Электропривод



Электропривод
Электропривод

 


Владельцы патента RU 2596002:

Акционерное общество "Центр судоремонта "Звездочка" (АО "ЦС "Звездочка") (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях приводов, передающих крутящий момент от электродвигателя к исполнительному механизму. Электропривод включает приводной электродвигатель, состоящий из статора и ротора с магнитами на его внешней поверхности, а также магнитную муфту и герметичный экран, разделяющий муфту на полумуфты с установленными на них постоянными магнитами. Ротор электродвигателя выполнен полым из немагнитного материала, а в его полости через герметичный экран размещена полумуфта магнитной муфты. Постоянные магниты на внешней поверхности ротора выполнены в виде отдельных сегментов и могут образовывать мозаичную структуру. На поверхности сегментных магнитов, обращенной к статору электродвигателя, может быть установлен бандаж из высокопрочного немагнитного материала, например нержавеющей стали. Достигается упрощение конструкции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано в конструкциях приводов, передающих крутящий момент от электродвигателя к исполнительному механизму, в том числе и в конструкциях судовых движителей.

Известен электропривод, содержащий электродвигатель, связанный с ведомым валом посредством муфт сцепления (см. авторское свидетельство СССР №1255795, МКИ F16K 31/05, 1986 г.). Недостатком известного устройства является невозможность использования его в качестве привода для гребного вала судовых движителей по причине реальной угрозы попадания речной или морской воды к электродвигателю, что приведет к потере его работоспособности.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электропривод, включающий приводной электродвигатель, состоящий из статора и ротора, магнитную муфту и герметичный экран, разделяющий муфту на ведущую и ведомую полумуфты с установленными на них постоянными магнитами (см. Ганзбург Л.Б. и др. Механизмы с магнитной связью, Л., изд. «Машиностроение», 1973 г., стр. 122-123). Данный электропривод дает возможность исключить попадание воды к приводному электродвигателю благодаря наличию неподвижного герметичного экрана, расположенного между двумя полумуфтами магнитной муфты. Однако недостатком этой конструкции является ее сложность, а также недостаточная надежность и коэффициент полезного действия (к.п.д.). Дело в том, что магнитная муфта вынесена за пределы приводного электродвигателя. Это обуславливает введение в конструкцию привода дополнительных опорных подшипников, а удлинение вала приводит к необходимости увеличения его жесткости.

Цель настоящего изобретения - упрощение конструкции электропривода, а также повышение его надежности и к.п.д.

Указанная цель достигается тем, что в известном электроприводе, включающем приводной электродвигатель, состоящий из статора и ротора с магнитами на его внешней поверхности, магнитную муфту и герметичный экран, разделяющий муфту на полумуфты с установленными на них постоянными магнитами, в нем магниты на внешней поверхности ротора электродвигателя, изготовленного полым из немагнитного материала, выполнены в виде отдельных сегментов, а в полости ротора, через герметичный экран, размещена одна из полумуфт, при этом установленные на этой полумуфте магниты и магниты на внешней поверхности ротора расположены коаксиально относительно друг друга. На поверхности сегментных магнитов, обращенной к статору электродвигателя, установлен бандаж из высокопрочного немагнитного материала, например нержавеющей стали 36НХТЮ, а сами сегментные магниты образуют мозаичную структуру.

В предложенном техническом решении исключается ведущая полумуфта магнитной муфты. Ее роль выполняет ротор приводного электродвигателя. За счет размещения ведомой полумуфты внутри ротора, играющего роль одновременно ведущей полумуфты, существенно сокращаются габариты электропривода, уменьшается количество опорных подшипников и сокращается длина вала.

Учитывая, что между ведомой полумуфтой и ротором электропривода расположен герметичный экран и два воздушных зазора, важной задачей является обеспечение эффективного взаимодействия магнитных потоков ротора и ведомой полумуфты. Это становится возможным только при выполнении магнитов ротора в виде отдельных сегментов, а еще лучше, если эти сегментные магниты будут уложены в виде мозаичной структуры. В этом случае получается максимально возможное значение магнитного потока с единицы поверхности ротора и высокое значение индукции в воздушных зазорах. Именно при таком конструктивном исполнении постоянных магнитов ротора создается возможность эффективной передачи крутящего момента с ротора на ведомую полумуфту и далее на выходной вал.

Для безопасной работы электропривода возникает необходимость поджатая отдельных сегментов постоянных магнитов при помощи бандажа из немагнитного материала, который установлен поверх этих магнитов.

Главный вид предлагаемой конструкции электропривода изображен на фиг. 1, а на фиг. 2 - мозаичная структура сегментных магнитов ротора.

На фигурах приведены следующие обозначения:

1 - корпус электропривода;

2 - статор приводного электродвигателя;

3 - ротор приводного электродвигателя;

4 - полумуфта магнитной муфты;

5 - постоянные магниты;

6 - герметичный экран;

7 - выходной вал электропривода;

8 - внешняя поверхность ротора;

9 - бандаж;

10 - сегменты магнитов.

Предлагаемый электропривод (см. фиг. 1) включает электродвигатель, состоящий из статора 2 и ротора 3, размещенных внутри корпуса 1. В полости ротора 3 установлена полумуфта магнитной муфты 4. Данная полумуфта 4 отделена от ротора 3 герметичным экраном 6, который с одной стороны закреплен на корпусе электропривода 1, а с другой стороны установлен на выходном валу 7 по скользящей посадке. На внешней поверхности ротора размещены сегменты постоянных магнитов (см. фиг. 2), которые выполнены в виде усеченных пирамид 10. В каждом ряду постоянные магниты смещены относительно предыдущего ряда, образуя мозаичную структуру. Вид мозаичной структуры и форма сегментов зависит от большого числа факторов и определяется конструкцией электропривода и режимами его работы. Поверх сегментов магнитов 10 установлен бандаж 9, фиксирующий эти сегменты. Бандаж выполнен из немагнитного высокопрочного материала, например из нержавеющей стали 36НХТЮ. Постоянные магниты 5 на поверхности ротора 3 и на поверхности полумуфты 4 расположены строго коаксиально относительно друг друга.

При смещении магнитов относительно друг друга происходят потери, приводящие к снижению к.п.д. электропривода.

При включении электропривода ротор 3 начинает вращаться относительно статора 2 и за счет взаимодействия постоянных магнитов на его поверхности и на поверхности полумуфты 4 передает крутящий момент на эту полумуфту и далее на выходной вал 7. Наличие герметичного экрана 6 исключает попадание к ротору и статору электропривода агрессивной внешней среды, например морской воды при использовании электропривода в судовых установках.

Предлагаемая конструкция электропривода существенно упрощается по сравнению с известным решением за счет исключения ведущей полумуфты, роль которой выполняет сам полый ротор. При этом значительно сокращаются габариты электропривода, а также повышается его надежность и к.п.д. путем выполнения постоянных магнитов на роторе в виде отдельных сегментов, в том числе и уложенных в виде мозаичной структуры, и повышения жесткости выходного вала при уменьшении его длины.

1. Электропривод, включающий приводной электродвигатель, состоящий из статора и ротора с магнитами на его внешней поверхности, магнитную муфту и герметичный экран, разделяющий муфту на полумуфты с установленными на них постоянными магнитами, отличающийся тем, что магниты на внешней поверхности ротора электродвигателя, изготовленного полым из немагнитного материала, выполнены в виде отдельных сегментов, а в полости ротора через герметичный экран размещена одна из полумуфт, при этом установленные на этой полумуфте магниты и магниты на внешней поверхности ротора расположены коаксиально относительно друг друга.

2. Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что на поверхности сегментных магнитов, обращенной к статору электродвигателя, установлен бандаж из высокопрочного немагнитного материала, например нержавеющей стали 36НХТЮ.

3. Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что сегментные магниты на внешней поверхности ротора электродвигателя образуют мозаичную структуру.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии изготовления электрических машин и может быть использовано в электротехнической промышленности при изготовлении роторов самотормозящихся асинхронных электродвигателей.

Изобретение относится к управлению повторным запуском двигателя. Система контроля скорости запуска двигателя транспортного средства включает в себя первый аккумулятор, электрически соединяющийся со стартером двигателя при его запуске, и генератор переменного тока, механически соединенный с двигателем и имеющий цепь возбуждения индукторной катушки, которая электрически демпфируется от первого аккумулятора при запуске двигателя.

Изобретение относится к электрической машине с воздушным охлаждение, в частности к генератору переменного тока транспортного средства, а также к пусковому генератору транспортного средства.
Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в агрегатах и приводных механизмах с быстрым или точным автоматическим остановом привода.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в тормозных системах электрических транспортных средств. Тормозной привод содержит корпус, в котором с возможностью вращения установлен винт, связанный посредством редуктора с двигателем 11.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах. Технический результат -обеспечение улучшенной оценки токов подшипников.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах различных механизмов и исполнительных устройствах автоматических систем.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к ветроэнергетическому генерирующему оборудованию. Технический результат состоит в повышении выходной электроэнергии, снижении механических потерь, уменьшении шумов и упрощении технического обслуживания.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в исполнительных механизмах. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к тормозным устройствам, предназначенным для останова электрических машин с низкой частотой вращения вала.

Изобретение относится к электромагнитным механизмам, а именно к бесконтактным магнитным редукторам, и может быть использовано в качестве передаточного устройства в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках.

Изобретение относится к машиностроению и электротехнике и может быть использовано в качестве редукторов и мультипликаторов. Технический результат - повышение удельных характеристик.

Изобретение относится к электротехнике и машиностроению и может быть использовано в качестве редукторов и мультипликаторов. Техническим результат - повышение удельных характеристик.

Изобретение относится к магнитным редукторным передачам и может быть использовано в различных отраслях. Магнитная передача содержит ведущие и ведомые элементы, магнитопроводы, постоянные магниты и экран.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно для редукторов или мультипликаторов. Магнитная передача содержит ведомый и ведущий валы, на которых установлены, соответственно ведомый и ведущий диски из магнитопроницаемого материала с постоянными магнитами, установленными с одинаковым шагом по периферии.

Изобретение относится к магнитным муфтам и может использоваться в герметичных насосах, компрессорах и системах передачи движения. Технический результат заключается в создании жаропрочной магнитной муфты, предназначенной для передачи движения в горячих средах, в частности в расплавленных металлах с температурой выше 300°C.

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к муфтам. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращения. .

Изобретение относится к машиностроению, более точно к компрессоро- и насосостроению. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к магнитным муфтам, предназначенным для соединения валов, и может найти применение в качестве редуктора в различных отраслях промышленности.
Наверх