Ротор асинхронного электродвигателя,создающего вращательное и поступательное движение
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 160181 (21) 3238354/24-07 (И)М Кл з Н 02 К 41/025 с присоединением заявки М Гбсударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет Опубликовано 07.0283 Бюллетень М в 133) УДК 621.313.33 (088.8) Дата опубликования описания 070283 (72) Авторы изобретения В.Д. Лущик и И.Е. Данилюк ) - : ° с Стахановский филиал Коммунарского горно-метаплургйчесйого института (71) Заявитель (54) ЬОТОР АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, СОЗДАНМЦЕГО. ВРАЩАТЕЛЬНОЕ:И ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ Изобретение относится к электрическим машинам переменного тока вра-. щательно-поступательного движения и .может быть применено для самотормозящихся крайовых электродвигателей, для колонковых сверл, предназначенных для бурения шпуров при прохождении поДготовительных выработок в каменноугольных и горно-рудных шахтах; а, также, например, для шлифовальных .станков, где требуется аксиальное перемещение шлифовального круга. Известен асинхронный двигатель с шихтованньми сердечниками статора и ротора, с Й-фаэной обмоткой на статоре и короткозамкнутой типа беличьей клетки на роторе (1). Для подавления ЭДС от эубцовых гармонических поля пазы на роторе вы полняют скошенными на одно зубцовое деление. Недостатком этого двигателя явля.ется отсутствие аксиальных усилий. Известен шихтованный сердечник статора электрической машины с конической расточкой, состоящий иэ одинаковых листов (2). Листы выполняют с радиальной прорезью и внутренним контуром, имеющим форму архимедовой спирали, и располагают в сердечнике по винтовой линии. Недостатками данного двигателя являются сложность изготовления и малая величина аксиального перемещения ротора. Известен также самотормозящийся асинхронный:электродвигатель, имеющий статор с цилиндрической расточкой, цилиндрический ферромагнитный ротор, установленный на валу с возможностью аксиального перемещения и снабженный тормозной колодкой (3). Пакет ротора выйолнен иэ аниэотропного металла с монотонно иэменяющейI ся в аксиальном направлении от одного торца ротора к другому магнитной проницаемостью. Однако в указанном двигателе технически сложно получить монотонно изменяющуюся магнитную проницаемость, двигатель имеет низкий Соэт и КПД. Известен двигатель, на статоре которого расположена обмотка, соэдакщая линейное поле, и обмотка, создающая вращающееся поле (4). Обе обмотки располагаются на общем шихтованном магнитопроводе. Подвижной элемент представляет собой стальную трубу, покрытую слоем меди. 995219 Предлагаемый двигатель имеет такой же КПД, как и серийный двигатель такой же мощности. Формула изобретения Ротор асинхронного электродвигателя создающего вращательное и поступательное движение, в магнитопровод 1 е которого выполнены пазы со скосом под углом о(к оси двигателя, в которые У ложены стержни короткозамкнутой обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения аксиального усилия, ротор в аксиальном направлении разделен на ряд участков, отделенных друг от друга промежуточными короткозамыкающими > кольцами, при этом длина каждого участка ра на в 0 5 - 0 7 и 9 at. ,а .угол аЬ 30-45 о где à — полюсное деление двигателя. Недостатками данного двигателя являются сложность конструкции магнитопровода статора и низкий КПД из-эа больших потерь в массивном ферромагнитном теле ротора. Наиболее близким к предлагаемому ,является также ротор асинхронного электродвигателя, создающего вращательное и поступательное. движение, в. магнитопроводе которого вййолнены па-. зы со скосом под углом С к оси дзига- 0 теля, в которые уложены стержны короткозамкнутой обмотки (5). Однако известный двигатель обладает недостаточным аксиальным усилием. Цель изобретения - повышение акси-15 ального усилия. Поставленная цель достигается тем, что ротор асинхронного электродвигателя в аксиальном направлении разделен на ряд участков, отделенных друг 20 от друга промежуточными короткозамыкающими кольцами, при этом длина каждого участка равна 0,5-0,7 Ф, а угол скоса пазов о(. 30-45, где f полюсное деление двигателя. На чертеже показан предлагаемый ротор. Сердечник статора выполнен шихто" ванным из листовой электротехиичес кой стали и имеет цилиндрическую рас точку. В пазы статора укладывают тфазную обмотку для создания вращающегося маг нитного поля. Ротор также выполняют шихтованньм иэ листовой электротехнической стали . Пластины сердечника ротора сдвигают при шихтовке таким образом, чтобы пазы 1 располагались под углом g= 30-45 к образующей поверхности ротора. Ве,личина угла < выбирается в зависимос 40 ти от необходимой величины аксиально.го усилия. Сердечник ротора разбивают на ряд пакетов, отделенных друг от друга промежуточными короткозамыкающими 45 кольцами 2. Ширину промежуточных колец 8g возможно принимать незначительной, в несколько раз меньшей ширины крайних колец 3, за счет, во-первых, того, что токи соседних пакетов 50 здесь направлены частично встречно, а, во-вторых, высота колец Ь„ берется максимально воэмо::.Hîé, равной раз- . ности между радиусами ротора и вала. Длина каждого из пакетов должна быть .не более (О 5 - .0 7) Г 1 с с Кд,(. где С - полюсное деление. Как известно (1), при скосе пазов на некоторую 6 величину С обмоточный коэффициент та.кой обмотки определяется величиной К „., где При величине С = 0,5 7 К =0,933. При увеличении С до 0,7 Г К = 0,81. ,Поэтому увеличивать С больше 0,7 не рекомендуется. Ограничение величины С достигается ограничением длины пакета 1 „. Короткозамкнутую обмотку ротора получают путем заливки пазов расплавленным алюминием. Сердечник ротора выполняют длиннее сердечника статора на величину необходимого аксиального перемещения ротора. Ротор работает следующим образом. Вращающееся магнитное поле вызывает в стержнях ротора токи, которые, ;взаимодействуя с полем, соэдают усилия „F, направленные перпендикулярно к стержням. Усилие F раскладывается на вращающееся усилие F, и аксиальное (осевое) усилие F . Ha ротор действует постоянно направленное аксиальное усилие, величина которого изменяется в функции нагрузки, а следовательно, и скольжения так же, йак и вращающий электромагнитный момен При изменении направления вращения ротора изменяется и направление аксиального усилия. технология изготовления предлага-. емого двигателя не усложняется: скос пазов на роторе в электромашинострое- нии применяется, а промежуточные короткоэамыкающие кольца получаются в процессе заливки пазов расплавленным алюминием также как и крайние торцовые кольца. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. ч.П, Энергия, 1965, с. 73-76. 995219 стщетельство СССР 02 К 1/16, 1969 свидетельство СССР 02 К 7/1.0, 1 979. т р Редактор Н. Ковалева Эакаэ 665/40 Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 2. Asторское 9 305536, кл. Ы 3. Asторское М 729757, кл. Н 4. Патент ПИР 9 95474, кл. Н 02 К 41/02, 1978. 5. Сборник Электрооборудование и электромашиностроение . Вып. 7, Харьков, 1969, с. 75-76. Составитель С. Венгржановская Техред И.Костик Корректор Л. Бокыан Тираж 685 Подписное ВННИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и,открнтий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
