Электродвигатель с катящимся дисковым ротором

 

Изобретение относится к электротехнике , к электрическим машинам и может быть использовано, в тихоходном малоинерционном электроприводе. Цель изобретения состоит в повышении надежности двигателя. Двигатель содержит статор 1, установленные в нем на шарнирах два дисковых ротора 4 с магнитопроводами, между которыми рас (Л со 05 с 00 со о:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (S» 4 Н 02 К 41/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4075633/24-07 (22) 14.05.86 (46) 30. 12.87. Бюл. N- 48 (71) Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (72) Н.Г.Орлов (53) 621.313.33 (088.8) (56) Патент ClIIA И- 35530318, кл. Н 02 К 37/00, 1970.

Патент ФРГ У 1538801, кл. Н 02 К 41/06, 1974.

„Л0„„1363396 А 1 (54) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С КАТЯЩИМСЯ

ДИСКОВЫМ РОТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам и может быть использовано в тихоходном малоинерционном электроприводе. Цель изобретения состоит в повышении надежности двигателя. Двигатель содержит статор 1, установленные в нем на шарнирах два дисковых ротора 4 с магнитопроводами, между которыми рас13633 положен ферромагнитный диск 6, закрепленный на валу 5 двигателя, и обмотку 3 якоря, магнитопроводы роторов выполнены в виде отдельных Г-образных сердечников 13, обращенных одним торцом к ферромагнитному диску, а другим торцом к наружной поверхности дискового ротора 4. Магнитные потоки каждой катушки статора замыкаются через П-образные сердечники 2, которые

96 расположены одним зубцом над Г-образным сердечником одного ротора, а другим зубцом над Г-образным сердечником другого ротора. При включении обмоток

3 статора роторы 4 обкатывают торцовую поверхность ферромагнитного диска, который остается зажатым между ними. Размещение обмотки 3 якоря на статоре позволяет исключить воздействие вибраций на обмотку. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам в частности., может быть использовано в тихоходном малоинерционном электроприводе.

Цель изобретения — повышение надежности двигателя.

На фиг.1 представлен продольный разрез двигателя на фиг.2 — то же, поперечный разрез; на фиг.3 — схема питания двигателя.

Двигатель состоит из корпуса 1 с закрепленными в нем шестью П-образными сердечниками 2, на которых размещены катушки 3 обмотки якоря, двух роторов 4 и вала 5 двигателя с закрепленным на нем ферромагнитным диском 6. Вал 5 установлен на подшипни-. ках 7 в щитах 8 корпуса. Каждый ротор 4 установлен на карданном шарнире, состоящем из кольца 9, двух штифтов 10, запрессованных во втулку 11, и двух винтов 12 (фиг.2). Втулки 11 обоих шарниров закреплены на щитах

8 корпуса. Магнитопроводы роторов выполнены в виде шести Г-образных ферромагнитных стержней 13, один торец которых обращен к ферромагнитному диску 6, а другой — к одному из зубцов

П-образного сердечника 2 статора.

Поверхности стержней 13.и 2 ротора и статора, обращенных друг к другу, имеют сферическую форму с центром в центре карданного шарнира. Конструктивные элементы ротора выполнены немагнитными. Катушки З,якоря двигателя включены в схему шестилучевой звезды через вентили 14 (фиг.3) и подключены к источнику трехфазного напряжения.

Число стержней статора и ротора соответственно число катушек обмотки якоря, может быть увеличено в К раз.

При этом, каждый луч схемы (фиг.3)

5 будет состоять из К катушек, соединенных последовательно или параллельно.

Если питающая сеть двухфазная или однофазная с фазосдвигающей емкостью, то схема питания двигателя будет четырехлучевой, аналогичной схеме питания от трехфазной сети.

Крепление роторов 4 возможно и на стандартных двухрядных сферических подшипниках, которые допускают смещение оси внутреннего кольца относитепьно наружного до 5 град. Фиксация же ротора от поворота вокруг своей оси в этом случае выполняется с по2О мощью мембранной муфты или зубчатого зацепления ротора со статором без разности в числе зубьев.

Двигатель работает следующим образом.

При включении обмоток якоря 3 в сеть переменного тока через вентильную схему под током в каждый момент времени оказываются катушки одной половины статора. Магнитные потоки

ЗО каждой катушки статора замыкаются через П-образные сердечники 2, сферические зазоры между ротором и статором, Г-образные сердечники 13 ротора

4 и ферромагнитный диск 6. В рабочих

35 зазорах между роторами и ферромагнитным диском 6 образуется полуволна бегущего магнитного поля. Результирующая электромагнитная сила, действующая на каждый из роторов 4 враща40 ется с синхронной частотой поля. Ро1363396 я4 торы 4, оставаясь неподвижными в смысле вращения вокруг своих осей, обкатывают торцовую поверхность ферромагнитного диска 6, который остается зажатым между ними. Вследствие разности длин поверхностей качения роторов 4 и ферромагнитного диска 6, последний поворачивается относительно своей оси, вращая вал двигателя.

Двигатель может работать и в шаговом режиме при питании от сети постоянного тока через коммутатор °

Двигатель с катящимся дисковым ротором.по сравнению с известным обладает более высокой надежностью.

Размещение обмотки якоря на статоре позволяет исключить воздействие вибраций на обмотку, которые при длительной работе машины нарушают корпусную и межвитковую изоляцию. Малая длина магнитопровода якоря по сравнению с разветвленной магнитной цепью в известном устройстве, обеспечивает меньшее падение магнитного 25 потенциала в стали и меньшую величину потоков рассеяния. Это приводит к большей величине индукции в рабочем зазоре, а, следовательно, и электро,магнитного момента. 30

В предлагаемой конструкции поток якоря проходит минимальные зазоры.

Величина же минимального рабочего зазора сведена до минимума, что позволяет получить большие величины электромагнитных усилий и момента. формула изобретения

Электродвигатель с катящимся дисковым ротором, содержащий корпус, установленные в нем на шарнирах два дисковых ротора с якорными обмотками, образующие магнитную систему двигателя, и ферромагнитный диск, расположенный между дисками роторов и установленный на выходном валу, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, магнитная система двигателя выполнена из двух частей: неподвижной, состоящей из

П-образных шихтованных сердечников с обмотками, установленных в корпусе неподвижно равномерно по периферии, и подвижной, состоящей из Г-образных шихтованных ферромагнитных сердечников, установленных на дисках ротора и обращенных одним торцом к диску выходного вала, а другим — к неподвижным магнитопроводам с обмотками.

1363396

Составитель С.Пахомов

Техред Л.Сердюкова

Редактор И.Сегляник

Корректор В.Бутяга

Заказ 6375/50

Тираж 659 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,4