172660. lajstromszámú szabadalom • Kalickás forgórész váltakozó áramú villamos gépekhez
3 172660 4 Az 1 120 572 lajstromszámú NSzK-beli szabadalmi leírás tulajdonképpen egy technológiai eljárást ismertet. Az eljárás lényege az, hogy a közbenső gyűrűt meanderszerűen képezik ki úgy, hogy minden horonypár közötti fog-részt kisajtolják. 5 E megoldás hátránya a bonyolult gyártás. A találmány hiányossága itt is az, hogy a közbenső gyűrű méretére vonatkozólag nem ad útmutatást, illetve az elérhető előnyökről számadatokat nem közöl. 10 Célunk a találmánnyal a fenti hátrányok csökkentése, olyan kalickás forgórész kialakítása, amely gazdaságosan előállítható és az indítás, felfutás közben az eddig ismert hasonló méretű forgórészekhez képest lényegesen kedvezőbb paraméterek elérését 15 teszi lehetővé. A feladat megoldásánál közbenső gyűrűvel ellátott kalickás forgórész konstrukcióból indultunk ki, ahol a közbenső gyűrűt a forgórész közepe táján helyezzük el és alumínium vagy egyéb önthető 20 vezető anyag alkalmazásával kiöntéssel alakítunk ki. A találmány alapja az a felismerés, hogy a közbenső gyűrű megfelelő kialakításával egy maximum értékig növelhető az indítónyomaték. A feladat találmány szerinti megoldásában a 25 lemezeit forgórész horonyelhúzása az állórész horonyosztásának 1,5-2-szerese, a forgórész a közbenső gyűrű síkjában is lemezelve van, a közbenső gyűrű magassága a gyűrű szélességének 2-3-szorosa és a közbenső gyűrű két szomszédos vezető rúd 30 közé eső ellenállása ARa _ Xr + 4 • AXq — Rr Z2 , , . •( ) , ahol 4 2p 7T 35 ARq- a közbenső gyűrű két szomszédos kalickarúd közé eső szakaszának ellenállása AXq- a közbenső gyűrű egy szakaszának 40 reaktanciája Rr - egy vezető rúd eredő ellenállása Xr - egy vezető rúd eredő reaktanciája z2- a forgórész horonyszáma P- a villamos gép póluspárszáma. 45 A forgórész Z2 horonyszáma az alkalmas értékek közül célszerűen a legkisebbre van választva. Egy egyszerűen gyártható kiviteli alaknál a közbenső gyűrű síkjában a forgórész többi lemezeinek 50 átmérőjéhez képest a gyűrű magasságának kétszeresével csökkentett átmérőjű lemez vagy lemezek vannak elrendezve. A találmány szerinti megoldás előnye, hogy változatlan forgórész külméretek mellett az ismertek- 55 hez képest kedvezőbb indítási jellemzők érhetők el (nagy nyomaték viszonylag kis indítási áram mellett) és viszonylag nagy teljesítményű (2 kW) hűtőgépmotorok építhetők egyfázisú kivitelben. A találmány szerint kialakított közbenső gyűrű egyszerűb- 60 ben alakítható ki, mint az ismert megoldások. Az alábbiakban kiviteli példára wnatkozó rajz alapján ismertetjük a találmány lényegét és egyenleteket írunk fel a megoldás lényegének matematikai szemléltetésére. 65 A rajzon az 1. ábra kalickás forgórész hosszmetszete, a 2. ábra a forgórész lemezeinek alakját tünteti fel. Az 1. ábra szerinti kalickás forgórész 1 forgórészteste lágymágnes anyagból készült lemezekből van összerakva. A lemezekben a kerület mentén elosztva 2 kivágások vannak, amelyek a forgórésztestben hornyokat alkotnak. A forgórésznek a hornyokban elrendezett vezető 3 rúdjai vannak, amely 3 rudak a forgórész kerülete mentén vezető gyűrűkkel — két szélső vezető 4, 5 gyűrűvel és egy közbenső vezető Dq átmérőjű 6 gyűrűvel — vannak összekötve. A forgórész Z2 horonyszáma az állórész Zi horonyszámától mindig különböző, nagyobb, vagy kisebb lehet. Alkalmas értékek a Z2 = Zi ± 2/3 fázisszám • pólusszám tartományban vannak. Az 1 fcrgórésztest Z2 horonyszáma a villamos gép állórésze Zi horonyszámától függően, az alkalmas értékek közül a legkisebbre van választva, tehát Z2 = Zi - 2/3 • fázisszám • pólusszám értékű. A 2. ábrán szaggatott 7 vonallal a forgórész lemezek külső kerülete van feltüntetve, folyamatos 8 vonallal a közbenső 6 gyűrű síkjában levő lemezek külső kerülete van feltüntetve. Ezeket a csökkentett átmérőjű lemezeket célszerűen úgy alakítjuk ki, hogy a 6 gyűrű bq szélességének alapján meghatározott darabszámú hornyolt forgórész lemezt a 6 gyűrű hq magasságának megfelelő méret szerint körbevágjuk, azaz ezeknek átmérőjét 2 hq magasság értékkel lecsökkentjük. A megfelelő hatás elérése céljából a vezető 3 rudak ferdítését (a lemezeit forgórész horonyelhúzását) 1,5 Thi—2 Thi horonyosztás értékűre, tehát az állórész Thi horonyosztásának nagyságától függő, 1 T|,i horonyosztás értéknél nagyobb értékűre választjuk. Számításaink és méréseink alapján maximális indít ónyo mat ékot akkor kapunk, ha a közbenső gyűrű teljes Rq ellenállásának az a része, amely két szomszédos rúd közé esik, azaz a közbenső gyűrű két szomszédos vezető 3 rúd közé eső ARq ellenállása (ahol ARq = —) Z2 az alábbi képletből számítható értékű: X,_+4.AX,-R„ , V, A gyűrű méreteit tehát úgy kell megválasztani, hogy a képlettel megadott érték környezetébe essék a közbenső gyűrű két szomszédos rúd közti 2
