Однофазный синхронный электродвигатель

 

ОДНОФАЗНЫЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЁКТРрДВИГАталь, содержащий сосред точенную обмотку, установленную на сердечнике с полюсными наконечниками , им концентричные дисковые зубча тые магнитопроводы, две пары кольце вых магнитов с осевой ориентацией потвсов, установленных между торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов, и зубчатьт ротор, установленный между торцами дисковых зубчатых магнитопроводов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных, воэмозкностей и повьииения надежности полюсные наконечники сердечника fff f /J / в выполнены с равномерно распределенными по окружности зубцами, число зубцов ротора равно суммарному числу зубцов полюсных наконечников, зубцы ротора разделены на три группы, У каждой из которых зубцы равномерно распределены по окружности, при этом у зубцов одной из групп угловая протяженность равна угловой протяженности зубцов подлосных наконечников сердечника, у зубцов другой группы в полтора раза, а у зубцов третьей группы в два раза больше угловой протяженности зубцов полюсных наконечников и края всех роторных зубцов с одной сто|)оны установлены равномерно по 01(:ружности, причем оси симметрии роторных зубцов с угловой протяженностью, равной угловой протяженности зубцов полюсных наконечников сердечника, совпадают с осями симметрии впадин между последними и угловая протяженность зубцов у зубчатых магннтогъроводов равна гтловой протяженности зубцов полюсых наконечников сердечника, равной трети зубцового деления ротора. ff J ff

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОР.Н Ю

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВМ

13,"

Puz (2l) 3459273/24-07 (22) 15.04.82 (46) 23;- 12.84. Бюл. Ф 47 (72) А.И.Краснопевцев, В.-И.Былинкин, В.А.Шватов и В.A.Äîëãîâ (53) 621.313.323(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 871147, кл. С 04 С 13/10, 198).

2. Авторское свидетельство СССР .

9 995061, кл. G 04 С 13/1О, 1983. (54)(57) ОДНОФАЗНЫИ СИНХРОНН61Й

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий сосредоточенную обмотку, установленную на сердечнике с полюсными наконечниками, им концентричные дисковые зубчатые магиитопроводы, две пары кольцевых магнитов с осевой ориентацией полюсов, установленных между торцами полюсных наконечников и дисковых магнитонроводов, и зубчатый ротор, установленный между торцами дисковых зубчатых магнитопроводов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных. воэможностей и повышения надежности, олюсные наконечники сердечника

„„SU„, 11309 8 А

31 58 Н 02 K 21 08 Н 02 К 37 00 выполнены с равномерно распределенными по окружности зубцами, число зубцов ротора равно суммарному числу зубцов полюсных наконечников, зубцы ротора разделены на три группы, у каждой из которых зубцы равномерно распределены по окружности, .при этом у зубцов одной из групп угловая протяженность равна угловой протяженности зубцов нолюсных наконечников сердечника, у зубцов другой группы в полтора раза, а у зубцов третьей группы в два раза больше угловой протяженности зубцов полюсных наконечников и края всех роторных зубцов с одной стороны установлены Е равномерно по окружности, причем оси симметрии роторных зубцов с угловой протяженностью, равной угловой <: протяженности зубцов полюсных наконечников сердечника, совпадают с осями симметрии впадин между последними и угловая протяженность зубцов у зубчатых магнитопроводов равна .угловой протяженности зубцов полюсных наконечников сердечника,. равной трети зубцового деления ротора.

1130968

Изобретение относится к электротехнике, в частности к однофазиым синхронным электродвигателям, которые находят широкое применение в различных приборах автоматики, телемеханики, вычислительной. техники, системах записи и считывания информации н т.д.

Известен одиофазный синхронный электродвигатель, содержащий обмотку,!О .установленную на сердечниках с полюсными наконечниками, им концентричные дисковые зубчатые магиитонроводы, две пары кольцевых магнитов с осевой ориентаций полюсов, установ-1 ленных между торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов, и зубчатый ротор, установленный между торцами дисковых зубчатых магнитопроводов 1,1, 20

Недостатком такого электродвигателя является сложная конструкция магнитопровода, несущего обмотки управления из нескольких катушек.

Наиболее близким по технической 25 сущности к изобретению является однофазный синхронный электродвигатель, содержащий сосредоточенную обмотку, установленную на сердечнике с полюсными наконечниками, им концентричиые дисковые зубчатые магнитопроводы, две пары кольцевых магнитов с осевой ориентацией полюсов, установленных между торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов, и зубчатый ротор, установленный между торцами дисковых зубчатых магнитонроводов $2),.

Недостатками известного электродвигателя. являются ограниченные функциональные возможности и низкая

40 надежность. Двигатель не может функционировать при питании от источника однополяриых импульсов.

Из-за того, что нагрузки маРнитиых усилий воздействующих на ротор из вестного двигателя, нескомпенсированы, он обладает низкой надежностью.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение надежности однофаэного синхрон- 50 ного электродвигателя.

Йоставленная цель достигается тем, что в однрфазиом синхронном электродвигателе, содержащем сосредоточенную обмотку, установлен- 55 ную на сердечнике с полюсиыми наконечниками, им коицентричные дисковые зубчатые магнитопроводы, две пары кольцевых магнитов с осевой ориентацией полюсов, установленных между торцами полюсных наконечников и дисковых магнитопроводов, и зубчатый ротор, установленный между торцами дисковых зубчатых магнитопроводов, полюсные наконечники сердечника выполнены с равномерно распределенными по окружности зубцами, число зубцов ротора равно суммарному числу зубцов полюсных наконечников, зубцы ротора разделены на три группы, у каждой из которых зубцы равномерно распределены по окружности, при этом у зубцов одной из групп угловая протяженность равна угловой протя3 женности зубцов полюсных наконечников сердечника, у зубцов другой группы в полтора раза, а у зубцов третьей группы в два раза больше угловой протяженности зубцов пг"посных наконечников и края всех роторных зубцов с одной стороны установлены равномерно по окружности, причем оси симметрии роторных зубцов с угловой протяженностью, равной угловой протяженности зубцов полюсных наконечников сердечника, совпадают с осями симметрии впадин между последними и угловая протяженность зубцов у зубчатых магнитопроводов равна угловой протяженности зубцов полюсных наконечников сердечника, равной трети зубцового деления ротора.

На фиг. 1 представлен электродвигатель, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. I на фиг. 3 а,б;в поясняется принцип действия электродвигателя.

На валу 1 закреплен ротор 2 с зубцами 3. Вал 1 сидит в подшипниках, установленных в платах 4 и 5 из немагнитного материала.

На.цилиндрических выступах этих плат концентрично валу надеты постоянные магниты 6 и ?, обращен.ные друг к другу разноименными полюсами. Со стороны торцов, обращенных к ротору 2, магниты 6 и 7 зафиксированы посредством зубчатых дисков 8 и 9, служащих магнитопрбводами.

Концентрично магнитам 6 и 7 установлены кольцевые магниты !О и 11, обращенные друг к другу разноименными полюсами, противоположной относительно магнитов 6 и 7 полярности. С одного из торцов полюса магнитов !О и 11 замкнуты на полюсе противоположз 11 ной полярности магнитов 6 и 7 посредством дисковых магнитопроводов 12 и 13, Между другими торцами магнитов

10 и 11 установлены полюсные наконечники 14 и 15 сердечника 16, на котором размещена катушка 17 сосредоточенной обмотки двигателя.

Полюсные наконечники 14 и 15 выполнены с зубцами 18, которые расположены равномерно по окружности ротора 2.

Ротор 2 выполнен с числом зубцов, равным суммарному числу зубцов полюсных наконечников 14 и 15.

Зубцы 3 ротора 2 распределены на три группы, у каждой нз которых зубцы равномерно распределены по окружности, причем у одной из групп угловая протяженность зубцов 19 райна угловой протяженности зубцов

I8 полюсных наконечников 14 и 15, у зубцов 20 другой группы . — в полтора, а у зубцов 21 третьей группы— в два раза больше. угловой протяженности зубцов IS полюсиых наконечников. Края всех зубцов 19, 20 и 21 с одной стороны установлены равно-. мерно Но окружности при совпадении осей симметрии роторных .зубцов 19 с угловой протяженностью, равной угловой протяженности зубцов 18 полюсных наконечников ферромагнитного сердечника 16 обмотки 17, с осями симметрии впадин 22 между зубцами

18 н при равенстве угловой протяженности зубцов 23 и 24 у зубчатых магнитопроводов 8 и 9, которые установлены на обращенных друг к другу торцах магнитов 6 и 7, угловой протяженности зубцов 18, полюсных наконечников 14 и 15 сердечника 16 обмотки 17, равной трети зубцового . деления ротора.

Двигатель работает следующим образом.

При обесточенном состоянии обмотки 17 зубцы ротора, разделенные на

30968 4 группы 19,20 и 21, устанавливаются по отношению к зубцам 18 полюсных наконечников 14 и 15 в таком положении, как это показано схематично на фиг. 3 о ° Здесь 5 и N условно указывают иа полярность зубцов 23 и 24 зубчатых магнитопроводов 8 и

9, прилегающих к торцам магнитов

6и7.

При нарастании тока в обмотке

17 группа зубцов 21 начинает притягиваться к зубцам 18 полюсных наконечников 14 и 15, затем включается в этот процесс группа зубцов 20 и в последнюю очередь, группа зубцов

19. Благодаря этому ротор постепенно перемещается из положения согласно фиг. Зс в положение согласно фиг.Зь.

С окончанием импульса тока группа зубцов 2 1 начинаетпритягиваться к зубцам 23 и 24 магнитопроводов

8 и 9, затем включается в этот процесс группа,зубцов 20 и в последнюю очередь группа зубцов 19. Благодаря этому ротор постепенно перемещается из положения согласно фиг. 3 б в положение согласно, фиг. 3 в, завершая таким образом шаг.

С поступлением нового импульса тока ротор совершает навый шаг в том 0 же направлении.Ни полярность, ни форма импульса в данном случае существенного значения не имеет, поскольку принцип действия устройства от этих факторов ие зависит.

35 Возможна работа и от источника синусоидального напряжения.

От известных технических решений предлагаемый двигатель отличается

4С тем, что при высокой надежности обладает такими свойствами, что может применяться и в дискретном и в синхронном электроириводе без специальных средств для запуска при питании

45 от источника переменного напряжения различной формы.

1130968

Il30968

ВНИИПИ Заказ 9622/39 Тираж 666 Подписное

Филиал ШШ "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4