Двухскоростной синхронный электро-двигатель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИ ETHlbCTBY

<1ц 843120 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио2 3. 08. 79 (21) 2813064 д4-07 () М. л.

3 с присоединением заявки t49 (23) Приоритет

Н 02 К 21 /14

Государствеииый комитет

СССР по деяам изобретеиий и открытий

Опубликовано 30Я681. бюллетень ЙЯ 24 (53) УДК 621. 313..323(088.8) Дата опубликования описания 300681 (72) Авторы изобретения

В.M. Зайчик, Э.A. Богомолов,A.A. Коршунов и Г.И. Самойленко (71) Заявитель (54) ДВУХСКОРОСТНОЙ СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным электродвигателям с постоянными магнитами.

Известен двухскоростной синхронный электродвигатель, содержащий два постоянных магнита с разным числом полюсов, установленные на роторе с пусковой короткозамкнутой обмоткой, Статорная обмотка выполнена .полюснопереключаемой. Так как внутри статорного пакета располагаются оба магнита, то при включении статорной обмотки по одной из двух возможных схем соединения происходит создание синхронного момента, тем из двух постоянных магнитов, число полюсов которого равно числу полюсов, создаваемых статорной обмоткой. Второй постоянный магнит, находящийся в расточке статора, при этом полезной работы не выполняет.

При изменении числа пар полюсов статорной обмотки (при ее переключении) рабочий синхронный момент создается вторым магнитом, но первый постоянный магнит не будет в этом случае выполнять полезной работы 1.11.

Недостатками такого электродвигателя являются повышенный расход дорогостоящего активного материала (постоянного магнита), -так как на каждой из двух частот вращения работает лишь один из двух постоянных магнитов, повышенные потери мощности, так как та часть активных материалов статора, которая располагается над неработающим постоянным магнитом не выполняет полезной работы, од10 нако потери в ней существуют.

Известен также двухскоростной син" хронный электродвигатель, содержащий статор с многофаэной полюснопереключаемой статорной обмоткой, ротор

15 с пусковым устройством и аксиально расположенными с воэможностью взаимного поворота между ограничивающими элементами постоянными магнитами в виде сегментов, намагниченных

20 в дуговом направлении 21 .

Недостатком такого электродвигателя является ограниченность эксплуатационных воэможностей, обусловлейная тем, что этот электродвигатель требует довольно редко встречающегося соотношения чисел пар полюсов статорной обмотки 1/3 и, где п — нечетное число.

Наиболее распространенными двига30 .телями с полюснопереключаемой статор1

843120

15 и)

45 ной обмоткой являются такие, у которых числа пар полюсов статорной обмоткой относятся как 1 и 2. Такое оотношение чисел пар полюсов стаорной обмотки позволяет обеспечить конструктивное выполнение последней, при котором все секции обмотки пропускают ток на каждом из двух рабочих режимов, тогда как в известном это условие не обеспечивается, (в различных рабочих режимах используются различные секции обмотки, часть секций при этом являются обесточенными).

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей электродвигателя. указанная цель достигается тем, что в устройстве ограничивающие элементы смещены друг относительно друга на угол, равный 360 /р, где р число пар полюсов обмотки статора, и в одном из крайних положений подвижной части ротора ось симметрии сегментных постоянных магнитов этой части расположена перпендикулярно оси симметрии магнитов другой части ротора.

На фиг. 1 представлена конструкция ротора, положение постоянных магнитов, соответствующее четырехполюсному включению санаторной обмотки; на фиг.2 — то же при восьмнполюсном включении статорной обмотки; на фиг. 3 и 4 — варианты конструктивного исполнения ротора.

Ротор электродвигателя содержит вал 1, на котором неподвижно установлен держатель 2 (последний может .быть изготовлен из немагнитного материала). На держателе 2 закреплены сегментообразные постоянные магниты

3 и 4, намагниченные в дуговом направлении. Кроме того, на валу 1 установлен с возможностью поворота немагнитный держатель 5, на котором укреплены постоянные магниты 6 и 7.

Держатель 5 жестко связан с пусковым устройством 8 в виде магнитопровода с короткозамкнутой обмоткой.

К держателю 2 приварен штырь 9, входящий в .прорерь.40 на держателе 5.

Таким образом, ротор электродвигателя: состоит из двух аксиально расположенных частей, одна-из которых (состоящая из деталей 2-4 и 9) неподвижно установлена на валу, а вторая (состоящая из деталей 5-8) имееф возможность поворота относительйо первой на 90, т.е. для случая, когда наибольшее число пар полюсов статорной обмотки равно 4, угол поворота равен 90>).

Заметим, что в общем случае угол поворота одной части ротора относи тельно другой должен составлять

360 /р, где р — наибольшее число пар полюсов полюснопереключаемой статорной обмотки.

При вращении четырехполюсного поля статора по часовой стрелке детали ротора занимают положение (фиг.1). движущее усилйе при этом воспринимается с помощью штыря 9, упирающегося в левый край прорези 10, являющейся ограничивающим элементом на держателе 5.

При измерении направления вращения. поля обмотки статора (причем изменение направления вращения сопровождается изменением числа пар полюсов статорной обмотки с 4 на 8) рабочее,положение постоянных магнитов 3,4,6, 7 будет таким, как на фиг.2 ° При этом штырь 9 упирается в правый край прорези 10 на держателе 5.и постоянные магниты б и 7 оказываются смещен-. нйми относительно постоянных магнитов 4 и 3 так, что оси симметрии постоянных магнитов б и 7 оказываются перпендикулярными оси симметрии магнитов 3 и 4.

Таким образом, при вращении поля статора по часовой стрелке (фиг.1) магниты 3,4,6 и 7 образуют четырехполюсную систему, а при вращении поля статора против часовой стрелки указанные магниты образуют восьмиполюсную систему.

С целью повышения эффективности использования объема ротора и для облегчения пуска электродвигателя, держатели 2 и 5 (фиг.1 и 2) могут быть изготовлены из гистерезисного материала.

В.этом случае полярность гистерезисного материала определяется полярностью поля статора, в результате чего при четырехполюсном статорном поле, вращающемся по часовой стрелке, гистерезисный материал держателей 2 и 5 будет намагничен так, как показано на фиг.3. В случае же восьмиполюсного поля статора, вращающегося против часовой стрелки, гистерезисный материал держателей

2 и 5 будет намагничен так, как показано на фиг.4.

Двигатель по предлагаемому изобретению позволяет расширить эксплуатационные возможности его использования, так как имеет соотношение частот вращения наиболее широко применяемые, например, в реверсируемых устройствах, где изменение направления вращения должно сопровождаться изменением частоты вращения, например, s устройствах магнитной записи.

Формула изобретения .4

Двухскоростной синхронный электродвигатель, содержащий статор с полюснопереключаемой обмоткой, ротор с постоянными магнитами в виде сегментов, намагниченных з дуговом на843120 правлении, и выполненный из двух частей, разнесенных друг от друга в аномальном направлении, одна часть ротора закреплена на валу неподвижно, а другая - с возможностью поворота между ограничивакщими элент относительно первой части, . 5

jo т л и ч а ю,ig и и с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, ограничивающие элементы смещены друг относительно друга на угол, равный 360©/р, где р - -наибольшее чйсло пар полюсов обмотки ста тора, и в одном из крайних положений .подвижной части ротора ось симметрии сегментных постоянных магнитов этой . части расположена перпендикулярно оси симметрии магнитов другой части ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

В 201522, кл. Н 02 К 21/14, 1958.

2. Авторское свидетельство СССР ,по заявке 9 2568693/24-07,, кл. Н 02 К 21/14, 1977. !

Составитель В. Трегубов

Редактор М.. Лысогорова Техреду М Ко тура Корректор А. Гриценко

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4