PL233141B1 - Klatka wirnika głębokożłobkowego - Google Patents

Abstract

Klatka głębokożłobkowego wirnika silnika indukcyjnego posiada pod swoimi prętami (1) sprężyste, łukowo wygięte podkładki (2) wchodzące w przygotowane dla nich wycięcia w prętach (1). Podkładki sprężyste (2) są na jednym ze swych kojców trwale przymocowane do prętów (1) metodą zgrzewania, lutowania lub nitowania.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest klatka wirnika głębokożłobkowego silnika indukcyjnego, zwłaszcza mocy średniej i dużej, wykonana techniką prętowania.

Standardowe rozwiązanie wirnika silnika indukcyjnego klatkowego większej mocy ma uzwojenie wykonane z prętów miedzianych, zwykle o przekroju prostokątnym, lub trapezowym. Pręty połączone są na czołach miedzianymi pierścieniami zwierającymi, metodą lutowania lub spawania. Podczas rozruchu silnika w prętach klatki przepływa prąd o wielkim natężeniu. W wyniku współdziałania prądu płynącego w prętach oraz sprzęgniętego z tym prądem strumienia magnetycznego rozproszenia żłobkowego powstaje siła elektrodynamiczna działająca na pręty klatki na całej długości pakietu blach wirnika. Jest to siła pulsująca, o częstotliwości podwojonej w stosunku do częstotliwości prądu wirnika. Siła ta skierowana jest do dna żłobków i wywołuje w prętach (sztywno zamocowanych do pierścieni zwierających) pulsujące naprężenia zginające, prowadzące do zmęczenia materiału klatki niebezpieczne dla trwałości jej konstrukcji.

Żłobkowe siły elektrodynamiczne w wirnikach głębokożłobkowych posiadających wysokie, smukłe pręty klatki - osiągają znaczne wartości. Naprężenia zginające od tych sił rozłożone są na całej długości prętów, natomiast maksimum naprężeń występuje albo w miejscu połączenia prętów z pierścieniami, albo części żłobkowej klatki, w okolicy połowy długości pręta.

Znanymi sposobami zabezpieczania uzwojenia klatkowego od niszczącego działania występujących podczas rozruchu naprężeń od żłobkowych sił elektrodynamicznych jest ograniczenie, lub nawet całkowita likwidacja promieniowych luzów prętów w żłobkach pakietu blach. Warianty takich rozwiązań są przedstawione m.in. w patentach PL-208684, GB-1,044,574, JP-53008708. Mankamentem tych rozwiązań jest fakt, iż skuteczność ich wyraźnie zmniejsza się w trakcie eksploatacji silnika - w miarę narastania ilości przebytych rozruchów. W trakcie rozruchu między prętami klatki a ściankami żłobków pakietu blach występuje iskrzenie. Ponadto przy każdym rozruchu klatka wirnika gwałtownie i bardzo nierównomiernie (wypieranie prądu) nagrzewa się, szczególnie zaś wysoko nagrzewają się górne warstwy jej prętów. W wyniku tych zjawisk, pręty klatki zwiększają swój luz w żłobkach w miarę narastania ilości odbytych rozruchów, i pobudzane siłami elektrodynamicznymi zaczynają drgać, nawet mimo stosowania różnych specjalnych rozwiązań konstrukcyjnych mających tym drganiom zapobiegać.

Klatka wirnika głębokożłobkowego silnika indukcyjnego klatkowego według wynalazku charakteryzuje się tym, że pod każdym z prętów, w okolicy połowy ich długości, w specjalnych podłużnych nacięciach prętów umieszczone zostały dodatkowe sprężyste podpory pręta (łukowo wygięte sprężyste podkładki) stykające się z dnem żłobka. Podkładki wykonane są z materiału sprężystego, (odpowiednio wygiętego paska blachy mosiężnej lub stalowej o szerokości równej szerokości pręta klatki), przymocowane z jednego końca na stałe do pręta klatki metodą zgrzewania (podkładka mosiężna), lub nitowania (podkładka stalowa). Podkładki te ulegają spłaszczeniu w trakcie wsuwania (wbijania) prętów w żłobki pakietu blach wirnika, skutecznie dociskają pręt do górnej ścianki żłobka i całkowicie eliminują, lub znacząco ograniczają możliwość wystąpienia promieniowych drgań pręta w żłobku podczas eksploatacji silnika.

Przykład rozwiązania wirnika silnika indukcyjnego głębokożłobkowego wg wynalazku pokazany jest na rysunku fig. 1 na którym przedstawiono widok wykonanego pręta klatki przed włożeniem tegoż pręta w pakiet blach.

Tworzące klatkę wirnika pręty 1 posiadają w okolicy połowy swej długości płytkie wycięcia mieszczące łukowo wygięte sprężyste podkładki 2 o szerokości zbliżonej do szerokości prętów i jednostronnie zamocowane do tych prętów w miejscu 3 metodą lutowania, zgrzewania lub nitowania.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wirnik silnika klatkowego głębokożłobkowego wykonany techniką prętowania, znamienny tym, że pod każdym prętem wirnika znajduje się sprężysta podkładka (2) o szerokości równej w przybliżeniu szerokości pręta (1), przymocowana trwale na jednym swym końcu do pręta (1).
2. 2. Wirnik według zastrz. 1, znamienny tym, że podkładki (2) są osadzone korzystnie w okolicy połowy długości prętów (1).
3. 3. Wirnik według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że podkładki (2) są wykonane z materiału sprężystego, korzystnie z mosiądzu.