Асинхронный электродвигатель

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„10М112 А

ЗЮ9 Н 02 К 17/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3551407/24-07 (22) 15.02.83 (46) 23.05.84. Бюл. 9 19 (72) И.В.Бочкарев и А .В.Левшин (71) Фрунзенский политехнический институт (53) 621.313.333.021.1(088.8) (56) 1. Патент США Р. 3460016, кл. 318-243, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

9 847451, кл. Н 02 К 17/32, 1979. (54), 7) АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОЧВИГА 1ЕЛЬ„ содержащий статор с обмотками, установленными в корпусе, ротор, закрепленный на втулке, обхватывающей вал и установленной с воэможностью осевого перемещения вдоль вала, дополнительный магнитопровод, установленный рядом с ротором на втулке с возможностью свободного вращения, центробежный регулятор, один из рычагов которого шарнирно соединен с втулкой, а другой - с штифтом, и пружину., установленную между этим штифтом и одним из концов втулки для прижатия втулки к кольцевой ограничительной шпонке, расположенной со -стороны другого конца втулки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем регулирования величины стабилизированной частоты вращения, он снабжен регулирующим устройством и дополнительной втулкой, установленной с возможностью аксиального перемещения . и фиксации относительно вала указан- I ным регулирующим устройством, соединенным с корпусом, а штифт установлен иа дополнительной втулке.

1094112

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано для привода различных механизмов, требующих различных постоянных частот вращения при изменении нагрузки в широких пределах ° 5

Известны асинхронные электродвигатели, содержащие статор с обмотками, запрессованный в корпус, и короткозамкнутый ротор, расположенный на полой втулке, с которой соединен вы- 10 ходной конец вала, Внутри втулки расположен винт, соединенный с одной стороны с рукояткой управления, а с другой с подшипником, внешняя обойма которого связана с ротором. При . 15 вращении рукоятки подшипник перемещается по винту, ротор смещается в осевом направлении и тем самым регулируется его частота вращения (11 .

Недостатком таких асинхронных 20 электродвигателей является невозможность стабилизации частоты вращения, поэтому они не могут применяться там, где требуется постоянство частоты вращения, например, в лентопротяжных механизмах, роме того, они имеют большой ток намагничивания, особенно в крайнем смещенном положении ротора.

Наиболее близким к изобретению по.. технической сущности и решаемой задаче является асинхронный электродвигатель, содержащий статор с обмотками, ротор, закрепленный на охватывающей вал втулке, установленный с возмож-ностью осевого перемещения вдоль вала, дополнительный магнитопровод, ус-З5 тановленный рядом с ротором на втулке с возможностью свободного вращения, центробежный регулятор, один из рычагов которого шарнирно соединен с втулкой,а другой — с штифтом, жест- 40 ко установленном на валу, и пружину, установленную между одним из концов втулки и штифтом и прижимающую втулку к кольцевой ограничительной шпонке, Расположенной со стоРоны другого 45 конца втулки, При вращении центробежный регулятор совместно с пружиной обеспечивает автоматическую стабилизацию частоты вращения за счет аксиальных перемещений ротора относи".ельно статора f2(.

Недостатком известного устройст-, ва является неврзможность регулирования величины стабилизированной частоты вращения, которая в каждом конкретном случае однозначно определена параметрами и характеристиками пружины и центробежного регулятора. Это значительно сужает функциональные возможности известного асинхронного 60 электродвигателя и не позволяет его использовать там, где по условиям эксплуатации требуется периодически изменять величину стабилизированной частоты вращения, в том числе непос- 65 редственно во время работы без отключения от сети.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей асинхронного электродвигателя путем регулирования величины стабилизированной частоты вращения, Поставленная цель достигается тем, что асинхронный электродвигатель, содержащий статор с обмотками, установленный в корпусе, ротор, закрепленный на втулке, охватывающей вал и установленный с возможностью, осевого перемещения вдоль вала, дополнительный магнитопровод, установленный рядом с ротором на втулке с возможностью свободного вращения, центробежный регулятор, один из рычагов которого шарнирно соединен со втулкой, а другой - со штифтом,и пружину, установленную между этим штифтом и одним из концов втулки, снабжен регулирующим устройством и дополнительной втулкой, установленной с возможностью аксиального перемещения и фиксации относительно вала при помощи регулирующего элемента, указанным регулирующим устройством, соединенным с корпусом, а штифт установлен на дополнительной втулке.

На чертеже изображен предлагаемый электродвигатель, разрез.

Статор 1 с обмотками 2 установлен в корпусе 3. Короткозамкнутый ротор

4 жестко закреплен на втулке 5, которая установлена на валу 6 с возможностью аксиального перемещения, На втулке 5 через подшипники 7 и 8 установлен дополнительный сплошной нещихтованный магнитопровод 9, на котором закреплены вентиляционный лопатки 10. На валу 6, установленном на подшипниках 11 и 12 в корпусе 3, расположена дополнительная втулка

13, име;эщая на внутренней поверхнос-. ти стопор14. Стопор 14 входит в аксиальный паз 15, выполненный на внеш. ней поверхности вала 6. Дополнительная втулка 13 установлена с возможностью аксиального перемещения и периодической фиксации относительно вала 6 при помощи регулирующего устройства 16, выполненного в виде винтовой передачи 17, связанной с внешней обоймой подшипника 18 и имеющей регулировочную ручку 19. Внутренняя обойма подшипника 18 жестко связана с дополнительной втулкой 13. Рычаг

20 центробежного регулятора 21 шарнирно соединен с штифтом 22, жестко установленным на дополнительной втулке 13. Между втулкой 5 и штифтом 22 установлена пружина 23, которая прижимает втулку 5 к кольцевой ограничительной шпонке 24. В корпусе 3 выполнены вентиляционные окна 25, Электродвигатель работает следующим образом.

1094112

Составитель В.Комаров

Редактор А, Шандор Техред И. Тепер Корректор В Бутяга

Заказ 3453/43 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул, Проектная, 4

При подаче напряжения на обмотки

2 статора 1 ротор 4 вместе с центробежным регулятором 21 приходит во вращение ° При этом под действием центробежной силы грузы центробежного регулятора 21 стремятся удалиться от оси вращения г тем самым через систему рычагов 20 и 26 перемещают втулку 5 вместе с ротором 4 и дополнительный магнитопроводом 9 в аксиальном направлении вдоль вала из рас точки статора 1, преодолевая сопротивление пружины 23. При определенной частоте вращения, на которую настроены центробежный регулятор 21 и пружина 23, наступает равновесие сил t5 и электродвигатель переходит в номинальный режим работы, при котором имеется осевое смещение между ротором 4 и статором 1. Дополнительный магнитопровод 9 входит в Расточку статора 1 и также приходит во вращение, обеспечивая за счет вентиляционных лопаток 10 охлаждение всей машины °

Стабилизация частоты вРащения Ротора 4 .происходит следующим образом.

При уменьшении нагрузки на валу 6 его частота ращения увеличивается и под действием центробежных сил центробежный регулятор 21 смещает втулку 5 с ротором 4 иэ расточки статора 1 еще на определенную величину.

Поскольку при этом величина магнитного потока, пронизывающего ротор 4> уменьшается, то частота вращения вала 6 также уменьшается. При увеличе- 35 нии нагрузки на валу 6 его частота вращения уменьшается и осевое усилие центробежного регулятора 21 также уменьшится. Под действием усилия пружины 23 ротор 4 смещается в расточ- 40 ку статора 1 и эа счет увеличения магнитного потока, проходящего через ротор 4 частота вращения последнего увеличивается .

Регулирование величины стабилизированной частоты вращения осуществляется при помощи регулирующего элемента 16 путем «ращения регулировочной ручки 19. При этом за счет винтовой передачи 17 и подшипника

18 дополнительная втулка 13 сместится вдоль вала 6 и тем самым усилие сжатия пружины 24 и угол между рычагами 20 и 26 центробежного регулятора 21 изменятся.. Тогда равновесие осевого усилия центробежного регулятора 21 и усилия пружины 23 наступит при другой частоте вращения, на которой и обеспечивается в дальнейшем стабилизация. Стопор 14, позволяя втулке 13 совершать аксиальные пере мещения на длину аксиального паза

15, предохраняет от вращения втулки

13 относительно вала 6. При этом с целью предотвращения самопроизвольного аксиального перемещения дополнительной втулки 13 вдоль вала под действием, например, усилия пружины 23 может быть предусмотрена дополнительная фиксация регулировочной ручки 19.

Регулирование можно осуществлять и дистанционно, заменив ручку 19 электромеханической системой.

Достоинство предлагаемого электродвигателя состоит в расширении его функциональных возможностей эа счет того, что в нем достигается регулирование величины стабилизированной частоты вращения в широком диапазоне. изменения нагрузки как вверх, так и вниз от номинальной.