Синхронный электродвигатель

 

Изобретение относится к синхронным электродвигателям и может быть использовано в силовых электроприводах и различных системах автоматики, в частности шаговом электроприводе. Цель - увеличение момента на единицу массы двигателя. Двигатель содержит статор с явно выраженными полюсами, на которых расположена m-фазная обмотка, выполненная в 2mk(k=1,2,3.) равных чередующихся фазных зонах в виде катушек по одной на полюс, и явно полюсный активный ротор с чередующейся полярностью полюсов. В каждой фазной зоне расположено n полюсов, где n=2,3,4..., катушки в фазных зонах, расположенные на соседних полюсах, включены встречно, катушки фазных зон, расположенные через 180^o/k при n - нечетном, соединены согласно, при n четном - встречно, а числа полюсов статора и ротора отличаются на 2 k. 4 ил.

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным электродвигателям, и может быть использовано как в силовых электроприводах, так и в различных системах автоматики, в частности в шаговом электроприводе.

Прототипом изобретения является электродвигатель, содержащий статор с трехфазной обмоткой и активный ротор с чередующейся полярностью полюсов, при этом числа полюсов статора Z_s и ротора Z_r удовлетворяют соотношению Z_r=Z_s±k, где Z_s=3_k, а k=1, 2, 3. катушки обмотки статора, принадлежащие одной фазе и расположенные на полюсах, сдвинутых на 360 эл.град. включены встречно.

Вследствие большого сдвига соседних полюсов ротора относительно соответствующих полюсов статора он имеет малый электромагнитный момент на единицу массы.

Целью изобретения является увеличение момента на единицу массы двигателя.

На фиг. 1 изображена конструкция двигателя; на фиг. 2 схема включения обмотки и положение возбужденных полюсов статора и ротора в различные моменты времени для двухфазной машины при n=2; на фиг. 3 схема включения обмотки и положение возбужденных полюсов статора и ротора в различные моменты времени для трехфазной машины при n=2; на фиг. 4 схема включения обмотки и положение возбужденных полюсов статора и ротора в момент времени t₁ (см. фиг. 3) для трехфазной машины при n=3.

Двигатель состоит из статора 1 с явновыраженными полюсами 2, на которых расположены катушки 3, соединенные в фазы, активного ротора 4 с полюсами 5. Ротор 4 может быть выполнен либо с электромагнитным возбуждением, либо с возбуждением от постоянных магнитов.

Катушечная обмотка двигателя разбита на 2_mk фазных зон (k=1,2,3.), катушки 3 в каждой фазной зоне (число которых равно n=2,3,4) принадлежат одной фазе, катушки 3 фазной зоны, расположенные на соседних полюсах, включены встречно, а расположенные через 180^о/k при n нечетном, соединены согласно, при n четном встречно, а числа полюсов статора и ротора отличаются на 2k.

Двигатель работает следующим образом.

При подключении фаз двигателя к источнику питания по катушкам 3 начинает протекать ток, который возбуждает полюса 2 статора 1. На фиг. 2, 3, 4 показаны полярности возбужденных полюсов 2 статора 1 в различные моменты времени.

Из чертежей видно, что с течением времени полярность полюсов 2 статора 1 меняется и в результате взаимодействия их с полюсами 5 ротора 4 он приходит во вращение. При этом на половине расточки статора между полюсами статора и ротора действуют силы притяжения, а на другой половине силы отталкивания. Для обеспечения этого катушки 3 фазных зон, расположенные через 180^о/k при n нечетном, соединены согласно, а при n-четном встречно. При данном включении электромагнитные силы, действующие между указанными полюсами статора и полюсами 5 ротора 4, направлены в одну сторону.

Это повышает величину результирующего момента на единицу массы двигателя.

Формула изобретения

СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор с явновыраженными полюсами, на которых расположена m-фазная обмотка, выполненная в виде катушек, расположенных в 2mk равных чередующихся зонах по одной катушке на полюс, где k 1,2,3 отличающийся тем, что в каждой фазной зоне размещены n катушек, где n 2,3,4. принадлежащих одной фазе, катушки в фазных зонах, расположенных на соседних полюсах, соединены встречно, катушки в фазных зонах, расположенные через 180^o / k при n нечетном, соединены согласно, при n четном встречно, а числа полюсов статора и ротора отличаются на 2k.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4