Электрический двигатель

 

i; ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий магнитопровод статора трехфазной обмоткой и ротор с короткозамкнутой обмоткой, установленный на валу, отличающийся тем, что, с целью расширения функци ональных возможностей .путем получения одновременного вращательного и возвратно-поступательного перемещения вала, магнитопровод статора выполнен так, что в развертке имеет вид полосы, ограниченной двумя эквидистантными волнообразными кривыми , причем число волн кривой равно числу полюсов обмотки статора. 2. Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что короткозамкнутая обмотка ротора снабжена промежуточными короткозамкнутыми кольцами. к СХ) 00

СОЮЗ СОВЕТСНИ<

ООЯ

РЕСПУБЛИК

091 (11) зсЮ Н 02 К 41 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СОИДЕТЕЛЬСТВМ

7 1 юг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3599602/24-07 (22) 06.06.83 (46) 07.10.84. Бюл. В 37 (72) В.Н.Замошников (71) Физико-технический институт низких температур АН Украинской ССР (53) 621.313.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 412657, кл. Н 02 К 33/12, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 843123, кл. Н 02 К 33/12, 1979.

3. Брускин Д.Э. и др. Электрические машины и микромашины. M., г

"Энергоиздат", 1981, с. 124-127. (54) (57) 1; ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий магнитопровод статора трехфазной обмоткой и ротор с корот козамкнутой обмоткой, установленный на валу, отличающийся тем, что, с целью расширения функци ональных возможностей путем получения одновременного вращательного и возвратно-поступательного перемещения вала, магнитопровод статора выполнен так, что в развертке имеет вид полосы, ограниченной двумя эквидистантными волнообразными кривыми, причем число волн кривой равно числу полюсов обмотки статора.

2. Двигатель по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что короткозамкну тая обмотка ротора снабжена промежу- g точными короткозамкнутыми кольцами.

7788

1 111

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано как привод рабочих органов машин, например, как привод поршней в компрессорах, насосах и холодильно-газовых ма- 5 шинах.

Известен электрический двигатель вращательного и возвратно-поступательного движения, содержащий статор . с катушками прямого и обратного хода,10 и подвижный элемент (1).

В этом двигателе рабочая энергия удара передается на нагрузку через вращающийся ротор двигателя-вращате ля. В зоне удара возникают упруго- 15 пластичные деформации и поэтому не вся энергия удара передается на нагрузку. Это обстоятельство ведет к снижению КПД машины, а наличие промежуточного звена для передачи ра- 20 бочей энергии удара приводит к усложнению конструкции.

Известен электрический двигатель вращательного и возвратно-поступательного движения, содержащий статор 25 с катушками прямого и обратного хода,. между которыми размещен несущий. трехфазную обмотку магнитопровод, и подвижный элемент, торцы кбторого выступают за пределы магнитопровода j23 . 30

Недостатками данного электродвигателя являются сложность конструк.ции из-за наличия системы управления катушками хода, осуществляющими с требуемой частотой переключение 35 электрического поля, и, как следствие этого, — недостаточная надежность и недолговечность устройства.

Наиболее близким по технической

: сущности к изобретению является, 40 электрический двигатель, содержащий магнитопровод статора с трехфазной обмоткой и ротор с короткозамкнутой обмоткой, установленный на валу (3 ).

Недостатком известного двигателя 45 являются его низкие функциональные возможности и невозможность осуществления возвратно-поступательного и вращательного движения.

Цель изобретения — расширение фун"50 кциональных возможностей путем получения одновременного вращательного и возвратно-поступательного перемещения вала.

Цель достигается тем, что в элек- 55 трическом двигателе, содержащем магнитопровод статора с трехфазной обмоткой и ротор с короткозамкнутой обмоткой, установленный на валу, маг- . нитопровод статора выполнен так, что в развертке имеет вид полосы, ограни" ченной двумя эквидистантнымн волнообразными кривыми, причем число волн кривой равно числу полюсов обмотки статора.

Кроме того, в двигателе короткозамкнутая обмотка ротора. снабжена: промежуточными короткозамкнутыми кольцами.

На фиг. 1 схематично показан предлагаемый электродвигатель, продольный разрез; на фиг. 2 « одна волна развертки магнитопровода и обмотки статора; на фиг. 3 — развертка магнитопровода двухполюсного статора; на фиг. 4 — развертка магнитопровода четырехполюсного статора.

Двигатель содержит станину 1, встроенный статор 2 с трехфазной обмоткой 3, подшипниковые щиты 4, ротор 5 с короткозамкнутой обмоткой, . установленный на валу 6, который смонтирован с возможностью вращательного и возвратно-поступательного движения в направлении его оси. Торцы магнитопровода статора имеют криволинейные эквидистантные поверхности т.е.,магнитопровод набран из кольцевых пластин, изогнутых по торцовой поверхности. Короткозамкнутая обмотка на роторе 5 образована стержнями 7 и,промежуточными короткозамыкающими кольцами 8, установленными между крайними короткозамыкающими кольцами 9.

Высота статора и длина ротора равны

/» (фиг. 2) .Торцы магнитопровода статора эквидистантны. Длина одной волны развертки магнитопровода равна 360 /и, где г> - число полюсов машины.

Двигатель работает следующим образом. !

При включении трехфазной обмотки

3 в электрическую сеть возникает магнитное поле, которое совершает сложное движение: вращается вокруг оси и за один оборот совершает по одному возвратно-поСтупательному движению на каждый полюс обмотки на .величину стрелы изгиба кольцевых пластин магнитопровода.

Образование полюсов трехфазной обмотки и направление сил, действующих на ротор вдоль оси, более подробно показаны на развертке двухполюсного магнитопровода статора (фиг.З).

1117

Магнитопровод статора имеет на верхнем торце развертки два диаметрально расположенных выступа, которым на нижнем торце соответствуют впадины.

Иагнитопровод четырехполюсного

5 статора (фиг. 4) имеет на верхнем торце развертки четыре диаметрально расположенных выступа, которым на нижнем торце соответствуют впадины. Полюсы статора условно изображены прямоугольниками. Длина полюсов статора и ротора равна расстоянию между эквидистантными кривыми . Ход ротора равен высоте волны . Перемещение полюсов четырехполюсного статора отличается от перемещения полюсов двухполюсного статора тем, что один двойной ход совершается за время поворота магнитного поля статора на угол 90

За один оборот магнитного поля ротор совершит четыре двойных хода. Число .двойных ходов ротора в обоих случаях будет одинаковым, так как.произведение числа оборотов магнитного поля статора в единицу времени на число двойных ходов ротора является постоянной величиной, равной удвоенной частоте тока при любом числе пар полюсов. Осевая сила, перемещающая ро788 тор в четырехполюсном статоре, будет в два раза больше, чем в двухполюс) ном,- так как на ротор воздействует одновременно в два раза больше полюсов, в шестиполюсном — в три раза и т.д.

Использование предлагаемого двигаталя с короткозамкнутым ротором вращательного и возвратно-поступательного движения позволит значительно расширить функциональные возможности асинхронных электродвигателей, устранить механические преобразователи, движения между электродвигателем и рабочим органом машины, повысить надежность, долговечность и компактность машин. Например, в компрессорах, насосах и холодильных машинах устраняется шатунно-кривошипный механизм, а следовательно, и детали, подверженные повышенному износу и вызывающие динамическую неуравновешенность, уменьшаются габариты и масса машин, сравнительно легко можно добиться полного динамического урав-. новешивания и устранения реактивного момента, возникающего при пуске и остановке машины.

)117788 о о 0

Я

Составитель С.Венгржановская

Редактор А.Козориз Техред Т.Дубинчак Корректор М.Леонтюк

Заказ 7273/41 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, уд. Проектная, 4