Однофазный двигатель с катящимся ротором

 

Изобретение относится к электромашиностроению , и направлено на повышение коэф. редукции и обеспечение реверсируемого вращения однофазного двигателя с катящимся ротором. Некруглый крестообразный статор имеет , несущие обмотки удлиненные полюса I и 2 и короткие 3 и 4. Профили рабочих поверхностей полюсов 1, 2, 3 и 4 очерчены двумя дугами равного радиуса , проведенными из центров О, и Oj. Обмотки полюсов 1 и 3, 2 и 4, а при реверсе - полюсов 1 и 4, 2 и 3 включаются попарно-последовательно и согласно, образуя две полуобмотки, которые подсоединяются к однофазному напряжению черед два диода. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. с ю (Л to 00 CD М о о Х- «Риг

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5D 4 Н 02 К 41/Об

) 3

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3651794/24-07 (22) 09.08.83 (46) 23.06.86. Бюл. 11 23 (71) Алтайский ордена Ленина тракторный завод им. М,Н.Êàëèíèíà (72) Г.П.Пархоменко и Л.И.Пархоменко (53) 621.313.33(088.8) (56) Бертинов А.И., Варлей Б.В, Электрические машины. с катящимся ротором. M.: Энергия, 1969, с. 38, рис. 1-21.

Авторское свидетельство СССР

Р 729767, кл. H 02 К 41/06, 1978. (54) ОДНОФАЗНЫИ ДВИГАТЕЛЬ С КАТЯЩИМСЯ

РОТОРОМ (57) Изобретение относится к электромашиностроению.и направлено на повышение козф. редукции и обеспечение реверсируемого вращения однофазного двигателя с катящимся ротором. Некруглый крестообразный статор имеет несущие обмотки удлиненные полюса

1 и 2 и короткие 3 и 4. Профили рабочих поверхностей полюсов 1, 2, 3 и

4 очерчены двумя дугами равного радиуса, проведенными из центров О, и О,. Обмотки полюсов 1 и 3, 2 и 4, а при реверсе — полюсов 1 и 4, 2 и 3

- включаются попарно-последовательно и согласно, образуя две полуобмстки, которые подсоединяются к однофазному щ

О напряжению черед два диода. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1 12

Изобретение относится к элек-,.рическим машинам и может быть использовано в электроприводе устройств автоматики.

Целью изобретения является пдвышение коэффициента редукции и обеспечение реверсируемого вращения, а также повьппение выходного момента путем обеспечения требуемой величины воздушндго зазора и улучшения сцеп- ления ротора со статором.

На фиг. 1 изображен предложенный двигатель;,на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — электрическая схема питания и управления; на фиг,4геометрические построения, поясняющие физику работы двигателя.

Однофазный двигатель с катящимся ротором и некруглым статором содержит крестообразный статор с удлиненными полюсами 1 и 2, несущими обмотки, и короткими полюсами 3 и 4, несущими обмотки. Профили рабочих поверхностей полюсов 1-4 очерчены двумя дугами равного радиуса, проведенными из центров О, и О,. Пакет ста,тора разделен пополам неметаллической прокладкой 5, служащей основанием для вставок б, выполненных из фрикционного материала, например, ретинакса.

Вставки 6 являются опорами для ротора, состоящего из кольцеобразного корпуса 7, в который запрессован па-кет магнитопровода 8. Обмотки полюсов 1 и 3, 2 и 4, а при реверсе полюсов 1 и 4, 2 и 3 включаются попарно последовательно и согласно, образуя две полуобмотки, которые подсоединяются к однофазному напряжению через два диода 9 и 10, а включение двигателя и переключение обмоток полюсов 1-4 при реверсе осуществляется трезпозиционным переключателем 11.

Электродвигатель работает следующим образом.

Пусть вначале ротор занимает положение (фиг. 4g), при котором его центр масс совпадает с центром О .

Это положение характеризуется разными по величине воздушными зазорами между ротором и полюсами 1-4 статора, и для магнитных сопротивлений этих зазоров выполняются соотношения

R) Rg u Rg 7 Rg 7 Rg

2 3 1 Ч

При возбуждении обмоток полюсов 2 и 3 должны возникнуть силы притяжения ротора только g u g а это возможw? Rg, ъ, Rg с

Таким образом, при возбуждении обмоток полюсов 2 и 3 ротор под действием силы g, прижимается к фрикционной вставке 6 полюса 2, а под действием силы я, начинает поворачиваться, имея ось вращения на поверхности фрикционной вставки 6 полюса 2 и стремясь притянуться к полюсу 3, не проскальзывая относительно полюса 2. В промежуточном положении (фиг„ 4 ) величина магнитных сопротивлений воздушных зазоров изменяется так, что у К С

7 Rg . Потоки и Р возрастут и Р о, поэто

? 2 му c танет возможным ответвление некоторой части потока через возI душный зазор полюса 1, так как Rz < (/ - Р,, что вызовет уменьшение силы прижатия ротора к фрикционной вставl

:,се 6 полюса 2 q2 на величину 8 f"

Заканчивается поворот ротора его прижатием к фрикционным вставкам 6 полюсов 1, 2 и З.При возбуждении обмоток полюсов 1 и 4 процессы протекают аналогично описанным с той лишь разницей, что ось поворота ротора находится на поверхности фрикционной вставки полюса 1. Нри peiepсе обмотка полюса ? отключается от обмотки полюса 3 ii0gfKJIIoHGP Tci K o6I io TKPполюса I ? B. обмотка полюса 1 няобо рот, отключается от обмотки полюса 4 и подключается к обмотке iioJIIOccL 3 при помощи трехпозициопного переключателя l1, В описываемом двигателе обеспечивается реверсируемое вращение ротора при пульсирующем иагнитном поле статора„ Передаточное отношение определяется выражением:

? йК

1 =- 2,, где 2

0,02, и оно в 1,57 раза больше, чеи у всех существующих двигателей с катящимся

39796 2 но, когда магнитные потоки 9 и будут замыкаться только через полюса

2 и 3 статора и их воздушные зазоры, т.е, Р = . ? „ 3To условие выполняется при соблюдении пропорциональности намагничивающих сил обмоток полю- сов 2 и 3 величинам магнитных сопротивлений воздушных зазоров Rg u г

R g > что при последовательном соедин кении обмоток полюсов 2 и 3 сводится к соблюдению отношения для чисел витков обмоток полюсов 2 и 3: з 1239 ротором при аналогичных эксцентриситетах и радиусах роторов.

Исследования показали, что уровень вибраций у данного двигателя, не выше, чем у известных. Отличие с состоит .в том, что они имеют однонаправленный характер, т.е. вдоль оси коротких полюсов. Это обстоятельство позволяет его использовать в ряде устройств, где необходимо отсутствие вибраций по одной из осей.

Кроме того, электродвигатель конструктивно прост и технологичен. Ремонт осуществляется легко: замена наиболее часто выходящих из строя де1 талей (фрикционные вставки и обмотки) не вызывает затруднений.

Формула изобретения

1. Однофазный двигатель с катящимся ротором, содержащий статор, сердечник которого несет обмотки, подключенные к сети переменного тока через диоды, и ротор о т л и ч а ю9 25 . шийся тем, что, с целью повьш е— ния коэффициента редукции и обеспечения реверсируемого вращения, сер796 4 дечник статора имеет крестообразную форму, а взаимно перпендикулярные пары его полюсов имеют разную длину, причем поверхность более длинной пары полюсов, обращенной в сторону ро» тора, образована пересечением двух дуг с радиусом меньше радиуса ротора, которые проведены из смещенных центров, лежащих на оси коротких полюсов и расположенных на ней симметрично относительно оси длинных полюсов, а обмотки коротких полюсов посредством переключателя соединены попарно последовательно, причем от- ношение числа витков коротких полюсов к числу витков длинных полюсов. прямо пропорционально отношению эксцентриситета по оси коротких полюсов к, эксцентриситету по оси длинных по-. люсов

2. Двигатель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выходного момента путем обеспечения требуемой величины воздушного зазора и улучшения сцепления ротора со статором, в точках контакта ротора со статором размещены фрикцианные вставки.

1239796

Составитель З,Горник

ТехРед 0.Сспко Корректор Т Колб

Редактор Р:Цицика

Заказ 3404/53

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,