BG112814A - Метод за подобряване на работна характеристика на синхронни и асинхронни електродвигатели с помощта на ротори, съдържащи диференциален съединител и устройства за реализиране на метода - Google Patents

Abstract

Иновацията представлява метод, с който се подобрява пусковата и работната характеристика на синхронни и асинхронни електродвигатели, като включва и принцип на действие и устройство на ротори, с които се реализира метода. Роторите се характеризират с това, че съдържат диференциален съединител, който позволява на ротора да се върти с различна скорост спрямо задвижващия вал, като това зависи от неговото натоварване. Известни са комбинации на електродвигатели със съединители. Характерно за тях е, че съединителят е отделно устройство, съединено с вала на електродвигателя. Използването на съединител има за цел да улесни пускането на електродвигателя. Също така се предпазва двигателя и работната машина от претоварване, тъй като максималната големина на тока и въртящия момент са ограничени. Също има възможност за гасене на трептенията при ударни и знакопроменливи натоварвания, с което се подобряват динамичните качества и се повишава трайността на работните машини. Основната новост в изобретението е, че диференциалният съединител е разположен вътре в тялото на самия ротор. Роторът може да се разглежда като хибрид между ротор и диференциален съединител. Конструкцията на диференциалния съединител е една и съща за различните видове ротори и иновацията може да се приложи към различни видове електродвигатели, работещи с променлив или постоянен ток, които нямат електрически колектор или контактни пръстени. Такива ротори имат асинхронните електромотори, синхронните електродвигатели с постоянни магнити и реактивните синхронни електродвигатели.

Description

Област на техниката

Иновацията представлява метод с който се подобрява пусковата и работната характеристика на синхронни и асинхронни електродвигатели, като включва и принцип на действие и устройство на ротори с които се реализира метода. Роторите се характеризират се с това че съдържат диференциален съединител, който позволява на ротора да се върти с различни скорост спрямо задвижващия вал, като това зависи от неговото натоварване. Основната новост в изобретението е че диференциалния съединител е разположен вътре в тялото на самия ротор. Ротора може да се разглежда като хибрид между ротор и диференциален съединител. Конструкцията на диференциалния съединител е една и съща за различните видове ротори и иновацията може да се приложи към различни електродвигатели работещи с променлив или постоянен ток, които нямат в роторите си електрически колектор или контактни пръстени. Такива ротори имат асинхронните електромотори, синхронните електродвигатели с постоянни магнити и реактивните синхронни електродвигатели.

Роторите съдържащи диференциален съединител са подходящи за електро двигатели използвани в машини и съоръжения при които е необходим висок пусков въртящ момент, за тези работещи в цикличен режим и тези имащи висок инерционен момент. Такива са електродвигателите в миксери, бетонобъркачки, вентилатори, центрофуги и др. Също могат да намерят и приложение в електрически и хибридни транспортни средства.

Предшестващо състояние на техниката

В повечето случаи асинхронните двигатели с кафезен ротор се пускат, като се включат направо в мрежата за променлив ток - директно пускане. При синхронно реактивните електродвигатели с малки с средни мощности за стартиране най-често се използва пускова асинхронна кафезна намотка. Така тяхното асинхронно пускане е сходно с пускането на асинхронен двитател. Този начин на пускане се отличава с простотата си, но има един съществен недостатък; в момента на включване на двигателя във намотката на статора протича голям ток. Този пусков ток не зависи от товара на двигателя, а има определена стойност, дадена в таблицата с характеристиките на двигателя като htart/ln. Обикновенно това отношение за трифазните асинхронни електродвигатели е Istart/ln = 5 т 7. При малка инертност на изпълнителния механизъм скоростта на двигателя бързо нараства, а токът намалява до стойност, съответстваща на натоварването, без да предизвиква прегряване на намотките. Съвременните мощни електрически двигатели с кафезен ротор с малки изключения се пускат чрез директно включване към мрежата. Поради влиянието на товара и на големия инерционен момент пускането на един асинхронен двигател може да продължи доста дълго време и това може да причини прегряване и повреда на навивките на двигателя. Докато продължава ускоряването на ротора липсва пропорционалност между въртящия момент на електродвигателя и статорния ток. Това се обяснява със значителното понижаване на магнитния поток на двигателя. При асинхронните електро двигатели най-високият въртящ момент, който може да се достигне, се нарича прекатурващ момент (Мв). Оптималния работен режим за който е конструиран се нарича номинален и въртящия момент Мп. Отношението на прекатурващия момент Мв към номиналния момент Мп дава коефициента на претоварване на двигателя. Обикновено този коефициент за асинхронни мотори е Мв/Мп = 1.6 е 2.0. Работата на двигателя близо до областта на прекатурващия въртящ момент е много опасна, тъй като скоростта намалява и намотките на двигателя започват да се загряват много бързо.

За да се решат тези и други проблеми в се поставя съединител между съединител между задвижващия двигател и съответното механично устройство. Известни са комбинации на електродвигатели със съединители. Тези съединители могат да бъдат фрикционни, вискозни, центробежни, индукционни др. Характерно за тях е че съединителя е отделно устройство съединено с вала на електродвигателя. Използването на съединител има за цел да улесни пускането на електродвигателя. Също така се предпазва двигателя и работната машина от претоварване, тъй като максималната големина на въртящия момент е ограничена. Също има възможност за гасене на трептенията при ударни и знакопроменливи натоварвания, с което се подобряват динамичните качества и се повишава трайността на работните машини. При индукционните съединители принципа на действие се основава на взаимодействие на магнитно поле създадено от индуктор с магнитно поле на въртяща се котва. Индукционните съединители имат редица недостатъци, сред които са голяма стойност на отношението въртящ момент към обема на съединителя (респективно неговата маса), както и повишена инерционност. Недостатък на индукционните съединители са и влошените икономически показатели, тъй като за тях са характерни както загуби от плъзгане по време на преходните режими, така също и при работа на съединителя в номинален режим. Индукционните съединители се използват като пускови съединители при дълго време на приплъзване, както и при чести пускания. Индукционните съединители освен да улесняват пускането имат и предпазно действие, тъй като при превишаване на момента, съответстващ на дадена големина на възбуждащия ток, се стига до приплъзване. В областта от нула до определена стойност на момента, асинхронно-синхронните индукционните съединители притежават свойствата на еластичните съединители. Индукционни съединители се използват в задвижването на екскаватори, ковашко-пресови машини, сондажни машини и съоръжения, конвейри, гребни винтове и др.

друг вид съединители са вискозните диференциални съединители. Вискозните съединители съдържат два вала, единият от които е свързан с вала на двигателя а другия с някакво устройство. Съединителя съдържа голям брой дискове, разположени близо един до друг. Всеки един от двата вала и е свързан с половината от тези дискове в редуваща се поредица. Той е запълнен с високо-вискозен флуид и е капсулиран. В работен режим силно вискозния флуид увлича плочите (дисковете), поради големия си вискозитет. При приплъзване, на теория може да се прехвърли до 100% от въртенето към оста. При тези съединители е необходимо разлика в скоростите на въртене, за да има задвижване. Така задвижвания вал има забавено завъртане. За да се преодолее това ограничение, са разработени вискозни диференциали с ограничено приплъзване. При тези съединители има праг на приплъзване под които двата вала се въртят с една и съща скорост. Приплъзване се реализира едва когато момента превиши този праг. Такъв е описания по-долу съединител. Той е най-близо до използвания в изобретението вариант и представлява вискозен диференциален съединител с магнитореологичен ключ. Неговия принцип на действие и конструкция са описани в списание „Journal of Vibration and Acoustics (от Mar 23, 2006) е публикувана статията „А Semi-Active, High-Torque, Magnetorheological Fluid Limited Slip Differential Clutch, c автори Barkan Kavlicoglu, Faramarz Gordaninejad, Cahit Evrensel, Alan Fuchs and George Korol. При него вместо високо-вискозен флуид се използва магнитореологичен флуид, които може да променя своето състояние от високо-вискозно до твърдо (нарича се още квазитвърдо състояние) под действие на приложено към него магнитно поле. Така силата на сцепление между двата вала лесно може да се контролира с помощта на електромагнитна намотка. Магнитореологичните флуиди могат да работят стабилно в температурен диапазон -40 до 150 °C. Магнитореологичния ефект е в резултат на взаимодействие и агрегация на частици подложени на магнитно поле. При изключване на външното магнитно поле материалът се връща бързо (няколко ms.) в изходното вискозно течно състояние. В отсъствие на магнитно поле частиците са случайно разпределени и магнитореологичния флуид има свойства на Нютонова (нормална) течност. Под действието на магнитно поле частичките се подреждат и образуват вериги, колони или по-сложни структури ориентирани в посоката на полето. Това е причината магнитореологичния флуид под действие на магнитно поле да проявява свойства на твърдо тяло в направление напречно на силовите линии на полето. Очевидно структурата на магнитореологичния флуид намиращ се в магнитно поле е анизотропна и затова вискозитета или напречната сила нарастват само в едно направление - перпендикулярно на силовите линии. Подреждане на частиците се дължи на минимизиране на магнитостатичната енергия и води до увеличаване на вискозитета и на издръжливостта срещу сили приложени напречно на магнитното поле. Когато се достигне критичната напречна сила Т_у, връзките се късат и твърдотелните свойства изчезват. С нарастване на магнитното поле нараства и критичната напречна сила Т_у. Тази сила нараства с нарастване на магнитното поле дотогава докато не се достигне насищане на намагнитеноста на частичките. Магнитореологичния флуид се държи като твърдо тяло докато не се достигне критичната напречна сила Т_у. В магнитно поле критичната сила Т_у се определя по уравнение (1):

Т_у = μ₀ΦΗ² ₀ (¹)

За разлика от Нютоновата течност, която се дефинира от вискозитета η, реологичната течност се дефинира от два параметъра-критична сила Т_у и пластичен вискозитет μ_ρ. Магнитореологични флуиди които се използват достигат критични сили от 50-100кРа при магнитно поле около 150-250 КА/т (1а/т=4я 10’³ Ое). Времето за формиране на една колона от частици може да се определи приблизително с уравнение (2):

t_c е времето за формиране на една колона от частици, μ₀ е относителната магнитна проницаемост на вакума, Hf е вискозитета на флуида, Ф е обемната концентрация на частиците, β е относителната магнитна проницаемост на частиците и флуида, Н е интензитета на полето. Когато интензитета на полето Н расте, времето за образуване на микроструктурата t_c намалява.

Описание на приложените фигури . Фиг. 1 представлява обща принципна схема на диференциален съединител, който се поставя в роторите на асинхронните и синхронните електродвигатели.

. Фиг. 2 представлява принципна схема съдържаща фронтален и страничен разрез на ротор за асинхронен електродвигател с кафезна намотка съдържащ диференциален съединител.

. Фиг. 3 представлява принципна схема съдържаща фронтален и страничен разрез на ротор за синхронен реактивен електродвигател с пускова кафезна намотка комбиниран с диференциален съединител.

. Фиг. 4 представлява принципна схема съдържаща фронтален и страничен разрез на ротор за синхронен реактивен електродвигател съдържащ диференциален съединител.

Фиг.

страничен разрез представлява принципна схема съдържаща фронтален и на ротор за синхронен електродвигател с постоянни магнити съдържащ диференциален съединител.

. Фиг. 6 съдържа графика на работна характеристика на обикновен асинхронен електродвигател с кафезна намотка и на асинхронен електродвигател имащ ротор с кафезна намотка съдържащ диференциален съединител.

. Фиг. 7 съдържа графика на работната характеристика на синхронен реактивен електродвигател с асинхронно пускане имащ ротор съдържащ диференциален съединител.

- Фиг. 8 съдържа 3D графичен модел на ротор за асинхронен електродвигател с кафезен ротор съдържащ диференциален съединител.

Техническа същност

Основната цел на изобретението е да се улесни пускането на електродвигателите като се ограничи големината на пусковия ток по време на преходните процеси. Да се предпази двигателя и свързаната с него работната машина от претоварване, чрез ограничаване на максималната големина на въртящия момент. Да се намалят трептенията при ударни и знакопроменливи натоварвания, с което се подобряват динамичните качества и се повишава трайността на работните машини.

целта се постига като вместо неподвижно механично съединяване на ротора с вала се използва ротор който, може да приплъзва спрямо вала. Изобретението представлява устройство, което може да се разглежда като комбинация (или хибрид) между ротор на електродвигател и диференциален съединител. В описанието на изобретението е разгледан принципа на действие и примерни конструкции на ротори в които е приложено изобретението. Иновацията е разработена главно за асинхронни електродвигатели имащи ротор с кафезна намотка и синхронни реактивни електродвигатели с асинхронно пускане които работят с променлив електричен ток. Но това изобретение може да се приложи и към ротори на синхронни реактивни електродвигатели и синхронни електродвигатели с постоянни магнити които работят с променлив или постоянен ток.

Едно от предимствата които има изобретението е че с него се опростява кинематичната схема на устройствата които се задвижват от електромотори с диференциал в ротора. Когато изобретението когато се приложи към ротори на асинхронни двигатели с кафезна намотка диференциалния съединител има и предпазно действие. В областта от нула до определена стойност на момента съединителя действа като еластичен съединител. При превишаване на момента, се стига до приплъзване. Съединителя в ротора осигурява плавно включване на кинематичната верига. В процеса на включване съединителя пробуксува, а ускоряването вала става плавно, без удари. При ротор с диференциален съединител се намалява динамичното натоварване и има демпфериране на колебанията на въртящия се механизъм. Наличието на съединител в ротора имащ еластични свойства е много ефективно в реверсивните задвижвания с хлабини в кинематичната верига, пораждащи динамично натоварване. Също така при тръгване и спиране (увеличава се живота на механизмите). Намалява се възможността за появяване на резонансни колебания.

Друго предимство които има изобретението когато се приложи към ротори на синхронни електродвигатели е че с него се избягва излизане на ротора от синхронна скорост при претоварване поради приплъзване и ограничаване на момента.

Друго предимство което има изобретението когато се приложи към ротори на асинхронни двигатели с кафезна намотка е че с него преходните електрически процеси не зависят от инерционния момент на задвижвания от двигателя механизъм.

Преходния процес може да завърши още преди задвижващия вал на електродвигателя да започне да се върти.

Друго предимство което се реализира с изобретението когато се приложи към ротори на асинхронни двигатели с кафезна намотка е че с него се избягва понижаването на въртящия момент при ниски скорости на въртене на двигателя (нормалния двигател работи с повишено хлъзгане).

Друго предимство което има изобретението когато се приложи към ротори на асинхронни двигатели с кафезна намотка е че е че с него се избягва електрическо претоварване при загуба на обороти, тъй като големината на тока е ограничена. Повредата от претоварване на асинхронен електродвигател с кафезен ротор и диференциален съединител се свежда до термично разрушаване на намиращия се в ротора флуид. За да се отстрани тази повреда е необходимо само да се подмени флуида и херметизиращите елементи (семеринги или О-пръстени). За сравнение при претоварване на асинхронен двигател с кафезен ротор се разрушава статорната намотка, което е много сериозна повреда.

допълнително предимство е и това че само с подмяна на работния флуид може да се променя работната характеристика. Например може да се направи по-мека или по-твърда.

Примери за изпълнение

Електро-динамичните процеси предизвикващи завъртането на роторите без диференциал са същите като на роторите с диференциал които са предмет на изобретението. Принципа на действие на действие на описания диференциален съединител в изобретението е еднакъв при всички ротори, който се комбинират с него. Комбинирането на ротор (несъдържащ колектор или контактни пръстени) със описания в изобретението диференциален съединител е показано на фиг.1 и се осъществява, като тялото на ротора се раздели на два основни детайла наричани в описанието на изобретението - роторна глава (1) и роторна сърцевина (2). В принципната схема на диференциален съединител на фиг.1 под роторна глава (1) се разбира тази външна част от ротора в която са разположени елементите, които взаимодействат с магнитното поле на статора и създават въртящ момент. Роторната глава (1) има пръстеновидна форма. Нейната вътрешна цилиндрична повърхност се нарича работна фрикционна повърхнина или фрикционен барабан. Фрикционния барабан може да бъде отделен детайл (3). Но може да се ползва за работна фрикционна повърхност и самия материал на роторната глава (например шихтования магнитопровод). Фрикционната повърхност на роторната глава (1) може да бъде гладка. Също по фрикционната повърхност (барабан) може да има един или повече затворени радиални канали (не са показани) или разположени по дължина фрикционния барабан канали (8), които може да са прави (успоредни на централната ос), шевронни (стреловидни), кръстосани или диагонални (под ъгъл спрямо централната ос) канали. В друг вариант на изобретението канали (8) в роторната глава образуват винтова линия. Винтов канал е показан на (фиг. 8) и може да бъде само един или да са няколко. Фрикционната повърхност на роторните сърцевини (2) също може да бъде гладка или релефна. По фрикционната повърхността може да има и един или повече затворени (кръгови) радиални канали (не са показани) или преминаващи по цялата дължина канали (9), които може да са прави (успоредни на централната ос ), шевронни (стреловидни), кръстосани или диагонални (под ъгъл спрямо централната ос) канали. При работа на електродвигателя роторна глава (1) взаимодейства с магнитното поле на статора, завърта се и генерира въртящ момент. Този въртящ момент се предава на роторната сърцевина (2) която има цилиндрична форма и е разположена концентрично (с общ център) в свободния обем на роторната глава (1). роторната сърцевина (2) е изработена от шихтовани листове (ламели) (също може да е и от синтерован феромагнитен материал). В двата края на шихтования пакет има притискащи шайби, които държат пакета стегнат. Роторната сърцевина (2) е съединена неподвижно с вала на двигателя. Между двете работни повърхнини на роторната глава и роторната сърцевина има малък работен луфт. Роторната глава има от двете страни капаци (не са показани на фигурата) с лагери, и може да се върти свободно спрямо задвижващия вал (3). В работния луфт между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) може да няма нищо или да е запълнен с работен флуид (4).

Ако съединителя съдържа работен флуид (4) обема в който се намира роторната сърцевина (2) е капсулиран за да няма изтичане.

Изобретението има и вариант в който, роторната сърцевина (2) съдържа две или повече подвижни фрикционни челюсти (5). При работа на електродвигателя те самостоятелно или заедно с работния флуид могат да приплъзват по фрикционната повърхност на барабана на диференциалния съединител. По този начин се увеличава сцеплението между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) и през диференциала може да се предава по-висок въртящ момент. Подвижни фрикционни челюсти (5) се разположени в отворени канали разположени по повърхността на роторната сърцевина (2). Най добре е броя на подвижните челюсти (5) да съвпада с броя на магнитните полюси на двигателя.

Аксиалното движение на челюсти (5) се ограничава от двете притискащи шихтования пакет шайби упоменати по горе. Триещата се повърхност на челюсти (5) може да бъде от 5 до 95% от цилиндричната повърхност на роторната сърцевина (2). Подвижните челюсти (5) може да бъдат прави или да са диагонално разположени. При диагонално разположени подвижни челюсти (5) максималния ъгъл на техния наклон (изчислен спрямо разположението на централната ос) може да бъде от 0 до 45 град. Най-добрия ъгъл за наклон е от 8 до 15 град, (диагонално разположени челюсти са показани в роторната сърцевина на фиг.8).

В един от вариантите под подвижни челюсти (5) може да има притискащи пружини (6) с което се осигурява постоянен контакт между тях и фрикционната повърхност на роторната глава (1). Може да се използват цилиндрични пружини (6) или плоски пружини (не са показани). Натиска на подвижни челюсти (5) върху фрикционната повърхнина нараства с увеличава на оборотите на ротора заради възникването на центробежни сили. Поради това тяхната маса влияе върху работната характеристика на диференциалния съединител. Влияние върху характеристиката на съединителя оказват и техните магнитни свойства. Описаните по горе подвижни челюсти (5) може да бъдат:

- без никакви магнитни свойства;

- да имат феромагнитни (меки магнитни) свойства. Тези челюсти под действие на магнитното поле в ротора се намагнитват и прилепват към фрикционната повърхност.

- да имат постоянни магнитни свойства. Тези челюсти са прилепнали към фрикционната повърхнина под действие на собственото им магнитно поле.

В друг вариант на изобретението роторната сърцевина (2) съдържа свободно въртящи се ролки (7). Тяхното функция е същата като на подвижните челюсти (5), но с тази разлика че в режим на приплъзване те извършват и въртене около оста си. Най добре е броя на съпротивителните ролки и (7) да съвпада с броя на магнитните полюси на двигателя. Подвижни съпротивителните ролки (7) се разположени в отворени канали минаващи по повърхността на роторната сърцевина (2). Аксиалното движение на ролки (7) се ограничава от двете притискащи шихтования пакет шаиби.

Изплзвания в изобретението работен флуид (4) за диференциален съединител може да е на основата на високо-вискозни масла или на базата на вискозни, течни, или пастообразни колоиди с магнитореологични свойства. Също така магнитореологичния материал може да има и прахообразна консистенция. По нататък в описанието за по-голяма простота магнитореологичния флуид, магнитореологичната паста и магнитореологичния прах ще бъдат наричани - магниторелогичен материал. Опитно е установено че съединителя в изобретението работи наи-добре с магнитореологичен материал имащ консистенция на полутвърда паста.

Съгласно изобретението предаването на задвижващ момент между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) може да бъде осъществено по следните начини;

- в един от вариантите на изобретението за предаване на въртящ момент между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) като работен флуид (4) се използва високо-вискозен флуид. При работа на електродвигателя роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) се движат с приблизително еднаква скорост. Когато се получи приплъзване между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2), се променя скоростта на едната част. Работния вискозен флуид (4) се опитва да ги увлече, с което противодейства на разликата в скоростите на въртене. Така въртящия момент се предава от по-бързо въртящия се детайл към по-бавния през работния високо вискозен флуид (4). Колкото по-голяма е разликата в скоростите, толкова по-голям въртящ момент се предава и се постига ограничаване на приплъзването.

- в друг от вариантите на изобретението за предаване на въртящ момент между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) се използва магнитореологичен материал (4). При работа на електродвигателя под действие на магнитното поле в ротора магнитореологичния материал (4) се подмагнитва, повишава своя вискозитет и преминава в квазитвърдо състояние. Втвърдения (подмагнитения) магнитореологичен материал (4) има по-голям вискозитет и от своята нормална (неподмагнитена) форма.

Поради това до определен прагов момент той действа като клин между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2). Това създава начален праг на приплъзване и диференциалния съединител работи като съединител с ограничено приплъзване.

Преди да се достигне този праг роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) се въртят като един детайл. Важно е да се отбележи че съединителите в роторите на асинхронните двигатели които използват магнитореологичен материал, имат променлив праг на приплъзване. Тази праг е функция на магнитния поток в ротора и се променя при работа на електродвигателя в зависимост от натоварването. Когато магнитния поток в ротора нараства или намалява, пропорционално нараства или намалява стойността на прага на приплъзване а оттам и големината на пренасяния въртящ момент. Това позволява на съединителя да работи ефективно в широк диапазон (при различни честоти на въртене).

- в друг от вариантите на изобретението за предаване на въртящ момент между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) се използва комбинация от високовискозен флуид (4) и подвижни челюсти (5).

- в друг от вариантите на изобретението за предаване на въртящ момент между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) се използва комбинация от магнитореологичен материал (4) и подвижни челюсти (5).

- в друг от вариантите на изобретението за предаване на въртящ момент между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) се използва комбинация от магнитореологичен материал (4) и свободно въртящи се ролки (7).

- в друг от вариантите на изобретението за предаване на въртящ момент между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) се използва комбинация от вискозен флуид (4) и свободно въртящи се ролки (7).

- в друг от вариантите на изобретението предаването на въртящ момент между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) става само чрез фрикционно увличане при сухо триене на подвижните челюсти (5) по фрикционната повърхнина на роторната глава (1).

Съгласно фиг.2 и фиг.8 принципното устройство на ротор за асинхронен електродвигател с накъсосъединена кафезна намотка съдържащ диференциален съединител включва; роторна глава е съставена от магнитопровод (10) от шихтовани ламели с отлята кафезна намотка от алуминий, мед или медни сплави. Разтопеният метал запълва роторните канали, където се образуват роторните пръчки (11) и (12). Едновременно с роторните пръчки се отливат и двата странични пръстена (13) и (14). По такъв начин се получава кафезната роторна намотка, в която пръчките (11)и (12) са свързани накъсо чрез пръстени (13) и (14). От двете страни на роторната глава са разположени капаци (15) и (16). В един от вариантите страничните капаци (15) и лопатките за охлаждане (17) на ротора са един детайл. В друг вариант охлаждащата турбина (18) е отделен детайл от капак (16). Страничните капаци (15) и (16) и турбината за охлаждане (18) се свързват с болтове (19), към страничните пръстени (15) и (16) на кафезната намотка, в които има отвори с резби (20). В страничните капаци (15) и (16) са разположени лагери с които роторната глава се върти спрямо задвижващия вал (21). Лагерите може да са търкалящи (22) или да са плъзгащи (23). Херметичностизирането на обема в роторната глава когато се използват търкалящи се лагери (22) се осъществява със семеринги (24). Херметизирането при използване на плъзгащи се лагери (23) може да бъде със семеринги разположени преди или след лагерите (не е показано) а също или чрез пръстени (25) с кръгло (О-пръстени) или с правоъгълно сечение. Те се разполагат в канали направени в задвижващия вал (21) намиращи се под плъзгащите лагери (23). За херметизиране между роторната глава и страничниите капаци може да се използва гарнитура от силиконова паста. Магнитопровода под кафезната намотка може да бъде изцяло прекъснат или изтънен чрез цялостни или частични прорези, като във варианта на фиг.4 тези прорези са изработени чрез редуване на няколко по-къси канала (11) с един по-дълбок канал (12) от кафезната намотка, Броя на тези прорези е най-добре да бъде равен на броя на магнитните полюси на електродвигателя. Фрикционната повърхнина на роторната глава, може да бъде върху самия шихтован магнитопровод (10) или може да съдържа втулка (26), която защитна фрикционна може да се заменя след износване.

дебелината на стената на втулка (26) може да бъде от 0.2 до 5 мм. Фрикционната повърхност на роторната глава може да бъде гладка, но може и да съдържа крътови радиални канали (27) или надлъжни канали (28), които може да са прави (успоредни „а централната ос), шевронни (стреловидни), кръстосани или диагонални (под ъгъл спрямо централната ос). Броя на канали (28) е най-добре да бъде равен на броя на магнитните полюси на двигателя. В друг вариант на изобретението канали (28) в роторната глава образуват винтова линия (28)-(фит.8). Роторната сърцевина е изработена от шихтован магнитопровод (29), притиснат в двата края с шаиби (30) и (31) и заедно с задвижващия вал (21) са разположени в центъра на роторната тлава. Съгласно описаните по горе варианти на роторната сърцевина тя може да включва; подвижни челюсти (32), пружини (33), цилиндрични ролки (34), канали (35). Луфта между роторната глава и роторната сърцевина може да бъде свободен или да съдържа високо-вискозен материал (36) или матнитореолотичен материал (36).

Съгласно фиг. 3 ротора на синхронни реактивни електродвигатели с асинхронна пускова кафезна намотка е изработен по следния начин; роторна глава е съставена от матнитопровод (37) от шихтовани ламели с отлята кафезна намотка от алуминий, мед или медни сплави. Разтопеният метал запълва роторните канали където се образуват роторните пръчки (38). Също така се запълват и каналите (39) разделящи отделните полюси. Едновременно с роторните пръчки се отливат и двата странични пръстена (40) и (41). По такъв начин се получава кафезната роторна намотка, в която пръчките (38) и (39) са свързани накъсо чрез пръстени (40) и (41). От двете страни на роторната слава са разположени капаци (42) и (43). В един от вариантите страничните капаци (42) и лопатките за охлаждане (44) на ротора са един детайл. В друг вариант охлаждащата турбина (45) е отделен детайл от капак ( ).

Страничните капаци (42) и (43) (и турбината за охлаждане (45)) се свързват с болтове (46), към страничните пръстени (40) и (41) на кафезната намотка, в които има отвори с резби (47). В страничните капаци (42) и (43) са разположени лагери с които роторната глава се върти спрямо вала (48). Лагерите може да са търкалящи се (49) или да са плъзгащи (50). Херметичностизирането на обема в роторната глава когато се използват търкалящи се лагери (50) се осъществява със семеринги (51). Херметизирането при използване на плъзгащи се лагери (51) може да бъде със семеринги разположени преди или след лагерите (не е показано) а също и чрез пръстени (52) с кръгло (0пръстени) или правоъгълно сечение. Те се разполагат в канали направени в задвижващия вал (48) под плъзгащи лагери (51). За херметизиране между роторната глава и страничниите капаци може да се използва гарнитура от силиконова паста. Магнитопровода под кафезната намотка може да бъде прекъснат или изтънен чрез цялостни или частични прорези, като във варианта на фиг.5 тези прорези са изработени чрез редуване на няколко по-къси канала (38) с един по-дълбок канал (39) от кафезната намотка. Броя на тези прорези е най-добре да бъде равен на броя на магнитните полюси на електродвигателя. Фрикционната повърхнина на роторната глава, може да бъде върху самия шихтован магнитопровод (37) или може да има защитна фрикционна втулка (53). Тя може да се заменя след износване. Дебелината на стената втулка (53) може да бъде от 0.2 до 5 мм. Фрикционната повърхност на роторната глава може да бъде гладка, но може и да съдържа кръгови радиални канали (54) или надлъжни канали (55), които може да са прави (успоредни на централната ос), шевронни (стреловидни), кръстосани или диагонални (под ъгъл спрямо централната ос). Броя на канали (55) е най-добре да бъде равен на броя полюси на двигателя. В друг вариант на изобретението каналите (55) в роторната глава описват винтова линия. Роторната сърцевина е изработена от шихтован магнитопровод (56), притиснат в двата края с шайби (57) и (58) и заедно със задвижващия вал (48) са разположени в центъра на роторната глава. Съгласно описаните по горе варианти на роторната сърцевина тя може да включва; подвижни челюсти (59), пружини (60), цилиндрични ролки (62), канали (63). Луфта между роторната глава и роторната сърцевина може да бъде « · «·1 * * ·· · · · * · · • е · * ···· .:..:1. ’ .:. ·..' .:· ’··’i6 свободен или да съдържа високо-вискозен материал (64) или магнитореологичен материал (64).

Съгласно фиг. 4 ротора на вентилно реактивен електродвигател се изработва по следния начин. Магнитопровода на роторната глава е изработен като шихтован магнитопровод (65) в който са обособени явни полюси (66) необходими за създаването на захващащ магнитореактивен момент. Закрепването на двата странични капака (67) и (68) се извършва с помощта на дълги болтове (69) или шпилки, които преминават през отвори (70) направени в тялото на шихтования магнитопровод (65). На всяка шпилка или болт има навита гайка (71). В един от вариантите страничния капак (67) и лопатките за охлаждане (72) на ротора са един детайл. В друг вариант охлаждащата турбина (73) е отделен детайл от страничния капак (68). В страничните капаци (67) и (68) са разположени лагери с които роторната глава се върти спрямо задвижващия вал (74). Лагерите може да са търкалящи се (75) или да са плъзгащи (76). Херметичностизирането на обема в роторната глава когато се използват търкалящи се лагери (75) се осъществява със семеринги (77). Херметизирането при използване на плъзгащи се лагери (76) може да бъде със семеринги разположени преди или след лагерите (не е показано) а също или чрез пръстени (78) с кръгло (О-пръстени). Те се разполагат в канали направени в задвижващия вал (74) под плъзгащи лагери (76). За херметизиране между роторната глава и страничниите капаци може да се използва гарнитура от силиконова паста. Фрикционната повърхнина на роторната глава, може да бъде върху самия шихтован магнитопровод (65) или може да има защитна фрикционна втулка (79). Тя може да се заменя след износване. Дебелината на стената на втулка (79) може да бъде от 0.2 до 5 мм. Фрикционната повърхност на роторната глава може да бъде гладка, но може и да съдържа кръгови радиални канали (80) или надлъжни канали (81), които може да са прави (успоредни на централната ос), шевронни (стреловидни), кръстосани или диагонални (под ъгъл спрямо централната ос). Броя на канали (28) е най-добре да бъде равен на броя полюси на двигателя. В друг вариант на изобретението каналите (81) в роторната глава описват винтова линия. Роторната сърцевина е изработена от шихтован магнитопровод (82), притиснат в двата края с шайби (83) и (84) и заедно с задвижващия вал (74) са разположени в центъра на роторната глава. Съгласно описаните по горе варианти на роторната сърцевина тя може да включва; подвижни челюсти (85), пружини (86), цилиндрични ролки (87), канали (88). Луфта между роторната глава и роторната сърцевина може да бъде свободен или да съдържа високо-вискозен материал (89) или магнитореологичен материал (89).

Обикновенно вентилно-реактивните електродвигатели електродвигатели използват постоянно напрежение, с което чрез полупроводникови ключове се захранват така наречените фазни намотки на двигателя. Синхроните електродвигатели с постоянни магнити обикновено работят с променливо напрежение. Но по отношение на конструкцията на техните ротори няма съществена разлика и затова са разгледани заедно. Разлика има в техните статори които не са в предмета на изобретението. Съгласно фиг. 5 ротораите на синхрони електродвигатели с постоянни магнити и роторите на вентилно-реактивни електродвигатели са изработени по следния начин; тялото на роторната глава съдържа постоянни магнити (90) които са подредени с редуване на магнитните полюси. Постоянните магнити (90) са закрепени към тялото на цилиндричен фрикционен барабан (91) с помощта на лепило. Фрикционния барабан (91) може да бъде от стомана, бронз или от кмпозитен материал като например въглероден композит и др. От двете страни на роторната глава са разположени капаци (92) и (93). Закрепването на двата странични капака (92) и (93) към роторната глава се извършва с помощта на дълги болтове (94) или шпилки. Те преминават през отвори (95) минаващи през фиксиращи елементи (96) разположени между отделните постоянни магнити (90). На всяка шпилка или болт има навита гайка (97). В един от вариантите страничните капаци (92) и лопатките за охлаждане (98) на ротора са един детайл. В друг вариант охлаждащата турбина (99) е отделен детайл от капак (93). В страничните капаци (92) и (93) са разположени лагери с които роторната глава може да се върти спрямо задвижващия вал (100). Лагерите може да са търкалящи се (101) или да са плъзгащи (102). Херметичностизирането на обема в роторната глава когато се използват търкалящи се лагери (101) се извършва със семеринги (103). Херметизирането при използване на плъзгащи се лагери (102) може да бъде със семеринги разположени преди или след лагерите (не е показано) а също или чрез

пръстени (104) с кръгло (О-пръстени). Те се разполагат в канали направени на задвижващия вал (100) под плъзгащи лагери (102). За херметизиране между роторната глава и страничниите капаци може да се използва гарнитура от силиконова паста. Фрикционната повърхност на роторната глава може да бъде гладка, но може и да съдържа кръгови радиални канали (105) или надлъжни канали (106), които може да са прави (успоредни на централната ос), шевронни (стреловидни), кръстосани или диагонални (под ъгъл спрямо централната ос). Броя на канали (106) е наи-добре да бъде равен на броя на магнитните полюси на двигателя. В друг вариант на изобретението каналите (106) в роторната глава описват винтова линия. Роторната сърцевина е изработена от шихтован магнитопровод (107), притиснат в двата края с шайби (108) и (109) и заедно с задвижващия вал (100) са разположени в центъра на роторната глава. Съгласно описаните по горе варианти на роторната сърцевина тя може да включва; подвижни челюсти (110), пружини (111), цилиндрични ролки (112), канали (113). Луфта между роторната глава и роторната сърцевина може да бъде свободен или да съдържа високо-вискозен материал (114) или магнитореологичен материал (114).

Описание на някой от използваните в изобретението материали:

- в един вариант на изобретението подвижни челюсти (5) и ролки (7) нямат магнитни свойства. Тези челюсти може да се изработят от графит или (тефлон) PTFE с пълнител бронзов прах, който съдържа PTFE от 60 тегл.% до 30 тегл.% и бронзов прах от 40 тегл.% до 70 тегл.%. Тези материали са известни в практиката и не са разгледани в изобретението.

- в друг вариант на изобретението подвижни челюсти (5) и ролки (7) имат феромагнитни свойства. Те може да са изработят от меко желязо или от композит съдържащ PTFE с пълнител прахообразно α-желязо. Състава на композита включва от 30 тегл.% до 70 тегл.% PTFE и от 10 тегл.% до 70 тегл.% - прахообразно α-желязо. Тези материали са известни в практиката и не са разгледани в изобретението.

- в друг вариант на изобретението подвижни челюсти (5) имат постоянни магнитни свойства. Те са подходящи за ротори с малък диаметър. В предмета на изобретението са използвани гъвкави композитни материали съдържащи свързващо полимерно вещество като PTFE, силикон и др. и прахообразен магнитотвърд материал. Съставът на тези материали също е известен в практиката и не е разгледан в изобретението. За целите на изобретението е необходимо силата F на прилепване към фрикционната повърхнина да бъде не по-малка от F> 20 [g/cm ].

Като високо-високовискозен флуид може да се използва силиконово или синтетично масло имащо вискозитет от 1000 до 10 000 cSt.

В описаната иновация като работни флуиди (4) могат да се използват и магнитореологични материали имащи течна, вискозна, пастообразна или прахообразна консистенция. Известни са голям брой магнитореологични материали с различна консистенция-от прахообразна, течна, вискозна до твърда. От направените експерименти е установено че е най-добре да се използва магнитореологичен материал имащ пастообразна консистенция.

За целите на изобретението е разработен специален материал представляващ полутвърда паста имаща следния състав; силиконово или друго синтетично масло с вискозитет от 1000 до 10 OOOcSt, прахообразно α-желязо представляващо пудра с размери на частиците от 5 до 30 цт., и сгъстител-тефлон (PTFE) или графит с големина на частиците =5цм. Масата на силиконовото масло спрямо останалите компоненти може да варира от 10 до 80 тегл.%. Масата на магнитния компонент спрямо останалите компоненти може да варира от 0 до 95 тегл.%. Масата на сгъстителя (тефлон-PTFE) или графит спрямо останалите компоненти може да варира от 5 до 50 тегл.%. Тефлона и графита служат и като твърди антифрикционни добавки. Когато описаната работната смес съдържа 0 тегл.% желязна пудра тя не притежава магнитореологични свойства и представлява полутвърд високо-вискозен материал.

Работната характеристика на синхронните и асинхронните електродвигатели електродвигателите съдържащи описания в изобретението диференциален съединител зависи не само от тяхната конструкция но и от използвания работен материал намиращ се в луфта между роторната глава и роторната сърцевина. Чрез използване на работни материали (твърди, полутвърди пасти или флуиди) съдържащи различно количество на магнитния компонент в тях, може да се променя в широки граници работната характеристика. Това може да се види на фиг.6 и фиг.7. На фиг.6 са дадени характеристиките на асинхронен двигател. На фиг.7 са показани характеристиките на синхронно-реактивен двигател с пускова асинхронна намотка тестове асинхронен електродвигател с кафезна имащ същата мощност. Използвания за намотка има мощност 370 W (0.5 HP), Un=400V, n = = 1380 rev/min (50 Hz), ln-1.0 A, cos0=O.65.

Като работен материал (4) за ротора с диференциален съединител при отделните материал измервания е под формата използван описания по горе специално разработен вискозен на паста, в който е използвано различно количество прахообразен магнитен компонент (който представлява пудра от =30 μητ α-желязо) спрямо останалите компоненти (силиконово масло с вискозитет lOOOcSt и тефлонова пудра в съотношение = 1:1). Количеството на магнитния компонент което е използвано при различните измервания е 0 тегл.%. = 20 тегл.% и = 50 тегл.% α-желязо. При Отегл.% а-желязо-високо-вискозния работен флуид няма магнитореологични свойства и той работи като вискозен диференциален съединител без минимален начален праг на задържане на приплъзването. В другите два случая имаме увеличаване на вискозитета „а работния материал под действие на магнитното поле и се формира прагов момент, под който не се наблюдава приплъзване, В тези случай се наблюдава полутвърда и твърда характеристика.

На фиг.6 крива А е показва работната характеристика на упоменатия по горе сериен асинхронен двигател. Характеристиките на същия двигател но с ротор съдържащ диференциален съединител са показани на криви В, С, D. Трите криви са получени при различно количеството на магнитния компонент. На крива В е показана работна характеристика при използване на материал съдържащ = 50 тегл.% а-желязо. На крива Се показана работна характеристика при използване на материал съдържащ = 20 тегл.% α-желязо. На крива на материал съдържащ

D е показана работна характеристика при използване 0 тегл.% α-желязо (високо-вискозен флуид без магнитореологични свойства). Ако сравним криви (А) и (В) се вижда че ротор съдържащ диференциален съединител има пусков въртящ момент = 2.0 пъти по-висок от номиналния (Mn=2.6 Nm), а отношението между номиналния и пусковия ток е ln/lst =2.

На фиг.7.

електродвигател с са показани три примерни работни характеристики на ротор на синхронен реактивен двигател с пускова асинхронна кафезна намотка и диференциален съединител

За сравнение е дадена и характеристиката на ротор без диференциален съединител-линия Е. На нея се вижда характерната за всички характеристика. На крива синхронни двигатели абсолютно твърда работна

F е показана работна характеристика при използване на материал съдържащ = 50 тегл.% α-желязо. На крива G е показана работна характеристика при използване на материал съдържащ = 20 тегл.% α-желязо. На крива Н е показана работна характеристика при използване на материал съдържащ = 0 тегл.% α-желязо (високо-вискозен флуид без магнитореолотични свойства).

Claims (6)

1 .Метод за подобряване на работна характеристика на асинхронни и синхронни електродвигатели чрез използване на комбинирани ротори които съдържат разположен вътре в тялото им диференциален цилиндричен съединител, характеризиращ се с това че, диференциалния съединител в тях позволява на ротора да се върти или да приплъзва спрямо задвижващия вал в зависимост от стойността на въртящия момент, като с това се постига намаляване на времето на пусковия преходен процес (преходните електрически процеси може да завършат още преди задвижващия вал да започне да се върти), в случаите когато момента превиши определен праг се стига до приплъзване, така в процеса на включване съединителя пробуксува и осигурява плавно включване и ускоряване на задвижващия вал без удари, също така се постига и ограничаване на пусковия и максималния ток.

2 .Устройство на диференциален цилиндричен съединител (фиг.1), който съгласно претенция 1 се поставя в тялото на ротори на асинхронни и синхронни електродвигатели, се характеризира с това че, включва фрикционен барабан (3) и роторна сърцевина (2), фрикционния барабан (3) се поставя в централния отвора на роторната глава (1), фрикционния барабан (3) представлява цилиндрична втулка изработена от някакъв композитен материал или метал (например стомана, бронз и др.), която може да се заменя след износване, роторната глава (1) е специфична за различните видове електродвигатели и в нея се намират елементите от ротора, които взаимодействат с магнитното поле на статора и създават въртящ момент, роторната глава (1) има пръстеновидна форма и може да се върти около задвижващия вал, конструкциите на различните видове роторни глави които са в предемета на изобретението са разгледани в претенции от 4 до 7, в центъра на всяка роторна глава (1) е разположена роторната сърцевина (2), тя е съединена неподвижно към задвижващия вал на електродвигателя, между фрикцоинния барабан (3) и роторната сърцевина (2) има работен луфт, който в един от вариантите на изобретението може да бъде празен, а в друг вариант луфта може да се запълни с високо-вискозен флуид или с течен, вискозен, пастообразен или прахообразен материал имащ магнитореологични свойства (3), фрикционната повърхност на роторната глава може да бъде гладка или по нея може да има един или повече затворени радиални канали или разположени по дължина на фрикционния барабан канали (8), които може да са прави (успоредни на централната ос на ротора), шевронни (стреловидни), кръстосани или диагонални (под ъгъл спрямо централната ос на ротора) канали, в друг вариант на изобретението канали (8) в роторната глава образуват винтова линия, роторната сърцевина може да се изработи от шихтован пакет (съставен от ламели) но може да бъде и от друг материал с подходящи магнитни свойства, външната фрикционна повърхност на роторната сърцевина (2) може да бъде гладка или по нейната повърхност може има един или повече затворени (кръгови) радиални канали или преминаващи по цялата дължина канали (9), които може да са прави (успоредни на централната ос ), шевронни (стреловидни), кръстосани или диагонални (под ъгъл спрямо централната ос) канали, в друг вариант роторнатита сърцевина (2) може да съдържа подвижни челюсти (5), които са разположени в отворени канали по повърхността на роторната сърцевина (2), в един от вариантите челюсти (5) може да се притискат към фрикционната повърхност с помощта на пружини (6), в друг вариант те се притискат към фрикционната повърхност от центробежни сили възникващи при въртене на ротора или чрез магнитно привличане поради това че имат феромагнитни или постоянни магнитни свойства, общата площ която заема триещата се фрикционна повърхност на всички подвижни челюсти (6) спрямо външната радиална повърхност на роторната сърцевина (2) може да бъде от 5 до 95%, разположението на подвижните челюсти (5) може да бъде право или да бъде диагонално, като при диагонално разположение максималния ъгъл на техния наклон определен спрямо положението на централната ос на ротора, може да бъде от 0 до 45 град, в предмета на изобретението влиза и вариант в който подвижните челюсти имат формата на цилиндрични ролки (7), в този случай те могат да се въртят в отвора на канала където се намират около своята ос, най-добре е броя на подвижните челюсти (5) и/или ролки (7) да съвпада с броя на магнитните полюси на двигателя, съгласно изобретението предаването на въртящ момент между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) може да бъде осъществено по следните начини; чрез фрикционно увличане (или задържане) създадено от намиращ се в луфта между роторната глава (1) и роторната сърцевина (2) високо-вискозен флуид или с магнитореологичен материал (3) който съгласно описанието може да има течна, вискозна, пастообразна или прахообразна консистенция; чрез фрикционно увличане (или задържане) създадено от подвижни челюсти (5) или ролки (7) и високо-вискозен флуид (3) или магнитореологичен материал с течна, вискозна, пастообразна или прахообразна консистенция (3); чрез фрикционно увличане (или задържане) създадено чрез притискане и триене на сухо (без флуид или паста) на подвижните челюсти (5) във фрикционната повърхнина на барабана (3) на роторната глава (1).

3 .Метод съгласно претенция 2 характеризиращ се с това че, използвания материал (4) с който се запълва луфта между фрикционния барабан (3) и роторната сърцевина (2) има следния състав; силиконово или друго синтетично масло, магнитен компонент представляващ прахообразно подмагнитващо се вещество като желязо (най-добре като α-желязо) във вид на пудра с размери на частиците от 1 до 60 цт., като магнитен компонент може да се използва и пудра от кобалт-железни ферити, никел-цинкови ферити, манган-цинкови ферити и други подмагнитващи се ферити с размери на частиците от 1 до 1000 nm., и сгъстител (тефлон PTFE и/или графит) с големина на частиците от 1 до Юцм., като масата на синтетичното масло спрямо останалите компоненти може да варира от 10 до 80 тегл.%., масата на магнитния компонент спрямо останалите компоненти може да варира от 0 до 95 тегл.%., масата на сгъстителя (тефлон-PTFE и/или графит) спрямо останалите компоненти може да варира от 5 до 50 тегл.%.

4 .Устройство на роторна глава, ( фиг. 2) за ротори на асинхронни електродвигатели с накъсосъединена кафезна намотка, съгласно претенция 2, характеризираща се с това че, роторната глава съдържа шихтован магнитопровод (10) с кафезна намотка, която съдържа роторни пръчки (7) свързани от двете си страни с два странични пръстена (8), от двете страни на роторната глава има капаци (9) и (10), те се свързват с болтове (13) или шпилки, които се завиват в отвори с резби (11) направени в страничните пръстени (8), в един от вариантите страничните капаци (10) и лопатките за охлаждане (11) са един детайл, в друг вариант са като отделни детайли (77) и (88), с помощта на търкалящи (16) или плъзгащи лагери (17), роторната глава може да се върти около задвижващия вал (15), за херметизиране на обема в роторната глава при търкалящи се лагери се използват семеринги (18), разположени преди лагерите, херметизирането при използване на плъзгащи се лагери може да бъде също със семеринги разположени преди или след лагерите (не е показано) или чрез гъвкави пръстени (20), разположени в канали направени на задвижващия вал (15), магнитопровода разположен под кафезната намотка може да има участъци в които той е прекъснат или само изтънен чрез прорези, това се поучава чрез редуване на няколко по-плитки канала (38) от кафезната намотка с един по-дълбок канал (39), броя на тези прорези е най-добре да бъде равен на броя на магнитните полюси на електродвигателя, в един от вариантите на изобретението фрикционната повърхнина на роторната глава, може да бъде на самия магнитопровод (37), в друг вариант може да има отделен фрикционен барабан представляващ цилиндрична втулка (53), съгласно описанието на изобретението в централния отвор на роторната глава се поставя описания в претенция 2 диференциален съединител.

5 . Устройство на роторна глава ( фиг. 3) за ротори на синхронен реактивен електродвигател съдържащ пускова кафезна намотка съгласно претенция 2, характеризираща се с това че, роторната глава съдържа шихтован или плътен магнитопровод (37) с кафезна намотка, която съдържа роторни пръчки (38) и канали (39) разделящи отделните полюси, те са свързани от двете си страни със странични пръстени (40) и (41), от двете страни на роторната глава има капаци (42) и (43), те се свързват с болтове (46) или шпилки, които се завиват в отвори с резби (47) направени в страничните пръстени (40) и (41), в един от вариантите страничните капаци (42) и лопатките за охлаждане (44) са един детайл, в друг вариант са като отделни детайли (43) и (45), с помощта на търкалящи (49) или плъзгащи лагери (50), роторната глава може да се върти около задвижващия вал (48), за херметизиране на обема в роторната глава при търкалящи се лагери се използват семеринги (51), разположени преди лагерите, херметизирането при използване на плъзгащи се лагери може да бъде също със семеринги разположени преди или след лагерите (не е показано) или чрез гъвкави пръстени (52), разположени в канали направени на задвижващия вал (48), магнитопровода разположен под кафезната намотка може да има участъци в които той е прекъснат или само изтънен чрез прорези, това се получава чрез редуване на няколко по-плитки канала (38) от кафезната намотка с един по-дълбок канал (39), броя на тези прорези е най-добре да бъде равен на броя на магнитните полюси на електродвигателя, в един от вариантите на изобретението фрикционната повърхнина на роторната глава, може да бъде на самия магнитопровод (37), в друг вариант може да има отделен фрикционен барабан представляващ цилиндрична втулка (53), съгласно описанието на изобретението в централния отвор на роторната глава се поставя описания в претенция 2 диференциален съединител.

б .Устройство на роторна глава ( фиг.4) за ротори на вентилно реактивен електродвигател съгласно претенция 2, характеризираща се с това че, роторната глава е изработена от шихтован или от плътен магнитопровод (65), с обособени явни полюси (66), закрепването на двата странични капака (67) и (68) се извършва с болтове (69) или шпилки, които преминават през отвори (70) направени в тялото на магнитопровод (65), в един от вариантите страничните капаци (67) и лопатките за охлаждане (72) са един детайл, в друг вариант са като отделни детайли (68) и (73), с помощта на търкалящи (75) или плъзгащи лагери (76), роторната глава може да се върти около задвижващия вал (74), за херметизиране на обема в роторната глава при търкалящи се лагери се използват семеринги (77), разположени преди лагерите, херметизирането при използване на плъзгащи се лагери може да бъде също със семеринги разположени преди или след лагерите (не е показано) или чрез гъвкави пръстени (78), разположени в канали направени на задвижващия вал (74), в един от вариантите на изобретението фрикционната повърхнина на роторната глава, може да бъде върху на самия магнитопровод (65), в друг вариант може да има отделен фрикционен барабан представляващ цилиндрична втулка (79), съгласно описанието на изобретението в централния отвор на роторната глава се поставя описания в претенция 2 диференциален съединител.

7 . Устройство на роторна глава ( фиг. 5) за ротори на синхронни електродвигатели с постоянни магнити съгласно претенция 2, характеризираща се с това че, роторната глава включва постоянни магнити (90) залепени към тялото на цилиндричен барабан (91), закрепването на двата странични капака (92) и (93) се извършва с болтове (94) или шпилки, които преминават през отвори (95) минаващи през тялото на фиксатори (96) изработени от немагнитен материал, те са разположени межди постоянните магнити (90), в един от вариантите страничните капаци (92) и лопатките за охлаждане (96) са един детайл, в друг вариант са като отделни детайли (93) и (99), с помощта на търкалящи (101) или плъзгащи лагери (102), роторната глава може да се върти около задвижващия вал (100), за херметизиране на обема в роторната глава при търкалящи се лагери се използват семеринги (103), разположени преди лагерите, херметизирането при използване на плъзгащи се лагери може да

................. 6 бъде също със семеринги разположени преди или след лагерите (не е показано) или чрез гъвкави пръстени (109), разположени в канали направени на задвижващия вал (100), съгласно описанието на изобретението в централния отвор на роторната глава се поставя описания в претенция 2 диференциален съединител.