Реактивный синхронный электродвигатель

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (! 1) (1)4 И 02 К 19/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " 1

1 ь (1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3729824/24-0 7 (22) 27.04.84 (46) 15. 11.85. Бюл. В 42 (71 ) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро электрических машин Объединения "Сибэлектромотор" (72) Г.А.Манатейкин (53) 621,313.322(088.8) . (56) Патент Швейцарии У 299492, кл. 21 d 16, опублик. 1952.

Патент ФРГ У 87!183, кл. 21 6 16, опублик. 1953.

Патент ФРГ В 2744160, кл . Н 02 Н 1/22, опублик. 1977 ° (54) (57) РЕАКТИВНЫЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор с многофаэной обмоткой, ротор, выполненный иэ ферромагнитных пластин, расположенных вдоль оси вращения, объединенных в пакеты, которые определены друг от друга слоями немаг нитного электроприводящего материала одинаковой толщины, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улуч.шения использования активных материалов и повышения коэффициента мощности, толщина пакетов пластин выполнена раэличной с уменьшением ее от оси полюса ротора к его краям по за кону синуса.

192054 г ет, что равномерная магнитная нагрузка с высоким использованием поперечного сечения полюса может быть достигнута, если величина этого сечения будет равна площадй вписанной синусоиды.

Ho Sq =- --- Б пр > где 5 g площадь синусоиды 1

6„1, „,„ — С вЂ” площадь поперечного 12 сечения полюса; — активная длина пакета ротора.

Таким образом, суммарное сечение всех ферромагнитных пакетов следует принять равным площади синусоиды

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным реактивным двигателям.

Целью изобретения является повышение использования активных материалов и -увеличение коэффициента мощносTH „

На чертеже показано поперечное сечение 4-х полюсного ротора электродвигателя. Ротор содержит пакеты 1 из ферромагнитных пластин 2, толщина пакетов 1 от продольной оси к поперечной уменьшается по закону синуса, немагнитные слои 3 из электропроводящего материала, например алю-.. миния, стяжные немагнитные шпильки

4, немагнитные втулки 5..

При работе косинусноro синхронного реактивного двигателя в синхронном режиме синусоидальному распределению индукции в воздушном зазоре способствует близкое к косинусоидальному распределению магнитной проводимости от продольной к попеРечной оси полюса ротора, что обеспечивает оптимальную магнитную нагрузку ротора и зубцов статора, а значит улучшение использования материала ротора и энергетических показателеи электродвигаТеля. Малая магнитная проводимость. по поперечной оси обеспечивается немагнитными слоями пластин 2;

При синусоидальном распределении намагничивающей силы статора вдоль полюсного деления оптимальная и равномерная магнитная нагрузка поперечного сечения ферромагнитных пакетов полюса ротора может быть достигнута при выполнении 2-х условий.

Во- первых, если суммарная толщина всех ферромагнитных пакетов полюса ротора диаметром D будет составлять вполне определенную величину, а йменно

2D

ХЬ Р" в-1 2

Такая зависимость должна быть. обеспечена по следующим соображениям: вследствие синусоидального распределения индукции на полюсном делении наиболее нагруженной (в магнитном отношении) является средняя часть сечения полюса вблизи продольной оси. Чем дальше от продольной оси, тем менее нагружено поперечное . сечение полюса ротора. Отсюда следу

2 D

ЕЬ ° = S ф 5 и 2

20 2 D или Ь = — = - а для половины

ryn p

2 D полюса с Ь = —,— —.т.т. ф <1 .2 ч2

Увеличение суммарной толщины ферромагнитных пакетов свыше этой величины приводит к.значительному ухудшении соотношения магнитных проводимостей по продольной и поперечной осям и значит к уменьшению электро30 магнитного момента. Уменьшение суммарной толщиныферромагнитных пакетовповлечет снижениекоэффициента мощности.

Во-вторых, если проводимость магнитной цепи ротора в направлении от пРодольной оси к поперечной будет изменяться по косинусоидальному закону. Осуществить этот закон с достаточнои для практики точностью можно, отделив ферромагнитные пакеты

40 друг от друга определенным числом равных по толщине. слоев немагнитного электропроводного материала и набирая полюс из ферромагнитных пакетов различной толщины таким обра45 зом, что толщина каждого последующего (от продольной оси полюса к поперечной} Ферромагнитного пакета со2 ставит часть толщины предыщущего.

И

5р Так как толщины ферромагнитных пакетов связаны между собой законом геометрической прогрессии, то толщи.на первого (от продольной оси полюса ) ферромагнитного пакета

2 i D

Ь () йс > 2 2

Составитель В. Трегубов

Техред З.Палий Корректор В.Бутяга

Редактор А.Гулько Заказ 7169/53 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 з 1 где n - фисло ферромагнитных слоев на половину полюса.

Суммарная толщина немагнитных слоев на половину полюса должна тогда составлять

Число немагнитных слоев на половину полюса ш = Kb„с/Ьнс где Ьнс толщина одного немагнитного слоя.

При выбранной при .расчете величине индукции в роторе определена толщина пакета, их число и число немагнитных слоев.

Распределение магнитной проводимости от продольной к поперечг

192054 4 ной оси полюса ротора осуществляет по закону, близкому к косинусоидаль ному, Это снижает содержание высших гармоник магнитного потока в воздушном зазоре и таким образом ведет к уменьшению величины пара зитных моментов от этих гармоник, а также к уменьшению потерь в стали ротора и -значит к росту КПД, Большее

1О суммарное поперечное сечение ферромагнитных пакетов полюса позволяет увеличить магнитную проводимость по продольной оси полюса и ведет к росту электромагнитного. момента и коэффициента мощности. Все это вместе улучшает также использование активных материалов машины.