расчет величины (P) - относительного изменения разности временных задержек распространения упругих волн в клине.

Изобретение касается ротора для синхронной электрической машины, в частности для реактивной индукторной электрической машины. Технический результат – улучшение магнитных характеристик ротора.

Изобретение относится к области электротехники и касается ротора для синхронного реактивного электродвигателя. Технический результат - обеспечение высокого крутящего момента и высокой частоты вращения.

Изобретение касается способа изготовления ротора электрической асинхронной машины. Технический результат – упрощение изготовления короткозамкнутых роторов.

Изобретение касается ротора для реактивного электродвигателя, реактивного электродвигателя, имеющего такой ротор, автомобиля, а также способа изготовления вышеназванного ротора.

Настоящее изобретение относится к способу восстановления статора. Технический результат - повышение ремонтопригодности статора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологическому оборудованию для изготовления роторов самотормозящихся асинхронных электродвигателей. Устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя содержит стакан, являющийся пресс-формой и выполненный толстостенным с подвижным дном, состоящий из полого цилиндра и диска, входящего в цилиндр по внутреннему диаметру, а внутри пресс-формы симметрично относительно продольной оси размещена вставка из электротехнической стали, изготовленная в форме полого тонкостенного усеченного конуса, чья высота равна длине активной части изготовленного ротора, а диаметр основания, находящегося внизу, равен внутреннему диаметру полого цилиндра пресс-формы.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электродвигателям для бытовой техники, например, с постоянными магнитами, содержащим самоцентрирующиеся кожухи, позволяющие легко и правильно осуществлять сборку без применения центрирующих устройств.

Изобретение относится к устройствам для прессования изделий из порошков. Устройство содержит матрицу, внутри которой установлен пуансон, и пуансон-матрицу, выполненную составной с глухой формующей полостью, которая примыкает к торцу матрицы.

Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности к способу изготовления шипа для защиты от проскальзывания, при этом шип для защиты от проскальзывания выполнен в виде одной части или нескольких частей по меньшей мере из одной опорной части и одного изнашиваемого штифта.

Изобретение может быть использовано на нефтяных месторождениях. Скважинный инструмент содержит вставку 400, включающую внутренний компонент 410 и металлическое покрытие 420, вокруг, по меньшей мере, части поверхности внутреннего компонента.

Изобретение относится к области авиации, ракетостроения и космонавтики, в частности к лейнерам, которые используются в баллонах высокого давления. Способ изготовления тонкостенного бесшовного лейнера для композитных баков из титановых сплавов включает засыпку гранул из высокопрочного титанового сплава в металлическую капсулу.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к составам порошковых материалов для изготовления поршневых колец двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Порошок засыпают в пресс-форму, разравнивают и проводят прессование в вертикальном направлении параллельно сторонам изделия.
Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ включает механическое легирование шихты на основе алюминия углеродом в высокоэнергетической мельнице, формование заготовки и ее последующую горячую обработку давлением.

Изобретение может быть использовано при изготовлении композиционного оксидно-металлического инертного кислородвыделяющего анода для электролитического получения металлов, в частности, алюминия.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению корпуса бурового инструмента. Порошковую смесь, содержащую твердые частицы, частицы металлической матрицы и органический материал, инжектируют в полость пресс-формы, уплотняют порошковую смесь для формования неспеченного корпуса и спекают до заданной конечной плотности для формирования, по меньшей мере, части корпуса бурового инструмента.

Изобретение относится к области металлургии, а именно, к изготовлению сектора газотурбинного двигателя. Способ изготовления сектора колеса газотурбинного двигателя (11), содержащего лопатки (9), установленные в полках (7, 8) лопаток включает изготовление лопаток (9) отдельно от полок (7, 8) лопаток; приготовление смеси металлического порошка с термопластическим связующим материалом; впрыскивание смеси в литейную форму для получения заготовок полок (7, 8) лопаток; удаление связующего материала из заготовок полок (7, 8) лопаток; соединение лопаток (9) с заготовками полок (7, 8) лопаток путем установки лопаток (9) между внутренней (8) и внешней (7) полками лопаток.

Изобретение относится к устройствам для прессования изделий из порошков. Устройство содержит матрицу, внутри которой установлен пуансон, и пуансон-матрицу, выполненную составной с глухой формующей полостью, которая примыкает к торцу матрицы.

Изобретение относится к оборудованию для изготовления электрических машин. Устройство для изготовления ротора самотормозящегося асинхронного электродвигателя, имеющего монотонно изменяющуюся магнитную симметрию в радиальном направлении, содержит сборную пресс-форму, состоящую из полого цилиндра, подвижного дна в форме диска, выполненного по внутреннему диаметру полого цилиндра, и вставки. Вставка выполнена съемной в форме цилиндра по внутреннему диаметру полого цилиндра пресс-формы с симметричным вдоль продольной оси вставки сквозным отверстием, выполненным в форме усеченного конуса основанием вниз. Обеспечивается улучшение точности позиционирования сменной вставки относительно продольной оси, уменьшение магнитного сопротивления и обеспечение магнитной симметрии в радиальном направлении ротора. 4 ил.

Наверх