Двигатель с катящимся дисковым ротором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тихоходном малоинерционном электроприводе. Целью изобретения является повышение КПД. Двигатель состоит из корпуса 1 с закрепленными в нем секциями 2 обмотки якоря, двух роторов 4 с шихтованными магнитопроводами в виде кольцевого ярма 5 с торцовыми зубцами 6. Роторы 4 установлены на шарнирах таким образом, чтобы зубцы 6 их магнитопроводов входили в отверстия секций 2 обмотки и занимали в них среднее положение. На валу 11 двигателя закреплен ферромагнитный диск 13, размещенный между роторами 4. При включении секций 2 обмотки якоря в сеть переменного тока через вентильную схему под током в каждый момент времени оказываются секции одной половины статора. Магнитный поток каждой секции замыкается через зубец 6, охватываемый этой секцией, рабочий зазор, ферромагнитный диск 13, противоположный зубец 6 другого ротора 4, ярмо 5 и соседние зубцы обоих роторов 4. Под действием результирующей электромагнитной силы роторы обкатывают торцовую поверхность зажатого между ними ферромагнитного диска 13, оставаясь остановленными от вращения вокруг своей оси. В электродвигателе на пути основного магнитного потока якоря отсутствуют дополнительные нерабочие зазоры, поток замыкается по относительно короткому магнитопроводу, проходя минимальные рабочие зазоры, что обусловливает низкое потребление электроэнергии и, следовательно, более высокий КПД. 3 ил.

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1166 А 1 (19) (1!) ($y)$ Н 02 К 41 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРИЧНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4416039/24-07 (22) 28.04.88 (46) 30.04.90. Бюл. № 16 (7 1) Московский авиационный институт ,им. Серго Орджоникидзе (72) Н.Г.Орлов (53) 621.313.13 (088.8) (56) Патент ФРГ № 1538801, кл. Н 02 К 41/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1363396, кл. Н 02 К 41/06, 1986. (54) ДВИГЛТЕЛЬ С КАТЩИМСН ДИСКОВЬМ

РОТОРОМ

2 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тихоходном малоинерционном электроприводе. Цель изобретения — повыше" ние КПД. Двигатель состоит из корпуса 1 с закрепленными в нем секциями

2 обмотки якоря, двух роторов 4 с пыхтованными магнитопроводами в виде кольцевого ярма 5 с торцовыми зубца. ми 6. Роторы 4 установлены на шарнирах таким образом, чтобы зубцы 6 их магнитопроводов входили в отверстия секций 2 обмотки и занимали в них среднее положение. На валу 11 двига1561166 теля закреплен ферромагнитный диск

13, размещенный между роторами 4, При включении секций 2 обмотки якоря в сеть переменного тока через вентиль5 ную схему под током в каждый момент времени оказшваются секции одной половины статора. Магнитный поток каждой секции замыкается через зубец. 6, охватываемьп! этой секцией, рабочий зазор, ферромагнитный диск 13, противоположный зубец 6 другого ротора .4, ярмо 5и соседние зубцы обоих роторов

4. Под действием результирующей элек) Изобретение относится к электро- 20 технике и может быть использовано в тихоходном малоинерционном электроприводе.

Цель изобретения — повышение КПД.

На фиг. 1 представлен электродви- 25 гатель, продольный разрез; на фиг.2 — . разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема питания двигателя. !

Двигатель состоит из корпуса 1 (фиг. 1) с закрепленными в нем двенадцатью катушками секций 2 обмотки якоря (секции 2 попарно объединены в две дисковые обоймы 3, залитые эпоксидным компаундом, по шесть катушек в каждой, и вставлены в корпус 1), 35 двух роторов 4 с шихтованными магнитопроводами в виде кольцевого ярма 5 с шестью торцовыми зубцами 6. Роторы .4 установлены в корпусе 1 на кардан- 40

° ных шарнирах, состоящих из кольца 7, двух штифтов 8, запрессованных во втулку 9, и двух винтов 10. Втулки

9 обоих шарниров закреплены в корпусе

1. Роторы 4 установлень! на шарнирах так, чтобы зубцы 6 их магнитопроводов входили в отверстия катушек секций 2 и занимали в них среднее положение. На валу 11 двигателя, установленном в корпусе.1 на подшипниках 12, о закреплен ферромагнитный диск 13, размещенный между роторами 4. Конструктивные элементы ротора 4 выполнены немагнитными. Катушки секций 2 якоря дви! ателя Включены в схему шес тилучевой звезды через вентили 14 и подключены к источнику трехфазного напряжения. Катушки секций 2, принадлежащие одному лучу схемы, охватыватромагнитной силы роторы обкатывают. торцовую поверхность зажатого между ними ферромагнитного диска 13, оставаясь остановленными от вращения вокруг своей оси. В электродвигателе на пути основного магнитного потока якоря отсутствуют дополнительные нерабочие зазоры, поток замыкается по относительно короткому магнитопроводу„ проходя минимальные рабочие зазорь1-, что обусловливает низкое потребление электроэнергии и, следовательно, .более высокий КПД . 3 ил. ют противоположные зубцы магнитопроводов разных роторов. Все катушки включены согласно, т.е. при протекании тока от начала катушек к их концам магнитные потоки противопдложных зубцов, принадлежащих разным роторам, складываются и имеют в соответствующих зубцах одно направление.

Число зубцов каждого ротора и, соответственно, число катушек секций обмотки якоря могут быть увеличены в и раз. При этом каждый луч схемы будет состоять из и катушек, соединенньгх последовательно или параллельно. Если питающая сеть двухфазная иди однофазная с фазосдвигающей емкостью, то схема питания будет четырехлучевой, аналогичной схеме питания от трехфазной сети. Число катушек можно уменьшить в два раза, при этом оставшиеся катушки будут охватывать зубцы только одного ротора.

Двигатель работает следующим образом.

При включении катушек секций 2 обмотки якоря в сеть переменного тока через вентильную схему (фиг. 3) под током в каждый момент времени оказываются катушки одной половины статора. Магнитный поток каждой катушки замыкается через зубец 6, охватываемый этой катушкой, рабочий зазор, ферромагнитный диск 13, противоположный зубец 6 другого ротора 4, ярмо 5, соседние зубцы обоих роторов 4. В рабочих зазорах между роторами 4 и ферромагнитным диском 13 образуется бегущее магнитное поле, сосредоточенное лишь в половине активной эоны машины. Под действием результирующей

5. 156 электромагнитной силы, обусловленной этим полем,. роторы обкатывают торцовую поверхность зажатого между ними ферромагнитного диска 13, оставаясь остановленными от вращения вокруг своей оси. Вследствие разности длин поверхностей качения роторов 4 и ферромагнитного диска 13 последний поворачивается вокруг своей оси, вращая вал 11 двигателя.

Двигатель может работать также в шаговом режиме при питании от сети постоянного тока через коммутатор.

Для повышения ресурса двигателя, уменьшения уровня шума и конструктивного обеспечения требуемого коэффициента редукции на роторы могут быть установлены кольцевые дорожки качения, которыми каждый из роторов опирается на диск 13. При этом между ферромагнитными зубцами 6 и диском

13 может сохраняться некоторый минимальный зазор.

В предлагаемом двигателе с катящимся дисковым ротором на пути основного магнитного потока якоря отсутствуют дополнительные нерабочие зазоры, поток замыкается по относиt 166 6 тельно короткому магнитопроводу, проходя минимальные рабочие зазоры„ что обусловливает низкое потребление по сравнению с известным двигателем на" магничивающего тока, а следователь" но, более высокий КПД.

Ф о р м у л а изобретения

10, Двигатель с катящимся дисковым ротором, содержащий корпус с закрепленными в нем неподвижными катушками обмотки якоря, оси которых параллельны выходному валу, установленными на шарнирах двумя роторами с магнитопроводами и закрепленный на валу двигателя ферромагнитный диск, размещенный между роторами, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

КПД, катушки обмотки якоря выполнены в виде двух секций, симметричных относительно ферромагнитного диска, магнитопроводы роторов выполнены в

25 виде кольцевого ярма с торцовыми зубцами, обращенными к ферромагнитному диску и симметричными относительно него и размещенными внутри секций обмотки.

1561166

Составитель С,Пахомов

Редактор И:.Петрова Техред lI.Ñåðäþêoâà Корректор В.Кабаций

Заказ 982 Тираж 437 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101