Многополюсный синхронный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике и электромашиностроению. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей двигателя за счет получения симметричных обмоток при любой полюсности индуктора и за счет повьшения обмоточного коэффи- Циета. Цель достигается путем выбора чисел полюсов индуктора и якоря отличающихся на к (к 1, 2, 3 ) и соответствующего способа включения катушек, зависящего от выбранной фазности, полюсности и К. 1 з.п ф-лы, 5 ил. а S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1457100 А1 (51)4 Н 02 К 19/06

$ 2

1, г:

I ...

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4258092/24-07 (22) 08.06.87 (46) 07.02.89. Бюл; И 5 (71) HDBOàèáèðñêèé электротехнический институт (72) Г.К.Бессонов, Я.Ф.Лиденгольц, Б.В.Литвинов, К.И.Старчеус и А.М.Шор (53) 62 1.313.323 (088.8) (56) Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. — М.: Энергия, 1980, с. 491.

Авторское свидетельство СССР

М 1403008, кл. Н 02 К 19/06, 26.12.86.

Изобретение относится к электри,ческим машинам, в частности к электродвигателям переменного тока, и может быть использовано в различных областях промышленности и техники.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей электродви/

I гателя.

На фиг.1 показан один из вариантов двигателя, разрез; на фиг.2 расположение катушек в пазах ста- . тора; на фиг.3-5 — развертка поперечного сечения зубцовой зоны повторяющейся части трехфазного двигателя и эпюра сил, действующих на полюсы ротора для трех моментов времени.

Двигатель содержит статор 1 с полюсами 2, катушки 3, собранные в катушечные группы и образующие фазные зоны, ротор 4 с чередующейся по(54) МНОГОПОЛЮСНЫЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЪ (57) Изобретение относится к электротехнике и электромашиностроению.

Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей двигателя за счет получения симметричных обмоток при любой полюсности индуктора и за счет повышения обмоточного коэффициета. Цель достигается путем выбора чисел полюсов индуктора и якоря, отличающихся на к (к = 1, 2, 3...) и соответствующего способа включения катушек, зависящего от выбранной фазности, полюсности и К. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1 лярностью полюсов 5. Число полюсов 5 ротора 4 в данном примере равно 24, число полюсов статора t равно 27, число фаз ш = 3. Катушки 3 выполне- р ны таким образом, что каждая иэ них расположена на одном полюсном делении в пазах 6 (фиг.2). Двигатель содержит три повторяющиеся части с перио360 Ю дом повторяемости — — град. Для ана-.

К лиза работы двигателя достаточно рассмотреть одну повторяющуюся часть с соотношением числа полюсов 5 ротора

4 к числу полюсов 2 статора 1, равным 9/8 ° Две другие части машины работают аналогично. Поэтому всю машину можно рассматривать как состоящую из трех работающих единообразно и одновременно повторяющихся частей.

Электродвигатель работает следующим образом.

3 145710

Положение на фиг.3 соответствует такому моменту времени, когда в фазе А протекает максимальный ток в положительном направлении. В фазах

В и С в это время протекает в отрицательном направлении ток, равный . половине максимального. В соответствии с правилом левой руки на все полюсы 5 северной (N — NÄ) и южной (S - S ) полярностей ротора 4 действуют электромагнитные силы одного направления (справа налево), но разной величины. Величина этих сил зависит от значения тока в пазу 6 стато- 15 ра 1, под которым находится рассматриваемый полюс 5, и от взаимного рас- положения паза 6 и полюса 5. Как изображено на эпюре сил (фиг.3), максимальные силы действуют на полюсы 2р

S u N ), а минимальные — íà N, и Б, Под действием этих сил ротор 4 приходит во вращение. При синхронном вращении ротора 4 происходит одновременное изменение токов в . катуш- 25 ках 3. В следующий момент времени (фиг.4) ток в фазе В достигает максимального отрицательного значения, токи в фазах А и С равны половине максимального и положительны. Этот Э0 момент времени соответствует повороту симметричной звезды векторов фазных токов на 60 . Ротор 4, повернувшись тоже на 60 эл.град., занимает положение, приведенное на фиг ° 4. На все полюсы 5 ротора 4 электромагнитная сила действует в прежнем направлении (справа налево)., изменяется лишь характер распределения сил.

Максимальные силы действуют теперь на 4р те же полюсы 5 ротора 4 N и S, расположенные под пазами 6, в которых находится катушка 3 фазы В, несущая максимальный ток. Минимальные силы действуют, как видно из приве; 45 денной эпюры, на полюсы ротора N и S

Дальнейший поворот ротора 4 и звезды фазных токов еще на 60 приводит к ситуации, изображенной íà 5р фиг.5. В этот момент времени максимальный ток в продолжительном направлении протекает в фазе С, в фазах А и В ток протекает в отрицательном направлении и равен половине максимального. И в этом случае эпект" ромагнитные силы, приложенные к полюсам ротора, действуют справа налево.

Максимальные силы теперь действуют

4 на полюсы 5 S и И, расположенные под фазой С, в которой в данный мо" мент протекает максимальный ток, минимальные же силы действуют на полюсы

5 Я и И .

Подобное распределение токов по фазам имеет место относительно фазы

А (фиг.3). Это обстоятельство в силу симметричности конструкции двигателя не имеет принципиального значения, и дальнейшее вращение ротора 4 приводит к чередованию взаимных расположений ротора 4 и статора 1 (фиг.3 и 4).

Таким образом, трехфазный двигатель вращается с синхронной скоростью пит вращения td = — — который невоз24 можно реализрвать в известном двигателе с полностью симметричной обмоткой статора 1.

Предлагаемый электродвигатель позволяет обеспечить симметрию обмотки статора при разных соотношениях полюсов статора и ротора и тем самым улучшить массогабаритные показатели.

Формула изобретения, 1. Многополюсный синхронный электродвигатель, содержащий статор c m— фазной обмоткой, выполненной из катушек,, расположенных по одной катушке на полюс и соединенных в равные катушечные группы, образующие равные чередующиеся фазные зоны, и ротор с чередующейся полярностью полюсов общим числом 2р, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, числа полюсов стато" ра и ротора различаются íà k, где

1, 2, 3... катушек, соединенных в в катушечные группы., образуют mk фазных зон, при этом каждая катушеч2o+ k ная группа выполнена из и

mk расположенных рядом и включенных встречно катушек, причем при -P.

k четном катушечные группы фазы, рас360 положенные через — — град. включены

k согласно, а при 1 нечетном—

2р встречно, кроме того i-я и (i + 1)-я катушечные группы фазы включены в случае ш 3 согласно при и нечетном и встречно при и четном, в случае ш ) 3 -я и (i + 1)-я катушечные

1457100 6 выполнен неявнополюсным, а обмотка статора выполнена из 2р + k одинаковых катушек, которые уложены в один

) 2. Электродвигатель по и. 1, о т— л и ч а ю шийся тем,что статор группы фазы включены встречно при и нечетном и согласно при и четном.

360 слой с шагом ††-- град.

2р+k

Щиг, 5

Составитель В.Трегубов

Редактор B.Ïåòðàø Техред Л.Олийнык Корректор Н.Гунько

Заказ 7562/54 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям .при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4