Псггсоюзная.w'":^i^^'i::m't:m::^;блиотека

 

ОЛ ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 26.Х.1964 (М 926626/24-7) с присоединением заявки ¹ 1011883/24-7

Приоритет—

Опубликовано 16,111.1971. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 5Х.1971

МПК Н 02k 19/12

Комитет ло делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.313.323 (088.8) Авторы изобретения

А. С. Куракин и Ф. M. Юферов

Заявитель

СИНХРОННЫЙ РЕДУКТОРНЪ|Й ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Z =Z, - -(— > з) 30

Известны синхронные редуктор ные электродвигател и с обмоткой 1переменного тока на статоре, имеющем открытые пазы, и безобмоточным зубчатым ротором.

Предло>кенный д вигатель отличается тем, что он содержит два концентрически расположенных статора с одинаковым числом пазов. В кольцевом зазоре между статорами размещен полый ротор в виде тонкостенного ферромагнитного цилиндра с прорезями по образующим, выпол няющими роль пазов, Такое выполнение д вигателя позволяет снизить момент и нерции и повысить энергетические показателями.

Внутренний статор может быть выполнен

ia виде кольцевого постоян ного магнита с зубчатым венцом или в виде зубчатого сердеч н ика, охваченного кольцевой обмоткой, ось которой соипадает с осью машины .

На ф иг. 1 пред ста влена кс>н.струкция двигателя с постоянным мапн итом на внутреннем статоре, на фиг. 2 — то же," эл ектромагнитным вовбу>кдением.

Двигатель, изображенный на фиг. 1, состоит из внешнего 1 и внутрен него 2 статоров.

На обращенных друг к другу их поверхностях имеется одинаковое число Z! открытых пазов 3. Оси пазов,в|нешнего и внутреннего статоров должны со впадать между собой. В воздушном промежутке между статорами вращается полый ферромагнитный ротор 4 с Zq стовозными окнами (пазами) 5, расположенными параллельно о "и ротора. Длинна каждого окна (паза) ротора равна длине пакета стали статора или несколько больше ее. Раскрытие пазов внешнего и внутреннего статоров и ширина паза ротора подбирают так, чтобы они составляли приблизительно половину зубцового деления внешнего и внутреннего статоро!В и ротора. В пазах внешнего статора расположена т-фазная обмотка 6 с числом пар полюсов Р,.

Внутренний статор двигателя состоит нз постоянного магнита 7 с числом пар полю,=ов

Р и зубчатого венчика 8, которые соединены ме>кду собой посредством неподвижной посадки. Венчик внутреннего статора, как и

:внешний статор, набран из изолиpoBB!HHbIY друг от друга листов электроте>онической стали. Для уменьшения |поля ра ссеяния постоянного магнита .в пакете венчика,внутрсннего статора имеются акоиальные каналы 9, сдвинутые аппо отношению к оси полюсов Hd

90 эл. град.

Чи|cJlo Z пазов ротора .должно быть ра|вно модулю суммы числа Z, пазов статора и чисел пар полюсов обмотки н магнита:

298995

Во избежание размагничивания постоя нного магнита числа па р полюсов обмотки и мапнита должны удовлетворять следующему условию

5 (2) Р,, P — - — 2k или — 2k

P Р

k — 1, 2, 3..

Намагничивающие силы обмотки б и постоянного магнита возбуждают в воздушном зазор е магнитное, поле, которое искажается открытыми пазами статоров и ротора. В результате магнитное поле может быть, представлено в виде основной волны поля, соответствующей равномерному приведенному зазору, и зубцовых гармоник статора и ротора.

Работа синхронного двигателя основана на взаимодействиями зубцо вых гармоник ротора, возбужденных обмоткой переменного тока, с основной волной поля постоянного магнита.

Скорость вращения предлагаемого двигателя равна;

60) а = —; — — oo лич, Z p (3) Основанное уравнение двигателя, которое определяет число пазов ротора как модуль суммы разности числа пазов статора и числа пар полюсов оомотки переменного тока, 05 где f — частота питающего напряжения, На фиг. 2 изображен продольный разрез двигателя с электромаI HiHTHû II внутренним статором.

Двигатель состоит из,внешнего 1 и,внутреннего 2 статоров и полого ротора 4. В пазах внешнего статора расположена обычная раопределенная m-фазная обмотка б, которая птитается от источника переменного тока.

Внутренний статор состоит из сердечника 10 из магнито проводящей стали и насаженного на него зуочатого пакета 11, набранного из

1изол ироваHHbIx друг от друга листов электротехнической стали, На сердечнике внутреннего ставора расположена концентричная оомотка возбу>кдения 12, питаемая от источника постоянного тока.

Магнитный поток, возбужденный обмоткой

12, проходит по сердечнику 10, затем по зубчатому пакету 11 внутреннего статора и через ротор 4 к внешнему статору 1. При этом вся внешняя поверхность внутреннего статора

50 имеет одноименную,полюсность, т. е. магнитный поток распределяется по всей поверхности внутреннего статора 2, выходя,из него и .входя во внешний статор 1. Дальнейший путь магнитного потока обмотки 12 проходит через

55 зубцы и спинку внешнего статора 1, по корпусу 1> к сердечнику внутреннего статора 10.

Вместо обмотки 12 может быть использован ак"иально ориентированный постоянный магнит. (4) Zg =l(ZI P), где P — число пар полюсов обмотки б.

При соблюдении ооновного уравнения одна из зубцовых гармоник от обмотки 12 имеет порядок, равный порядку основной волны поля от обмотки б, а зубцовые ralpiiIoiHIHHH ротора от обмотки 12 имеют такие же порядки, что и зубцовые гармоники стагора от обмотки б.

Скорость вращения ротора, при которой гармоники поля, возбужденные различными обмотками и имеющие pàIBHûå порядки, будут вращаться в п ространстве синхронно, определяется формулой, приведенной в рассмотренном выше,варианте двигателя. Знак «плюс» или «минус» в выражении скорости вращения ротора за(висит от выбранного числа пазов ротора.

Преимущество о пи санных двигателей перед известными состоит,B том, что он и являются самозапускающимися. Пусковой момент создается за счет взаимодействия вихревых токов, наведенных в теле ферромагнитного ротора, с полем .статора. Для улучшения пуско вых cBQIIicTB двигателя его ротор следует омеднить.

К достоиH" IIBам двигателя относятся его быстродействие, обусловленное малой инерцией ротора и з начительно меньшие габариты по сравнению с известными двигателями той

>ке мощ ности. Последнее качество обусловлено тем, что в предлагаемом двигателе энергия зуоцовых рабочих полей, преобразуемая в механическую мощность, почти в два раза больше, чем IB известных .редукторных двигателя. Кроме того, при выполнении обмотки возбуждения кольцевой ее объем IB машине меньше по сравнению с объемом распределенных оомоток.

Предмет изобретения

1. Синхро|нный редукторный электродвигатель с обмоткой переменного тока на статоре, имеющем открытые пазы, и с безобмоточным зубчатым ротором, отличающийся тем, что, с целью уменьшения момента инерции и повышения энергетических показателей, магнитная система его состоит из двух концентричес ки располо>кеняьгх статоров, имеющих одинаковое число пазов, IB КоЛЬЦЕвом ЗаЗорЕ между которыми размещен полый ротор в виде тонкостенного ферромагнитного цилиндра с прорезями по образующим, имитирующими пазы.

2. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что,внутренний статор выполнен в виде кольцевого постоянного магнита с зубчатым венцом.

3. Электродвигатель по и. 1, отличаюгиийся тем, что eнутренний статор выполнен в виде зубчатого сердечника, аксиально возбуждаемого кольцевой обмоткой, ось которой совпадает с осью машины.

Приоритет по п. 3 исчислять с 7 июня 1965 г.

298995 вЩ/ i

iZ 10 13

ФиЯ. 2

Составитель

Редактор Н. С. Коган

Техред E. Ф. Борисова

Корректор Г. С. Мухина

Заказ 133!495. Изд. ¹ 349. Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 3(-35, Раушская иаб., д. 4/5

Тип. Харьк, фил, пред «Патент))