Асинхронная машина

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Производственное объединение Витебскэнерго(73) Патентообладатель Производственное объединение Витебскэнерго(57) Асинхронная машина, содержащая статор и ротор с обмотками, отличающаяся тем, что магнитная система статора выполнена из отдельных магнитопроводов, набранных из изолированных пластин П-образной формы из электротехнической стали, установленных равномерно по внутренней поверхности станины вдоль продольной оси машины, причем крайние выступы каждого магнитопровода представляют собой явно выраженные разноименные полюса, а сосредоточенная обмотка статора состоит из группы катушек, расположенных на каждом магнитопроводе в средней его части между полюсами, при этом ротор состоит из двух одинаковых цилиндрических магнитопроводов, набранных из изолированных пластин листовой электротехнической стали и установленных на общем валу машины под полюсами статора, а в продольных пазах этих магнитопроводов располагаются две одинаковые короткозамкнутые обмотки ротора. Фиг. 1 Изобретение относится к электромашиностроению, а более конкретно к электрическим двигателям переменного тока. 4152 1 Наиболее близкой к предлагаемой асинхронной машине по назначению и конструктивному исполнению является асинхронная машина с короткозамкнутым ротором 1 (прототип). Ее статор состоит из цилиндрического магнитопровода, набираемого из кольцевых изолированных пластин электротехнической стали, трехфазной распределенной разноименнополюсной обмотки, располагающейся в продольных пазах магнитопровода, и станины. Ротор машины состоит из магнитопровода, в пазах которого размещается неизолированная многофазная короткозамкнугая обмотка. Магнитопровод ротора набирается из цельных кольцевых пластин, отштампованных из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм на наружной стороне которых вырублены пазы нужной формы. Вал ротора опирается на подшипники, которые в свою очередь с помощью подшипниковых щитов и крышек подшипников сопрягаются со станиной статора. К недостаткам прототипа можно отнести 1) наличие зубцовой зоны в магнитопроводе статора, что значительно увеличивает ток холостого хода машины 2) необходимость применения катушек обмотки статора с длинными витками, что вызывает дополнительные потери обмоточного материала в лобовых частях обмотки и, как следствие, увеличение электрических потерь и снижение к. п. д. машины. Задачей изобретения является уменьшение расхода обмоточного материала, повышение к. п. д. машины и снижение ее массогабаритных показателей. Поставленная задача решается тем, что в асинхронной машине, согласно изобретению, магнитная система статора выполнена из отдельных магнитопроводов, набранных из изолированных пластин П-образной формы из электротехнической стали, установленных равномерно по внутренней поверхности станины вдоль продольной оси машины, причем крайние выступы каждого магнитопровода представляют собой явно выраженные разноименные полюса, а сосредоточенная обмотка статора состоит из группы катушек, расположенных на каждом магнитопроводе в средней его части между полюсами, при этом ротор состоит из двух одинаковых цилиндрических магнитопроводов, набранных из изолированных пластин листовой электротехнической стали и установленных на общем валу машины под полюсами статора, при этом в продольных пазах этих магнитопроводов располагаются две одинаковые короткозамкнутые обмотки ротора. Н фиг. 1 и 2 показан один из вариантов исполнения заявляемой асинхронной машины, представляющей собой 3 фазный асинхронный двигатель переменного тока. В станине 1 в продольных прямоугольных пазах 2 установлено шесть магнитопроводов 3, изготовленных из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Каждый из них крепится к станине 1 четырьмя болтами 4. На центральных частях магнитопроводов 3 размещены статорные обмотки 5 прямоугольной формы. Крайние выступы 6 и 7 магнитопроводов 3 являются разноименными явновыраженными полюсами. Например, как показано на фиг. 1 и , или наоборот. Статорные обмотки 5 диаметрально противоположных магнитопроводов 3 попарно подключаются параллельно или последовательно к разным фазам А, В, С сети. К торцам магнитопроводов 3 с обеих сторон крепятся центрирующие кольца 8, связывающие между собой все шесть магнитопроводов 3. а валу 9 установлены два магнитопровода 10, набранные из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм, в пазах 11 которых помещены две короткозамкнутые обмотки 12 и 13. Вал 9 посредством подшипников 14 установлен в подшипниковых щитах 15, которые крепятся к станине 1. Все остальные узлы и детали заявляемой асинхронной машины близки по конструктивному исполнению и назначению их аналогам асинхронной машины по прототипу. Работает заявляемый двигатель (фиг. 1, фиг. 2) следующим образом. Катушки двух диаметрально расположенных магнитопроводов 3, набранных из изолированных пластин П-образной формы из электротехнической стали, соединенные между собой (фиг. 3) согласно-последовательно подключены к фазе А. При протекании через них переменного тока они формируют переменный магнитный поток. На фиг. 3 для мгновенного значения тока показано его направление. Этот общий магнитный поток проходит по магнигопроводам 3 статора и замыкается через два цилиндрических магнитопровода 10 ротора. Аналогичным образом соединяются катушки и других двух пар магнитопроводов статора, только они подключаются к фазам В и С, как это показано на фиг. 4. Как известно, смещенные между собой на 120 эти три группы катушек (1-4, 3-6, 5-2) будучи подключены к трехфазной сети переменного тока создают вращающийся магнитный поток, который вызывает в двух короткозамкнутых обмотках ротора переменный индукционный ток. По правилам Ленца любой индукционный ток стремится противодействовать причине его вызвавшей. Таким образом, как и в традиционных двигателях трехфазного тока, ротор 9, увлекаемый магнитопроводами 10, постоянно стремится догнать вращающийся магнитный поток машины. Преимуществами заявляемой асинхронной машины являются 1) отсутствие зубцовой зоны в статоре 2) значительное сокращение обмоточного провода статорной обмотки за счет уменьшения длины ее витков и использования ротора с двумя магнитопроводами 3) равномерное распределение магнитной индукции под явновыраженными полюсами статора. В связи с вышесказанным предлагаемая асинхронная машина имеет более высокие значение к. п. д. и улучшенные массогабаритные показатели. 2 Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.