Электродвигатель с колеблющимся ротором

 

1. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С КОЛЕБ ЛЩЙМСЯ РОТОРОМ, содержащий, статор, установленный на коленчатом sajiy ротор , в пазах магнитопроводов которых уложена трехфазная обмотка, и пару .зубчатых колес, ограничивающих вращение ротора вокруг своей продольной оси, и которых колесо наружного зацедления смещено относительно продольной оси статора и шарнирно связано с ним, а колесо внутреннего зацепления жестко . соединено с торцам ротора и смещено относительно его продольной оси на ту же величину несоосности, отличающийся тем, что, с целью плавного регулирования частоты вращения вала при неизменных частоте и напряжении питания обмоток, колесо наружного зацепления шарнирно связано со статором через червячное колесо, соосно с продольной осью статора и сцепленное с червяком, вал которого соединен с поворотным зубчатым храповым механизмом двухстороннего действия. W 4 У1 СО CAD а

СОЮЗ. СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(Я) Н 02 К 41 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1836840/24-07 (25) 1836841/24-07 (22) 13.10.72 (46) 30.09.83. Бюл . М 36 (72) Ю.Е. Окулов (53) 621.313.39(088.8) (54)(57) 1, ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С КОЛЕБ

ЛЮЩИИСЯ РОТОРОМ, содержащий.статор, установленный на коленчатом валу ротор, в пазах магнитопроводов которых уложена трехфазная обмотка, и пару .зубчатых колес, ограничивающих вращение ротора вокруг своей продольной оси, из которых колесо наружного зацепления смещено относительно проЪ дольной оси статора и шарнирно связано с ним, а колесо внутреннего зацепления жестко . соединено с торцем ротора и смещено относительно

его продольной оси на ту же величину несоосности, отличающийся тем, что, с целью плавного регулирования частоты вращения вала при неизменных частоте и напряжении питания обмоток, колесо наружного зацеп ления шарнирно связано со статором через червячное колесо, соосно с продольной осью статора и сцепленное с червяком, вал которого соединен с поворотным зубчатым храповым механизмом двухстороннего дейстаия.

1045336

2. Двигатель по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что обмотки ротора и статора соединены последовательно.

Изобретение относится к электротехнике.

Известен электродвигатель с колеб. лющимся ротором, содержащий статор и установленный на коленчатом валу ротор, в пазах магнитопроводов которых уложена трезфазная обмотка, а ротор. ограничен от вращения вокруг своей продольной оси парой зубчатых колес внутреннего зацепления, из которых колесо наружного зацепления смещено относительно продольной оси статора и шарнирно связано- с ним, а колесо внутреннего зацепления жест. ко соединено с торцем ро — îðà и сме15 щена относительно его продольной оси на ту же величину несоосности, что не позволяет плавно регулировать частоту вращения вала.

Цель изобретения — плавное регулирование частоты вращения вала. при 20 неизменных частоте и напряжении: питания обмоток,.

Поставленная цель достигается .тем, что в электродвигателе колесо

Г наружного зацепления шарнирно связано со статором через червячное колесо соосное с продоль ной осью статора и сцепленное червяком, вал которого соединен с поворотным зубчатым храповым механизмом двухстороннего .QQ действия.

При этом обмотки ротора и статора соединены последовательно.

Обмотка ротора может быть выполне- на короткозамкнутой, а пазы статора и ротора открытыми.

На фиг. 1 изображен электродвигатель с последовательным соединением обмоток ротора и статора, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечное сечение; на фиг. 3 вариант двигателя .с короткозамкнутым ротором, цоперчное сечение.

Статор 1 (фиг. 1 и 2) жестка крепится к станине 2. В пазах статора

1 уложена трехфазнэя обмотка 3. В пазах ротора 4 уложена аналогичная трехфазная обмотка 5. Пакет магнитопровода запрессован на взулке 6 и закреплен с другого торца обоймой 7.

Торец втулки 6 выполнен с зубчатым 5О колесом 8 с внутренними зубьями.

Осевая линия колеса 8 смещена относительно продольной оси ротора 4 на величину эксцентриситета.p . Впрессо3„ Двигатель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что обмотка ротора выполнена короткозамкнутой, а пазы статора и ротора открытыми

2 ванными подшипниками 9 и 10 во втулке 6 и обойме 7 ротор 4 установлен шарнирно на коленчатом валу 11 имеющим для устранения вибрации балансирный противовес 12, Коленчатый вал

11 установлен на подшипниках 13 и

14 крышек 15 и 16, жестко соединенных со станиной 2, Зубчатое колесо 8 находится в зацеплении с наружными зубьями колеса 17, шарнирно связанного через подшипник 18 с червячным колесом 19. Осевая линия колеса 17 смещена относительно продольной оси статора на величину эксцентриситета

Червячное колесо 19 связано шарнйрно через подшипник 20 скольжения с крышкой 15 соосно со статором и находится в зацеплении с червяком 21, Червяк 21 соединен с поворотным зубчатым храповым механизмом двухстороннего действия, состоящим из зубчатого храпового колеса, жестко соединенного с маховичком 22, и коромысла или ползуна с закрепленной íà ННх собачкой (не показаны), В крышке 15 установлена из электроизоляционного материала клеммная коробка 23, к клеммам 24 и 25 ко арой крепятся наружные концы плоских спиральных пружин 26 и 27 (на чертеже третья спиральная пругкина не изображена).-.

Внутренние концы пружин 26 и 27 крепятся к клеммам 28 и 29„впрессованным в электроизаляционную колодку 30 закрепленную жестко на втулке 6 ротора 4, К клегмам 28 и 29 подсоединены выводные концы двух фаз роторной обмотки (третья клемма, к которой подсоединена третья фаза обмотки на чертеже на изображена).

Электродвигатель (фиг. 3) выполняется с открытыми пазами на статоре

31 и роторе 32, B пазах статора 31 уложена распределенная трехфаэная обмотка 33Ä Число "=óáöîâ 34 ротора равно числу зубцов 35 статора. В па(зах ротора 32 уложены стержни 36 короткозамкнутой обмотки.

Принцип работы двигателя состоит в следующем.

Трехфазная обмотка 3 статора соз. дает вращающееся r9 -полюснос магнитное поле. Трехфазная обмотка 5 рота. ра, соединенная последовательно с

1045336 обмоткой статора, также создает вр ащающе е с я в том же н апра вл ен ии

rn -полюсное магнитное поле, При наличии между осью магнитного потока

- статора и осью магнитодвижущей силы ротора некоторого пространственного угла сдвига появится вращаю. щий момент ротора. Однако вращению ротора вокруг своей продольной оси препятствует зубчатое зацепление колеса 8 с колесом.17 вследствие f0 смещения их осевых линий относитель но продольных осей соответственно ротора и статора на величину эксцентри итета Я . Так как колесо 8 соединено жестко с ротором, а колесо 17 — шарнирно со статором, то ротор, связанйый с коленчатым валом шарнирно, под действием вращающего момента вынужден совершать шатунноколебательное движение, вращая при этом коленчатый вал. При совпадении осей обмоток статора и ротора, когда, следовательно, угол сдвига межд ними равен нулю (положение холостого хода), МДС ротора и статора, образованные током, текущим по их обмоткам, действуют согласно. В этом случае вращающий момент двигателя равен нулю, и ротор находится в покое {режим электромагнитнагО тормоза). При плавном изменении IIpocTpBHственного угла сдвига между осями обмоток статора и ротора против направления вращения магнитного поля вал двигателя вращается В направлении вращения магнитного потока с плавным изменением частоты вращения.

Изменение пространственного угла сдвига между осями обмоток статора и ротора. осуществляется поворотом черв ячного колеса 19 через червяк

21 с помощью поворачивающего храпового механизма вращением его маховичка 22.

Работа двигателя с короткозамкйутым колеблющимся ротором основан также на основе взаимодействия,маг.— нитного поля индуктируемых в коротко замкнутой обмотке токов с магнитным полем статора. При совпадении радиальных осей зубцов 34 ротора и 35 статора. частота вращения вала соответствует синхронной. При сдвиге зубцов ротора по отношению к зубцам статора в -направлении. вращения магнитного поля статора (в пределах ширины зубца статора) частота вращения вала уменьшается ниже синхронной; и скольжение увеличивается.

При сдвиге зубцов ротора в пределах половины ширины зубца статора про-. тив направления вращения магнитного поля частота вращения вала уэеличивается выше синхронной, и скольжение уменьшается.,104533б

Составитель 3. Горнии

Текред „4 Тепер корректор

Редактор Е. Папп

Заказ 7570/5á Тираж 687 ПОДПИСНОе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьтий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4