Синхронный редукторный электродвигатель

 

Изобретение относится к электрическим машинам малой мощности. Цель изобретения - повышение надежности пуска и синхронизации. КПД и динамической устойчивости синхронного редукторного электродвигателя . Двигатель содержит зубчатый статор 1 с обмоткой 2 переменного тока, зубчатый ротор 3 с короткозамкнутыми частями, обмотку 5, вал 6. Обмотка 5 состоит из Ыэ. PV короткозамкнутых частей. Каждая часть содержит NCT. Его /pv стержней , замкнутых по торцам ротора замыкающими сегментами. Каждая последующая часть обмотки ротора размещена со сдвигом относительно предыдущей на одно зубцовое деление. Электродвигатель имеет i более высокий КПД и пониженные элекIw трические потери в обмотке ротора от токов, индуктируемых основной волной поля статора . 3 ил. to Од ел ;о to 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1265928 (59 4 Н 02 19 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3916646/24-07 (22) 13.05.85 (46) 23.10.86. Бюл. № 39 (71) Воронежский сельскохозяйственный институт им. К. Д. Глинки и Специальное конструкторское бюро систем промавтоматики Производственного объединения

«Промприбор» (72) А. С. Куракин, С. Н. Пиляев, В. Н. Погодин и А. В. Коротких (53) 621.313.322 (088.8) (56) Мироэлектродвигатели для систем автоматики. Справочник/ Под. ред. Э. Д. Лодочникова. — М.: Энергия, 1969, разд. 6, с. 65 — 80.

Куракин А. С. Короткозамкнутая клетка как пусковое средство синхронных редукторных двигателей. — Электромеханика, 1969, № 1, с. 35 — 38. (54) СИНХРОННЫЙ РЕДУКТОРНЫЙ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электрическим машинам малой мощности.. Цель изобретения — повышение надежности пуска и синхронизации, КПД и динамической устойчивости синхронного редукторного электродвигателя. Двигатель содержит зубчатый статор 1 с обмоткой 2 переменного тока, зубчатый ротор 3 с короткозамкнутыми частями, обмотку 5, вал 6. Обмотка 5 состоит из М .= pv короткозамкнутых частей.

Каждая часть содержит М-= Хм /pv стержней, замкнутых по торцам ротора замыкающими сегментами. Каждая последующая часть обмотки ротора размещена со сдвигом относительно предыдущей на одно зубцовое деление. Электродвигатель имеет более высокий КПД и пониженные электрические потери в обмотке ротора от токов, индуктируемых основной волной поля статора. 3 ил.

1265928

Изобретение относится к электрическим машинам малой мощности и может быть использовано для создания тихоходных синхронных электроприводов рабочих механизмов.

Целью изобретения является повышение надежности пуска и синхронизаци, КПД и динамической устойчивости двигателя.

На фиг. 1 и 2 показан синхронный редукторный электродвигатель; на фиг. 3— короткозамкнутная обмотка ротора в виде отдельных частей.

Синхронный редукторный электродвигатель состоит из зубчатого статора 1 с обмоткой 2 переменного тока, зубчатого ротора

3 с короткозамкнутыми частями 4 обмотки

5 и вала 6.

Короткозамкнутная обмотка 5 ротора

3 состоит из N = pv короткозамкнутых частей 4, каждая из которых содержит N=-.=

=Z2p/pv стержней 7, замкнутых по торцам ротора замыкающими сегментами 8 и расположенных в пазах 9.

Двигатель работает следующим образом.

Двухполюсная обмотка 2 (2р= 2) однофазного редукторного двигателя (фиг. 3) с числом пазов на полюс и фазу, равным единице, возбуждает магнитное поле прямоугольной формы. Обмотка ротора состоит из

p8 = 3 замкнутых частей 4. Каждая часть 4 содержит z2p/pv= 6 стержней 7, замкнутых по торцам сегментами 8.

В трехфазном варианте синхронного редуктора электродвигателя следует использовать четную гармонику v= 2. В этом случае обмотка статора должна иметь специальную несимметрию, обеспечивающую в спектре магнитного поля, возбуждаемого обмоткой, четную гармонику v= 2, соизмеримую по величине с основной волной поля v= l.

Каждый стержень 7 части 4 обмотки 5 эквивалентен фазе ротора 3. Минимальное число фаз, при котором поле реакции ротора 3 имеет наибольшую амплитуду и является круговым и вращающимся, равно трем.

Поэтому с целью исключения в поле реакции ротора вращающихся полей обратного следования и снижения потерь в роторе 3 число пазов 9 ротора 3 со стержнями должно быть равно

Z2p= — Зрмп, (1) где и= 1, 2, 3, 4 ....

МДС обмотки 2 статора содержит две явновыраженные гармоники = 1 = 3.

Третья гармоника возбуждает в воздушном зазоре магнитное поле того же порядка

v= 3, которое индуктирует в стержнях 7 замкнутых частей 4 ротора 3 токи, сдвинутые по фазе относительно друг друга на угол, равный 2srpv/Z2 .

Токи ротора от v-й гармоники поля возбуждают в зазоре поле реакции, которое при выполнении условия (1) является круговым и вращается в пространстве согласно с v-й гармоникой статора со скоростью

И

pv (2) или

601 п,= +-—

pу

Знаки плюс и минус в этом выражении зависят от числа фаз обмотки статора и номера гармоники. Взаимодействие поля реакции ротора с полем v-й гармоники статора создает асинхронный вращающий момет, который приводит ротор 3 во вращение со скоростью:

®2 = + (1 Sv)

pv (3) или

20) 120f 2=+., 2 -2 (4) для двигателя с подмагничиванием (02= +- ИЛИ П2= 4 — — ° со 60f

Z2 — Z2 (5) Знаки плюс и минус в выражениях (4) и (5) зависят от соотношения между числами открытых пазов статора и ротора. Полное

4п число открытых пазов ротора должно быть выбрано таким, чтобы скорости (3) — (5) по направлению были согласными.

Предлагаемый электродвигатель по сравнению с известным имеет более высокий

КПД из-за снижения электрических потерь

45 в короткозамкнутой обмотке ротора от токов, индуктируемых основной волной поля статора, и более высокую амплитуду синхронного момента из-за снижения демпфирования рабочих зубцовых полей токами ротора, инду ктированными основной волной поля статора. Более высокая динамическая устойчивость в синхронном режиме из-за большей амплитуды синхронного момента и меньшей разницы синхронных скоростей вращения v-й гармоники поля и ротора. Короткозамкнутая обмотка в виде отдельных короткозамкнутых частей может быть изготовлена,как и известная короткозамкнутная клетка, литьем под давленим. п2= + (1 8V)

601

pv

20 где f — частота питания.

Ъ

S v — скольжение ротора относительно

v-й гармоники статора.

Основная волна МДС статора v= 1 воздействует на магнитную проводимость зубчатого воздушного зазора и возбуждает в

25 зазоре основную волну поля = 1, соответствующую равномерному приведенному воздушному зазору, и зубцовое поле. Взаимодействие этих полей обеспечивает синхронизацию двигателя при низкой скорости вращения ротора, равной для реактивного двигателя

1265928

Формула изобретения

Составитель В. Трегубов

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 5677/54 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

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

Филиал ППП сПатент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование изобретения позволяет создать тихоходный синхронный электропривод рабочих механизмов с улучшенными пусковыми и динамическими характеристками, а также, расширить область применения электродвигателя.

Синхронный редукторный электродвигатель, содержащий зубчатый статор с обмотками и зубчатый ротор с короткозамкнутой обмоткой типа беличьей клетки, стержни которой размещены в открытых пазах ротора и замкнуты с торцов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пуска и синхронизации, КПД и динамической устойчивости двигателя, короткозамкнутая обмотка ротора выполнена из одинаковых частей Мэ= yv, каждая из которых выполнены из стержней 1Ч ..=Zm/pv, где Z o — число пазов ротора занятых стержней; р — число пар полюсов обмотки переменного тока статора;

v — номер гармоники поля статора, каждая последующая часть обмотки ротора размещена со сдвигом относительно предыдущей на одно зубцовое деление.