Однофазный асинхронный электродвигатель

 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к однофазным2 7;/(риг.^асинхронным электродвигателям малой мощности. Цель изобретения - упрощение и повышение жесткости конструкции, уменьшение массы. Однофазный асинхронный электродвигатель содержит статор 1, основные 2 и дополнительные 3 явновыраженные полюса. На основных полюсах 2 установлены обмотки 4, основные 2 и доЛолнительные 3 полюса соединены ярмом 5 с тангенциальными прорезями 6, которые соединяют прорези 7 в основных 2 и дополнительньгх 3 полюсах. Прорези 7 в полюсах 2 и 3 расположены относительно полюсов 2 и 3 установлен ротор 9 с к.з. обмоткой 10. К.з. витки 11 охватывают с внутренней, внешней или с обеих сторон ярмо 5 с тангенциальными прорезями 6. Зз.п. ф-лы, 4 ил.СЛСсо о00>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<)s Н 02 К 1/14, 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4828108/10 (22) 28.05.90 (46) 15.02.92. Бюл, N 6 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и приборостроения (72) Б,И.Ильин, B.Н,Шувалов, P.М,Юмагузин и Н.И.Ильина (53) 621.313.04(088.8) (56) Арменский Е.В. и др. Электрические микромашины, M.: Высшая школа, 1975, с. 129.

Авторское свидетельство СССР

O 550730, кл Н 02 К 17/10, 1974, (54) ОДНОФДЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к однофазным

7.. Ж „, 1713018 А1 асинхронным электродвигателям малой мощности. Цель изобретения — упрощение и повышение жесткости конструкции, уменьшение массы. Однофазный асинхронный электродвигатель содержит статор 1, основные 2 и дополнительные 3 явновыраженные полюса. На основных полюсах 2 установлены обмотки 4, основные 2 и дойолнительные 3 полюса соединены ярмом 5 с тангенциальными прорезями 6, которые соединяют прорези 7 в основных 2 и дополнительных 3 полюсах. Прорези 7 в полюсах 2 и 3 расположены относительно полюсов 2 и

3 установлен ротор 9 с к.э. обмоткой 10. К.з. витки 11 охватывают с внутренней, внешней или с обеих сторон ярмо 5 с тангенциальными прорезями 6. 3 з,п, ф-лы, 4 ил, I

1713018

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к однофазным асинхронным электродвигателям малой мощности.

Цель изобретения — упрощение и повышение жесткости конструкции, уменьшение массы.

На фиг.1 представлен электродвигатель, поперечный разрез; на фиг.2 — то же, при охвате короткозамкнутыми витками внутренней части ярма с прорезями; на фиг,3 — то же, при охвате короткозамкнутыми витками внешней части ярма с прорезями: на фиг 4 — то же; при охвате короткозамкнутыми витками внешней и внутренней частей ярма с прорезями.

Однофазный асинхронный электродвигатель (фиг.1) содержит статор 1, основные

2 и дополнительные 3 явно выраженные полюса. На основных полюсах 2 установлена обмотка 4, основные 2 и дополнительные 3 полюса соединены ярмом 5 с тангенциальными прорезями 6, которые соединяют прорези 7 в основных 2 и дополнительных полюсах. Прорези полюсов 2 и 3 расположены относительно тангенциальной прорези 6 симметрично, внутри статора 1 с зазором 8 относительно полюсов 2 и 3 установлен ротор 9 с короткозамкнутой обмоткой 10. Тангенциальные прорези 6 ярма 5 могут быть охвачены короткозамкнутыми витками 11 с внутренней и внешней стороны ярма 5, а также охватывать все ярмо 5.

Для пояснения работы электродвигателя короткозамкнутую обмотку ротора 10 можно представить в виде двух эквивалентных замкнутых контуров, оси которых сОВпадают с осями d u q — направлениями наибольшей и наименьшей магнитной проводимости.

Однофазная обмотка 4 создает потоки

Фм и ®sq, различные по величине из-за неравных сечений участков ярма 5 с тангенциальными прорезями 6 и без них. Потоки

Фм и C>>q наводят в контурах ротора 9 ЭДС, Ед и Eq соответственно, Из-за различия полных индуктивных сопротивлений по осям d u q (Xa> Хя) токи! < и 1С в эквивалентных контурах и создаваемые ими потоки

РотоРа ©Ra и cDRq сДвигаютсЯ во вРемени на угол (1/ — Vя q), где 1/)д — временной сдвиг между ЭДС Е и 4, фя — между Е и I, Результирующие потоки по осям d и ц ©d и Фя равны сумме соответствующих потоков статора 1 и ротора 9 и сдвинуты во времени на некоторый угол (фд — Q ). Сдвиг результирующих потоков во времени и пространстве обеспечивает образование в зазоре 8 вращающейся волны магнитного поля и, следо5

10 лен ием оси пульсации потока от . однофазной обмотки 4 статора 1, Такое раз30

55 вательно, вращающего момента, действующего на ротор 9. Поэтому при подаче переменнбго напряжения на обмотку 4 статора

1 в зазоре 8 между полюсами 2 и 3 и ротором

9 образуется не пульсирующее, а вращающееся магнитное поле, Благодаря асимметрии магнитной цепи статора 1 полные индуктивные сопротивления роторной короткозамкнутой обмотки 10 отличаются по двум взаимно перпендикулярным осям, направления которых не совпадают с направличие обеспечивается тангенциальными прорезями 6 в ярме 5 и прорезями 7 в основных 2 и дополнительных 3 полюсах, которые соединены между собой, но не разделяют статор 1 на части, т.е, этим обеспечивается жесткость конструкции и уменьшение массы двигателя за счет отсутствия стали в радиальных 7 и тангенциальных прорезях 6.

Ширина прорезей 7 в полюсах 2 и 3 может быть выполнена таковой, чтобы магнитный поток, проходящий по ярму 5, составлял примерно половину потока полюсов 2 и 3.

Для обеспечения большой магнитной асимметрии магнитной цепи и повышения уровня насыщения (увеличения магнитно о сопротивления) участка ярма 5 с тангенциальными прорезями 6 их ширина должна составлять примерно третью часть высоты ярма 5.

При установке в тангенциальных прорезях 6 ярма 5 короткозамкнутых витков 11 различия полных индуктивных сопротивлений по направлениям d u q увеличиваются, что повышает вращающий момент за счет, повышения магнитного сопротивления участков с K.з. витками 11.

Уменьшение сечения ярма 5 в месте расположения тангенциальных прорезей 6 снижает расход электротехнической стали и, следовательно, массу устройства по сравнению.с прототипом на 5%.

Установка короткозамкнутых витков 11 в пространстве между полюсами 2 и 3 в тангенциальных прорезях 6 ярма 5 с охватом внутренней части ярма (фиг.2) снижает диаметр корпуса статора 1 на удвоенную высоту витка 11. Охват короткозамкнутыми витками 11 всего сечения ярма 5 с тангенциальными прорезями 6 или его внешней части также повышает различие полных индуктивных сопротивлений по осям d и q, что обеспечивает Йовышение вращающего момента.

Увеличение вращающего момента при установке короткозамкнутых витков 11 достигается за счет увеличения фазного сдвига потоков под экранированной и

1713018 неэкранированной частями полюсов 2 и 3, что снижает амплитуду обратновращающейся волны магнитного поля в зазоре 8 и увеличивает результирующий вращающий момент.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение позволяет упростить конструкцию, уменьшить массу и повысить жесткость конструкции эа счет уменьшения числа деталей, из которых состоит статор, увеличения длины прорезей в спинке статора, расположения их в тангенциальном направлении и выполнения прорезей в полюсах, Формула изобретения

1. Однофазныйасинхронный электродвигатель, содержащий статор с явновыраженными основными полюсами с обмоткой и дополнительными соединенными между, собой ярмом с прорезями между каждой парой основных и дополнительных полюсов, ротор с короткоэамкнутой обмоткой и короткоэамкнутые витки, охватывающие ярмо основными и дополнительными полюсами, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения жесткости конструкции, уменьшения массы, прорези ярма расположены в тангенциальном направлении, на всех полюсах выполнены прорези, 5 расположенные параллельно оси полюсов и симметрично относительно радиальной оси симметрии тангенциальных прорезей ярма, прорези в каждой паре основных и дополнительных полюсов соединены с тангенциаль10 ной прорезью в ярме, ось симметрии каждой из прорезей в полюсах смещена относительно оси полюсов, а прорези в полюсах не доходят до расточки статора, 2. Электродвигатель пс п.1, о т л ич а ю15 шийся тем, что, с целью повышения вращающего момента. короткозамкнутыми витками охвачена внешняя часть ярма с тангенциальными прорезями.

3. Электродвигатель по п,1, о т л и ч а ю20 шийся тем; что, с целью снижения радиального размера, короткозамкнутыми витками охвачена внутренняя часть ярма с тангенциальными прорезями.

4. Электродвигатель по п.1. о т л и ч а ю25 щ и и с.я тем, что короткозамкнутыми витками охвачены внешняя и внутренняя части ярма с тангенциальными прорезями.

1713018

Корректор Н.Король

Редактор Н.Горват

Заказ 540 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Фиг. 4

Составитель А.Лисов

Техред М.Моргентал