Волновой электродвигатель

 

(764054

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сою з Соеетскмк

Соцмапмстмческмк

Республнк

Ф

l — " т г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.12.77 (21) 2553610/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5!) М, Кл.а

Н02К4106

Г@оударстоеннмк KOMNTOT

Опубликовано 15.09.80. Бюллетень ¹34 (53) УДК 621.313..13 (088.8) оо делам нзобретеннй н открмтнй

Дата опубликования описания 23.09.80 (72) Автор изобретения

7.. H. Баранов

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (7!) Заявитель (54) ВОЛНОВОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится К области электромеханики и может быть использовано при создании волновых электродвигателей с бесконтактной коммутацией.

Известен волновой. электродвигатель, содержащий статор с m-фазной обмоткой и гибкий ротор, выполненный в виде полого цилиндра, снабженного токопроводящими ребрами (1).

Известный электродвигатель имеет низкие энергетические показатели. тО

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является волновой электродвигатель, содержащий статор, включающий зубцовую систему, несущую fll-фазную обмотку и ярмо, гибкий ротор, выполненный в виде полого цилиндра, снабженного расположенными между зубцами статора токопроводящими ребрами с отверстиями, и обмотку возбуждения (2).

Однако последний двигатель из-за размещения обмотки возбуждения на отдельном кольцевом магнитопроводе ймеет большие габа иты. елью изобретения является уменьшение габаритов двигателя.

Указанная цель достигается тем, что ярмо статора проходит через отверстия токопроводящих ребер ротора и на нем размещена обмотка возбуждения.

Кроме того, статор двигателя снабжен второй зубцовой системой, размещенной внутри ярма.

На фиг. l представлена конструкция предлагаемого электродвигателя, поперечный разрез; на фиг. 2 изображены размещенные на зубцах магнитопровода секция обмотки статора и на ярме обмотка возбуждения; на фиг, 3 изображена часть активной зоны электродвигателя с действующей на радиальные ребра электродинамической силой; на фиг. 4 дан вариант конструкции электродвигателя с двойной зубцовой системой.

Магнитопровод статора представляет собой пакет в виде кольцевого ярма 1 с отходящими от него зубцами 2, расположенными, например, снаружи (фиг, !) или с обеих сторон ярма (фиг. 4). Зубцы-выполнены с увеличенной головкой, число зубцов четное. На зубцах статора размещена, обмотка 3. На гибком цилиндрическом роторе 4, зубья которого входят в зацепление с жест764054

Формула изобретения

50 ким элементом 5 волновой передачи, закреплены радиальные токопроводящие ребра 6, выполненные в виде плоских пластин с от«ерстиями прямоугольной формы. Замкнутая кольцевая часть магнитопровода статора— ярмо 1 проходит внутри этих отверстий.

Каждой паре зубцов ссютветствует одна пластина. На ярме 1 помещена обмотка возбуждения 7 в виде последовательно и согласно соединенных катушек, расположенных между соседними парами зубцов статора. Обмотка возбуждения присоединена к источнику переменного напряжения. Таким образом, токопроводящие пластины образуют короткозамкиутые вторичные обмотки трансформатора, первичной обмоткой которого является обмотка возбуждения ?. Обмотка статора 3 состоит иэ отдельных секций, способ намотки которых схематично показан на фиг. 2. Секция состоит из четырех последовательно соединенных катушек, охватывающих два зубца, в зазоре между которыми находится соответствующая токопроводящая пластина, и два других зубца, охватывающих диаметрально расположенную пластину. Все секции выполняются одинаково и включаются в схему вентильного коммутатора (на чертеже не показан). В случае выполнения статора электродвигателя с удвоенным числом зубцов (фиг. 4) в состав секции входит восемь катушек, расположенных на зубцах, охватывающих каждую из двух диаметрально расположенных пластин.

На фиг. 2 и 4 пунктиром показаны пути замыкания магнитных потоков Ф» и Ф, созданных соответственно токами секций обмотки статора 3 и обмотки возбуждения 7.

Направления этих потоков показаны (внутри кружков) также на фиг. 3, где пунктиром изображен ток в короткозамкнутом контуре радиальной пластины.

Волновой электродвигатель работает следующим образом.

Обмотка возбуждения 7, подключенная к источнику переменного напряжения, создает в замкнутой кольцевой части магнитопровода статора — ярме 1 переменный магнитный поток Фв, индуктирующий в короткозамкнутых контурах радиальных пластин 6 ЭДС и токи, фаза которых в процессе работы не меняется. Магнитный поток Ф секции обмотка статора также является переменным, изменяющимся с частотой, равной частоте тока обмотки возбуждения (например, секции обмотки статора и обмотка возбуждения питаются от одного источника). Взаимодействие потока Ф с переменным током в короткозамкнутом контуре соответствующей пластины приводит к возникновению радиального электродинамического усилия F, действующего на пластину, соединенную с гибким ротором 4. Íàправление радиальной силы (сжатия или растяжения) зависит от соотношения фаз переменного потока в зубцах статора и синхронизированного с ним по частоте переменного тока в соответствующей пластине.

Функция вентильного коммутатора заключается в последовательном опрокидывании фазы токов в секциях обмотки статора, а следовательно, и фазы создаваемых ими магнитных потоков. При этом в каждый момент времени магнитные потоки секций, намотанных на зубцах, пространственно сдвинутых на 90 градусов, изменяются в противофазе, а фаза токов в соответствующих пластинах одинакова. Поэтому, если на одну пару диаметрально расположенных пластин в данный момент действуют силы растяжения гибкого ротора, то на другую пару, расположенную под углом 90 градусов по отношению к первой — силы сжатия.

Последовательное во времени опрокидывание фазы магнитных потоков секций обмотки статора, осуществляемое с заданной частотой, приводит к образованию вращающейся волны механической деформации гибкого ротора 4, причем в создании радиальных сил принимают участие все секции обмотки статора, кроме коммутируемых в данный момент времени, и все соответствуюгцие им радиальные пластины. В результате на выходном подвижном элементе 5 волновой передачи получится редуцированная скорость.

1. Волновой электродвигатель, содержащии статор, включаюгций зубцовую систему, несущую m-фазную обмотку и ярмо, гибкий ротор, выполненный в виде полого цилиндра, снабженного расположенными между зубцами статора токопроводящими ребрами с отверстиями, и обмотку возбуждения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, ярмо статора проходит через отверстия токопроводящих ребер ротора и на нем размещена обмотка возбуждения.

2. Электродвигатель по п. i, отличающийся тем, что статор снабжен второй несущей m-фазную обмотку зубцовой системой, размещенной внутри ярма.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 340028, кл. Н 02 К 41/06, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 604096, кл. Н 02 К 41/06, 1978.

764054

Составитель 3. Горник

Редактор Л. Новожилова Техреа К. Шуфрич Корректор М. Демчик

Заказ 6299 48, -Тираж 783 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР яо делам изобретений и открытий

I!3036, Москва, Ж вЂ” 36, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4