Ротор гистерезисно-реактивного электродвигателя

 

ОП ИОАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВМ (Н) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заивлено1 3..Об.75 (21) 2143559/24-07 е присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано25.О6.78.Бюллетень №23 (46) Дата опубликования описания О L.06. 76.

Гыудврстевнмх имеет

6ывта Мнелрвн 6Кр пв дюлак иябрвтюнх9 и етхрцтМ

В. А, Трегубов H 3. Маатяев, > Г агарков н A. П. Селеенеь

Московсккй ордена Левииа энергетический институт (71) Заявитель (54) РОТОР ГИСТЕРЕЗИСНО-РЕАКТИВНОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электрическим маЛ шинам, точнее к роторам электродвигателейгистерезисного типа, применяемых в синхронном электроприводе.

Известны роторы гистерезисно-реактивных электродвигателей, у которых на наружной поверхности выполнены срезы для создания различной магнитной проводимости по двум взаимно перпендикулярным осям 111.

Недостатками таких конструкций являются низкие энергетические показатели и малое значение синхронного момента.

Известны также роторы гистерезисно-реактивного электродвигателя, содержащие активную часть из магиитотвердого материала в виде полого цилиндра с вырезами,оси симметрии которых, проходящие через центр укаэанного цилиндра, смещены одна относительно другой на

180 эл. град., угловой размер вырезов выбран в пределах О,З вЂ” О,7 от величины полюсного делении, а их число равно числу полюсов двигателя 121.

Недостатком этого электродвигателя является низкий КПД.

Цель изобретения —,. повышение КПД.

Эта, цель достигается тем, что на периферии вырезов установлены цилиндрические перемыч2 ки, радиус наружной поверхности которых равен радиусу наружной поверхности полого цилиндра.

С целью улучшения пусковых характеристик участки активной части ротора, расположенные между соседними вырезами, выполнены из материала, коэрцетивная сила которого больше, чем у материала остальных ее участков.

На чертеже изображен двухполюсный ротор гистерезнсно-реактивного электродвигате19 ля.

Ротор содержит активную часть 1 в виде кольца из магнитотвердого материала с вырезами 2, на гериферии которых установлены цилиндрические перемычки 3. Радиус наруж15 ной поверхности перемычек равен радиусу наружной поверхности кольца. Угловой размер вырезов ас равен О,З вЂ” 0,7 от величины центрального угла т, соответствующего полюсному делению ротора.

Оси симметрии вырезов 2 расположены под углом. 180 эл. град. Количество вырезов 2 равно чисЛу полюсов электродвигателя. Внутри вырезов могут быть установлены вставки 4 из магнитотвердого материала. Участки 5 активной части 1 ротора, расположенные между со 5 с днями вырезами 2, могут быть выполнены

6!2353 из материала, коэрцетивная сила которого боль ше, чем у материала остальных участков.

Кольцо активной части 1 укреплено на втулке 6 иэ немагнитного материала, установленной в свою очередь на валу 7.

В пусковом режиме работы электродвигателя происходит перемагничивание активной части ротора 1 вращающимся полем статора. Наличие вырезов 2 приводит к различному характеру перемагничивания отдельных участков роторного кольца. Участки, расположенные под вырезами 2,. претерпевают в основном пульсационное перемагничивание от продольного голи, поскольку вырезы 2 представляют для поперечного поля значительное магнитное сопротивление.

Участки, расположенные между соседними вырезами 2, подвержены перемагничиванию, носящему эллиптический характер. Известно, что эллиптический характер перемагничивания вызывает большие удельные потери на гистерезис, чем пульсационное перемагничивание при индукциях ниже индукции, ссютветствующей максимальной проницаемости.

Величина пускового момента электродвигателя, связанного с наличием гистерезисных свойств материала ротора, пропорциональна объему материала и величине удельных потерь на гистерезис, которые увеличиваются по мере увеличения степени эллиптичности- поля. Степень эллиптичности поля на участках 5 ротора зависит от величины центрального угла а, определяющего дуговой размер вырезов 2, увеличиваясь с увеличением угла а. С другой стороны, увеличение углЪ а ведет к уменьшению объема участков 5 активной части ротора, подверженных эллиптическому перемагничиванию. Таким образом, существует вполне определенный диапазон величин угла к, в котором произведение объема материала участков 5 на удельные потери.в них с учетом степени эллиптичности поля, пропорциональное пусковому моменту, имеет повышенное значение и полный пусковой момент, определяемый всем объемом активной части ротора, будет больше, чем момент, который развивал бы электродвигатель с ротором без вырезов 2. Наличие вырезов 2

ы активной части 1 ротора существенно искакает пространственную форму поля в воздушном зазоре гистерезисно-реактивного электродвигателя, причем амплитуда индукции на границе вырезов существенно увеличивается. Это приводит к насыщению магнитной цепи статора в продольной оси, а, следовательно, и к увеличению намагничивающего тока и потерь в статоре. Степень деформации поля, характеризуемая отношением полного потока к его основной гармонике увеличивается по мере увеличения центрального угла а. С другой стороны, с ростом угла а увеличивается отношение магнитных проводимостей электродвигателя по продольной и поперечной осям, что, как известно, сопровождается увеличением реактивного момента электродвигателя в синхронном режиме работы. Таким образом, и в синхронном режиме работы существует определенный диапазон величин угла и, в котором КПД электродвигателя будет иметь повышенное значение, Размещение вставок внутри вырезов позволяет осуществлять регулирование формы индукции по поперечной оси ротора и, кроме того, повысить коэффициент эллиптичности поля по поперечной оси.

Выполнение участков 5 ротора иэ матери15 ала с большей коэрцетивной силой, чем у материала остальных участков, позволяет усилить эффект, связанный с эллиптическим характером перемагничивания и увеличением потерь на гистерезис.

Формула изобретения

25 1. Ротор гистерезисно-реактивного электродвигателя,. содержащий активную часть из магнитотвердого материала в виде полого цилиндра с вырезами, оси симметрии которых, проходящие через центр укаэанного цилиндра смещены одна относительно другой на 180 эл. град., угловой размер вырезов выбран в пределах 0,30,7 от величины полюсного деления, а их число равно числу полюсов двигателя, отличающийся тем, ч о, с целью повышения КПД, на периферии вырезов установлены цилиндрические перемычки, радиус наружной поверхности которых равен радиусу наружной поверхности упомянутого цилиндра;2. Ротор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик, участки активной части ротора, расположенные

40 между соседними вырезами, выполнены иэ ма-, териала, коэрцетивная сила которого больше; чем у материала остальных ее участков.

Источники информации, принятые -во внимание при экспертизе:

1. Мастяен Н. 3., Орлов H. H. Гистерезисные электродвигатели. ч. 1., МЭИ, 1963, с. 2102J1.

2. Певзнер О. Б. Синхронный гистерезиснореактивный электродвигатель с улучшенной фо. у рмой активного слоя ротора. «Вопросы радиоэлектроники>, серия «Техника проводной свяэю, вып. 3, с. 141, 1968.

612353

Составитель 8. Комаров

Техред О. Дуговая ° Корректор И. Гокснч

Тираж 892 Подписное

РеаакторД. Пинчук

Заказ 3473/49

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений N открытий

I!3035, Мосдва. )К-35, Раушская наб., n. 4/й

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул Проектная.