Волновой электродвигатель

 

Союз Советскик

Социал истичесник

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 030979 (21) 2815409/24-07 (5I)M. Кл. с присоединением заявки 3ЧВ

Н 02 К 41/06

Гоеударствснный квинтет

СССР (23) П рноритет

Опубликовано 23.1 281 ° Бюллетень М 47 до делам наабрвтеннй н вткрытнй (53) УДК 621.313. .33(088.8) Дата опубликования описания 23,128 1 (72) Авторы изобретения

М.А.Зайков и В.Ф.Прохоренко (7!) Заявитель (54 ) ВОЛНОВОЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к специальным электрическим машинам и предназначено для использования в приводах, работающих преимущественно от высокочастотного источника питания.

Известны волновые электродвигатели (ВД), в которых магнитная система выполнена из двух цилиндрических статоров, один из которых расположен внутри, а второй — снаружи гибкого ротора (11.

Недостатком таких электродвигателей является то, что магнитные поля статоров имеют сдвиг во времени на

90, вследствие чего усилия, деформирующие ротор, возникают неодновременно. Такие волновые электродвигатели обладают невысоким моментом на выходном валу.

Наиболее близким по технической сущности является волновой электродвигатель, содержащий гибкий ротор и расположенные один внутри, а другой снаружи его с зазорами два статора, магнитные оси обмоток одноименных фаз которых смещены в пространстве на 90 (2) .

Однако при таком исполнении всегда возникают две пары точек касания. Одна на внешнем, а вторая — на внутреннем статоре. Это обстоятельство не обеспечивает устойчивого двухволнового режима работы, вследствие чего заметно уменьшается момент на валу электродвигателя.

Цель изобретения — повышение вращающего момента.

Поставленная цель достигается тем, что соотношение величин зазоров равно 1,3-1,8 и кроме того, с целью обеспечения устойчивой формы деформации гибкого ротора в различных ре-. жимах работы двигателя, обмотки внешнего и внутреннего статоров выполняют независимыми.

На фиг. 1 показано взаимное распо,ложение ротора и двух статоров при

;обесточенных обмотках; на фиг. 2ортогональная система сил, создаваемых статорами и обеспечивающих деформацию гибкого ротора, на фиг. 3 схемное решение обмотки статоров для создания сис гемы ортогональных сил (гибкий ротор условно не показан).

Двигатель содержит (фиг.! и 2) наружный статор 1, внутренний статор

2 и расположенный между ними гибкий ротор 3. Ротор 3 образует зазоры

d< и .d с наружным статором 1 и внутренним статором 2, соответственно.

Ротор располагается несимметрично между статорами, а ближе, например, к внешнему статору. Как показано на фиг.1, зазор между ротором и внутренним статором Ф1 определяется о = К . ф где d — зазор между ротором и внешним статором,"

К вЂ” коэффициент, зависящий от материала ротора, толщины ротора, расстояния между статорами и других,параметров, К = 1,3-1,8.

Двигатель работает следующим образом.

При подаче питания на обмотки статоров на ротор действуют две системы диаметрально противоположных сил

Q Q и Qy, (, как показано на 1

1 фиг ° 2. Силы Q,< и Q< в момент включения двигателя вначале действуют на деформацию ротора, а затем, когда ротор касается внешнего статора, эти силы работают на создание переI дающего момента. Силы Q< и Qy, вследствие несимметричному расположению ротора в течение всего времени действуют только на деформацию ротора и подцерживают его форму в виде эллипса. Они практически не оказывают влияния на величину передающего момента (так как нет точки касания с внутренним статором), но препятствуют срыву двигателя в одноволновой режим и позволяют практически устойчиво осуществить двухволновой режим волнового электродвигателя. Таким образом, в предлагаемой конструкции внутренний статор создает и обеспечивает устойчивую двухволновую деформацию ротора, а внешний обеспечивает требуемый момент вращения. Это позволяет при прочих равных условиях обеспечивать требуемую деформацию для более жесткого и прочного ротора, 2598 4 повысить передаваемый момент, а, следовательно, получить более высокие энергетические показатели. Схемное решение обмотки, создающей систему ортогональных сил по фиг.2 на примере двухфазного ВД иллюстрируется фиг.3 где ротор между внешним и внутренним статорами не показан.

Сущее-вующие ВД используются в качестве исполнительного электродвигателя в устройствах с различными характеристиками и режимами работы.

Поэтому желательно в зависимости от места установки ВД иметь возможность практически подбирать оптимальные величины зазоров между ротором и статором для достижения наиболее рационального режима работы двигателя.

С этой целью предлагается обмотку каждого статора выполнять независимой и, изменяя в одной из них ток, регулировать форму деформации ротора в процессе работы привода, пракI тически не изменяя величины максимального момента.

Предлагаемое решение, позволяюmee изменять форму гибкого ротора ВД без применения механических средств, повышает надежность двигателя.

Формула изобретения

1. Волновой электродвигатель, содержащий гибкий ротор и расположен3% ные один внутри, а другой снаружи его с зазорами два статора, магнитные оси обмоток одноименных фаз которых смещены в пространстве на 90 о отличающийся тем, что, с

40 целью повьппения вращающего момента, соотношение величин зазоров равно

1,3-1,8.

2. Волновой электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивой формы деформации гибкого ротора в различных режимах работы. двигателя, обмотки внешнего и внутреннего статоров выполнены независимыми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент С1!1А М 3169201, кл. 310-83, 1965, 2. Заиков M.Ë. Электродвигатели с

И катящимся ротором. Харьков, 1975, с. 111, рис, 2.25.