Асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом

 

Использование: в робототехнике и электроприводах с прямолинейным движением рабочих органов. Сущность изобретения: двигатель содержит индуктор, состоящий из сердечника 1 и многофазной обмотки 2, и вторичный элемент, включающий сердечник 3, в пазах которого размещены изолированные электропроводящие стержни, замкнутые с обеих сторон цилиндрами 4, установленными с возможностью поворота вокруг своей оси. Цилиндры 4 содержат электропроводящую и изоляционную части, закреплены на вторичном элементе посредством стоек 5 и снабжены рукояткой 6. Толщина электропроводящей части цилиндра изменяется от нуля до величины, обеспечивающей замыкание по высоте всех стержней вторичной обмотки, а их изоляционная часть дополняет ее в сечении до круга. 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в робототехнике и электроприводах с прямолинейным движением рабочих органов.

Известен асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом [1] содержащий индуктор с многофазной обмоткой и вторичный элемент, включающий короткозамкнутую обмотку.

Сложность регулирования скорости недостаток данного двигателя.

В качестве прототипа выбран асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом [2] содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, включающий сердечник, в пазах которого размещены друг под другом, образуя вертикальные ряды, по меньшей мере по два стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны цилиндром, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси, причем цилиндр содержит электропроводящую часть, внешний радиус которой равен радиусу цилиндра, и изоляционную часть, дополняющую в сечении до круга электропроводящую часть и жестко скрепленную с ней.

Ограниченный диапазон регулирования скорости недостаток прототипа.

Расширение пределов регулирования скорости цель изобретения.

Цель достигается тем, что в асинхронном двигателе с разомкнутым магнитопроводом, содержащем индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, включающий сердечник, в пазах которого размещены друг под другом, образуя вертикальные ряды, по меньшей мере по два стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны цилиндром, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси, причем цилиндр содержит электропроводящую часть, внешний радиус которой равен радиусу цилиндра, и изоляционную часть, дополняющую в сечении до круга электропроводящую часть и жестко скрепленную с ней, согласно изобретению стержни вторичной обмотки и с другой стороны замкнуты цилиндром, при этом толщина электропроводящей части плавно изменяется от нуля до величины, обеспечивающей замыкание по высоте всех стержней вторичной обмотки.

Замыкание стержней вторичной обмотки цилиндром с второй стороны, плавное изменение толщины электропроводящей части эти признаки определяют новизну технического решения.

Сходных технических решений в электротехнике и смежных областях техники при патентном поиске не обнаружено. Это позволяет утверждать, что заявляемый двигатель обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 изображен двигатель, общий вид; на фиг.2 5 показана вторичная обмотка при различных положениях замыкающих цилиндров.

Асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом (фиг.1) содержит индуктор, состоящий из сердечника 1 и многофазной обмотки 2, и вторичный элемент, включающий сердечник 3, в пазах которого размещены один над другим электропроводящие стержни (не показаны), замкнутые с обеих сторон цилиндрами 4, содержащими электропроводящие и изоляционные части. Толщина электропроводящей части плавно изменяется от нуля до величины обеспечивающей замыкание по высоте всех стержней вторичной обмотки, изоляционная часть дополняет электропроводящую в сечении до круга. Цилиндры 4 закреплены посредством стоек 5 и снабжены рукоятками 6. Привод поворота цилиндpов может быть механическим, электрическим, гидравлическим или пневматическим.

Стержни 7 (фиг.2) вторичной обмотки замкнуты с обеих стоpон цилиндрами 4. Здесь все стержни разомкнуты так как они контактируют не с электропроводящими частями 8, а с изоляционными частями 9 цилиндров 4.На фиг.3 замкнуты только нижние стержни 7 началами ("тонкими" частями) электропроводящих частей 8 цилиндра 4. На фиг.4 все стержни вторичной обмотки замкнуты электропроводящими частями 8 цилиндров 4, причем с правой стороны разные (по высоте) стержни 7 замкнуты участками электропроводящей части 8 с разным сечением, а следовательно, с разными электрическими сопротивлениями, а с левой стороны толщина замыкающих участков части 8 по высоте стержней одинакова. Фиг. 5 изображает полностью замкнутые стержни 7 с обеих сторон частями 8 цилиндров 4, причем толщины замыкающих участков частей 8 по высоте стержней одинаковы.

Двигатель работает следующим образом.

При подключении обмотки 2 индуктора к источнику трехфазного напряжения возбуждается бегущее магнитное поле, пересекающее стержни обмотки вторичного элемента и наводящее в них электродвижущие силы. При замыкании нижних стержней (фиг.3) электропроводящими частями цилиндров в них текут токи, вступающие во взаимодействие с бегущим магнитным полем и создающие при этом механическое (тяговое) усилие. Это усилие будет пусковым, и под его действием индуктор перемещается в сторону, противоположную направлению бегущего поля. Пусковое усилие двигателя значительно выше, чем при полном закорачивании всех стержней с обеих сторон (фиг.5).

Замыкая по два и более стержней вторичной обмотки частями 8, имеющими по окружности переменное сечение, а следовательно, и активное сопротивление, плавно регулируют скорость движения линейной машины. В номинальном режиме работы все стержни замкнуты "толстыми" сторонами частей 8 с обеих сторон (фиг.5) для работы двигателя с предельно высоким КПД.

Так же работает двигатель с несколькими вертикальными рядами стержней, размещенных в каждом пазу сердечника вторичного элемента.

По сравнению с прототипом увеличены пределы регулирования скорости двигателя и повышена плавность регулирования.

Формула изобретения

АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С РАЗОМКНУТЫМ МАГНИТОПРОВОДОМ, содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, включающий сердечник, в пазах которого размещены друг под другом, образуя вертикальные ряды, по меньшей мере по два стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны цилиндром, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси, причем цилиндр содержит электропроводящую часть, внешний радиус которой равен радиусу цилиндра, и изоляционную часть, дополняющую в сечении до круга электропроводящую часть и жестко скрепленную с ней, отличающийся тем, что стержни вторичной обмотки и с другой стороны замкнуты аналогичным цилиндром, при этом толщина электропроводящей части изменяется от нуля до величины, обеспечивающей замыкание по высоте всех стержней вторичной обмотки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5