BG60932B1

BG60932B1 - Електрически двигател за постоянен ток

Info

Publication number: BG60932B1
Application number: BG93667A
Authority: BG
Inventors: Fredrick Armstrong; Lynn Bradtmueller; Ronnie Smitley; James Alexander
Original assignee: General Electric Company
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1991-01-18
Publication date: 1996-06-28
Also published as: US5045742A; BG93667A; KR100230496B1; DE4104641A1; JPH04217833A

Abstract

Двигателят намира приложение за задвижване на превозни средства с промишлено и търговско предназначение. Удобен е за използване при колички за голф иелектрокари. Има висока номинална мощност и кпд за единица обем и единица тегло при голям магнитен поток и малка магнитодвижеща сила. Изграден е от кожух, статор и ротор, като роторният магнитопровод(рм) и статорният магнитопровод (см) са набрани от феромагнитни пластини. В ярема на см и върху оста (160) на симетрия на всеки полюс (130) има отвори (144) за преминаване на средства за укрепване нацелия двигател. Тези отвори (144) са на разстояние до външната повърхност на см най-малко равно на дебелината на феромагнитните пластини. Отношениетона броя на каналите за намотката в рм към външниядиаметър на рм е по-голямо от 5.51 см-1, но оптимално се избира около 6.2 см-1. Отношението на външния диаметър на рм към дълбочината на канала за намотката в рм е около от 9.04 до 9.16. Отношението на минималната ширина на шийката (131) на статорния полюс (130) към двойната дебелина на статорния ярем (136) е от около 0.81 до около 1.0.

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Изобретението се отнася до електрически двигател за постоянен ток, подходящ за търговски и промишлени цели, например за задвижване на самоходни колички, използувани по игрищата за голф, за електрокари с подемно устройство и др.

ПРЕДЩЕСТВУВАДО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНЖТА

Известни са електрически двигатели за постоянен ток, чиито ротори имат набран от феромагнитн?! пластини магнитопровод с канали, разпределени равномерно по повърхността на магнитопровода. При полагане на проводници с правоъгълно сечение, каналите трябва да имат достатъчно голяма ширина по цялата си дълбочина така, че избраният проводник да се вмести в тях. Обикновено се налага използуване на някакво средство за укрепване на проводниците в канала, което задържа проводника в канала при въртенето на ротора з

На фигури 1-2B са показани използуваните пластини за ротори и статори, прилагани в изработваните досега електрически двигатели за споменатите колички за голф. Статорният магнитопровод 10 е съставен от два отделни детайли - ярем 11 и полюс 12. Полюсите 12 се набират от феромагнитни пластини поотделно и след това се укрепват към предварително набрания също от пластини ярем 11 по различни начини, включително посредством нитове или болтове 13. Конструкцията на конкретно показания магнитопровод изисква набиране на пластините и пресоване на ярема 11, набиране и пресоване в блок на всеки полюс 12, последвано от необходимите операции за свързване на ярема и полюсите, оформящи заедно статорния магнитопровод.

Специфичната форма на статорния полюс 12 ограничава преминаването на магнитния поток от ротора към статора, дължащо се на сравнително тесните' краища 19 на полюсния накрайник. Това ограничение предизвиква насищане на стоманата, от която е изработена пластината. Потокът от ротора към статора преминава през въздушната междина, което заедно с горното насищане налага сравнително високо ниво на електроенергията , подавана към възбудителната полюсна намотка. Такава висока енергия налага полагане на голям брой навивки, например 8, от меден проводник с правоъгълно сечение / не е показано^ разположени в зоната между краищата 19 на полюсните накрайници и ярема 11.

Роторният магнитопровод 14 има по периферията си шестдесет и три канала 15. За да може в канала да бъде поставен проводник с правоъгълно сечение, отворът 16 на канала трябва да бъде поне равен на единия от размерите на проводника, но както се вижда от фигурата, този размер трябва да бъде по-широк, за да позволи поместването на две напречни сечения на проводника в канала 15. Това се обяснява с факта, че ширината на канала 1о намалява от пеЧ риферията на пластината към ярема 17. Поради голямата ширина на отвора 16 на канала 15, преминаването на магнитния поток през въздушната междина към статорните полюси 12 е ограничено от малкото количество феромагнитен материал в края на зъба 18 на известната роторна пластина.

Роторът 14 и статорът 10 са комплектовани с лагерни щитове и корпус. Целият двигател е укрепен чрез проходни болтове, които минават през отвори на лагерните щитове и отвори, изработени в ярема и разположени между полюсите на статорния магнитопровод.

Известни са и други конструкции, имащи по-добър к.п.д. и повисока изходяща мощност,напри/ер патент W3749956. Това се постига чрез специфична конфигурация на статорната пластина, използувала при постояннотокови или универсални електрически двигатели. Посочено е, че всеки канал между полюсния накрайник и ярема трябва да и-:а дълбочина, която е равна най-малко на около три пъти максималната ширина на канала; ширината на ярема в близост до горните канали трябва да бъде най-малко 1.1 пъти по-голяма от съседната част на канала; дълбочината на горните канали трябва да бъде най-малко 1.25 пъти поголяма от ширината в основата на полюсите; и · разстоянието от центъра на ярема до най-долната точка на всеки канал трябва да бъде максимум три пъти по-голямо от дълбочината на всеки от горните калели. Твърди се, че габаритите на конструиран по изложената в патента технология статор могат да бъдат по-малки от габаритите на обикновен статор, като в същото време се запазват неизменни к.п.д. и изходящата мощност.

Известни са и други конструкции постояннотокови и универсални електрически двигатели / патенти ^73643118,^2715690, Й12298388/. Те имат кожух, в който е монтишан набран от пластини статорен магнитопровод с явни полюси, издадени радиално навътре. Статорният магнитопровод се укрепва в пакет чрез скрепителни средства, които лежат или в надлъжни вън5 шни канали на ярема на статорния магнитопровод,или във всеки полюс има отвор с ос успоредна на оста на матнитопровода. Роторът също е набран от феромагнитни пластини.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Изобретението се отнася до електрически двигател за постоянен ток, · включващ кожух, в който е монтиран статорен магнитопровод с носещи бобини явни полюси, като магнитопроводът е набран от феромагнитни пластини, образуващи пръстеновиден ярем и полюси, които са издадени радиално навътре от ярема към центъра на пластините, при което в ярема на статорния магнитопровод има наддъжни на двигателя отвори, предназначени за преминаване на средства за укрепване на целия двигател, а в статора е поставен ротор, чиито магнитопровод е набран от феромагнитни пластини и има по външната си цилиндрична повърхност канали за роторна намотка. Съгласно изобретението центърът на всеки от отворите, предназначени за преминаване на средствата за укрепване на целия двигател, е разположен върху оста на симетрия на съответния му полюс, а отношението на броя на каналите в ротора към външния диаметър на ротора е по-голямо от 5.51 cw Отношението на броя на каналите в ротора към външния диаметър на ротора е приблизително 6.2 с^ . Отношението на външния диаметър на ротора към дълбочината на канала на ротора може да бъде избрано от приблизително 9.04 до приблизително 9.16. Отношението на минималната ширина на шийката на статорния полюс към двойната , дебелина на статорния ярем може да се приеме от приблизително 0.81 до приблизително 1.0 . За предпочитане е, развтоянието на всеки отвор, предназначен за преминаване на средствата за укрепване на целия двигател, до външната повърхност на статорния ма/6 нитопровод над всеки полюс да е най-малко равно на дебелината на феромагнитната пластина.

В резултат на усъвършенстването на геометричната конфигурация на статорните и роторните пластини на изобретения постояннотоков електрически двигател се постигат следните предимства:

-по-висока номинална мощност и к.п.д. за единица обем и единица тегло спрямо известните постояннотокови електрически двигатели;

-намалени загуби на магнитен поток;

-намалена магнитодвижеща сила, необходима за прекарване на магнитния поток през зъбите на потора;

-повишен магнитен поток за единица възбуждане;

-статорната пластина е изработена като самостоятелен детайл;.

- кавалите на роторната пластина позволяват полагане на проводници с достатъчно голямо правоъгълно сечение, без да се налага специално укрепване на проводниците.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖНИТЕ ФИГУРИ

Изобретението се пояснява с описания по-долу конкретен пример за неговото осъществяване и с помощта на приложените чертежи, където:

Фигура 1 представлява общ вид на статорна пластина, използувана в известните електрически двигатели за постоянен ток;

Фигура ЗА представлява общ вид на роторна пластина, използувана в досега съществуващите електрически двигатели за постоянен ток, заедно с показаната на фигура 1 статорна пластина;

Фигура 2В представлява уголемен частичен изглед с канал от роторната пластина, показана на фигура 2А;

Фигура ЗА представлява й разглобен вид електрически двигател, ,60932 който е едно от изпълненията на настоящото изобретение;

Фигура ЗВ представлява уголемен частичен аксонометричен изглед на двигателя от фигура ЗА и илюстрира вариант на конструкцията и нейното приложение;

Фигура 4А представлява изглед на напречно сечение на двигателя от фигура ЗА, като някои от детайлите липсват, някои са показани в разрез, а други са отстранени;

Фигура 4В представлява графика на разпределението на магнитната индукция във въздушната междина под полюса, когато роторът се върти·

Фигура 5А представлява общ изглед на роторна пластина, използувана в показания на фиг.ЗА и ЗВ двигател;

Фигура 5В представлява уголемен частичен изглед на полузатворен в горната си част канал на роторната пластина, показана на фигури 5А и 5С;

Фигура 50 представлява общ изглед на вариант на роторна пластина, използувана в електрически двигател с наклонени канали, показан на фигури ЗА и ЗВ;

Фигура 6А представлява общ изглед на статорна пластина, използувана в показания на фигури ЗА и ЗВ двигател|

Фигура 6В представлява уголемен частичен изглед на полюс и зона за полагане на бобина при статорната пластина., показана на фигура 6А;

Фигура 60 представлява уголемен частичен изглед на полюсен накрайник на статорната пластина, показана на фигура 6А^

Фигура 7 представлява частичен общ изглед на ротор с косо разположени канали, използуван в показания на фигури ЗА и ЗВ двигател.

ЙЮ32

ПРИМЕРИ НА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Електрическият двигател, създаден съгласно едно предпочитано изпълнение на изобретението, е постояннотоков и е подходящ за задвижване на колички, обслужващи игрищата за голф. На фигура ЗА двигателят е означен с позиция 20.

Двигателят притежава котва, изпълнена от ротор 22, показан като цялостен възел, който има вал 24. В единия край на вала 24 е предвидено средство, в случая илюстрирано като шпонков канал 74, за свързване на електродвигателя към предавка или към друг механизъм / не показани/, които двигателят задвижва. Към вала 24 е монтиран роторен магнитопровод 28, набран от пластини 26 /виж фигури 5А и 5С/. Пластините 2& са пресова набити върху вала 24.

В каналите 30 на пластините на ротора е поместено електропроводящо средсткрай канали / виж фигура 5А/ В другия край на вала 24 / обратен на този с шпонковия канал 74 / е разположен колектор 32, който има пръстен 34, образуван от перата на колекторните пластини. В каналите 30 на пластинитбге поместено електропроводящо средство, в случая проводник 36. Проводникът 36 е свързан към кол.екто ра посредством спояване с твърд припой.

Електродвигателят 20 има външен кожух, както и статорен възел, показан като цилиндричен статор 42 с коаксиален отвор 44. Статорът 42 е разположен по подходящ начин в кожуха 40.. Ста ¹ торът 42 е съставен от множество пластини 46, оформящи магнитопровода 48, и множество бобини 50, носени от магнитопровода 43. Бобините оформят статорната намотка. Върху корпуса 40 е разположено четкодържателио устройство, състоящо се от четков възел 60, който носи и ориентира по подходящ начин спрямо колектора 32 множество от четки. Задната страна. 70 на корпуса 40 е затворена от заден лагерен щит 66, еюпочващ и лагерно гнездо 68. Както се

90932 вижда от фигурата, задният лагерен щит 66 е свързан ksm носещ фланец 76 посредством болтове 146, преминаващи през целия статор.

На показания на фигура ЗА . електродвигател,, вместо носещия фланец 76 могат да се използуват нормален лагерен щит и лагери, като предният и задният край на роторния вал: 24 се удължат. При тази конструкция на електродвигателя, както е показано на фигура ЗВ, вместо носещия' фланец 76 е използуван лагерен щит 67, носещ второ средство за лагеруване 79 и притежаващ отвор, през който отвор преминава удълженият край на вала. 24. Този вариант на конструкцията се използува при нормалните конструкции на електродвигателя.

При едно от изпълненията на електродвигателя 20, ι роторът 22 се носи от подходящо устройство за лагеруване, в случая сачмен лагер 78, подходящо разположен в задния лагерен щит 66, в * единия край 70 на корпуса 40. В края 74, свързан към задвижващия механизъм, за ротора 22 също е предвидена опора, осигурява-, ща въртене на ротора 22 около неговата надлъжна ос. Другата възможност, показана на фигура ЗВ, е монтиране на второ, устройство за лагеруване, което заедно с устройството за лагеруване 78 осигурява опора на вала 22.

Както е показано на фигура ЗА, част от вала 24 в тялото на ротора 22 е удължена в срещуположна аксиална посока така,че носи устройството за лагеруване 78. Задният лагерен щит 66, заедно с кожуха 40 и механизмът или устройството, към което се свързва електродвигателят 20 / или пък предният лагерен щит 67/, служат за затваряне на двигателя и защитават статора 42, ротора 22 и съответните намотки 36 и 50.

При конкретното изпълнение, илюстрирано на фигура ЗА, носещият фланец 76 е необходим,, за да осигури връзката между да?

електродвигателят 20 и известния /но непоказан / задвижващ механизъм на количката за обслужване игрищата за голф. За добре запознатите с нивото на техниката е очевидно, че фланецжг 76 е различен при всяко конкретно приложение и че показаната конструкция е само илюстрация на възможностите на изобретението.

Както е показано на фигури ЗА, 5А и 5В, роторният вал 24 при монтиране преминава аксиално през кожуха 40 и носи пакета от роторни пластини 26, формиращи роторния магнитопровод 28. Валът носи още колектора 32 и има шпонков канал 74. Формираният от роторни пластини магнитопровод 28 е за предпочитане да бъде монтиран върху вала чрез пресова сглобка, за да се гарантира липса на приплъзване между магнитопровода 28 и вала 24. Набор от електропровсдящи средства / в случая електропроводящи пръти 36 с правоъгълно сечение / преминават през каналите 30, аксиално разположени върху магнитопровода в близост до външната периферия 32 на всяка от пластините 26. Пръчките 36 се вкарват в полузатворените откъм горния си край канали 30, след като предварително е положена каналната изолация 38. Както се вижда от фигура ЗА, прътовете 36 след това са свързани към пръстена 34, образуван от пера-’ та на пластините на колектора 32. .

Прилаганите в момента коструктивни решения изискват полагане на изолационния слой 84 /виж фигура ЗА/ в края на магнитопровода 28, възможно най-близко до шпонковия канал 74. Желателно е тази изолация да бъде елиминирана, което би снижило производствените и материалните разходи. Един от начините за елиминиране на изолацията 84, като в същото време се запазят изолационните характеристики, е изолацията 38 /виж фигура 5В/ да се подава поне 0.635 cw след края на магнитопровода 28. Ако това бъде постигнато, слоят изолационен материал 84 става излишен.

Както е показано на'фигура 7, един начин за намаляване на

ΊΊ .40932 шума, който начин е приложен в едно от изпълненията на илюстрирания ротор 22, е всеки канал 30 да бъде изместен с една канална стъпка 23 в единия си край. Подобно изместване намалява шума , но значително усложнява производството на роторния магнитопровод 28. С успех биха могли да се приложат други технологии за намаляване на шума, като например различни конструкции на полюсния накрайник, направа на канали по челото на полюса, като ширината на подобен канал съответствува на част от каналната стъпка на ротора, както и други известни в нивото на техниката технологии.

Фигури 5А и 5С представляват подробно два вида роторни пластини 26. Както е ясно за всеки запознат с нивото на техниката, пластините 26 са щанцовани или отрязани с поансон от лист стомана или желязо. Пластините 26 имат полузатворени в горната си част канали 30 / в случая броят на каналите е 63/ , които са разположени радиално и равномерно по външната периферия на пластината 26 и са симетрични спрдадо центъра й /фигура 5В/. Освен това пластините 26 притежават и захващащи приспособления 86, 86», чрез които пластините се захващат помежду сл при формиране на магнитопровода 28.

В полузатворените откъм горната си част канали се полагат прътовете 36. Каналите могат да бъдат успоредни на оста на ротора или да са изместени с една канална стъпка /фиг. 7 /, когато пластините се пакетират една след друга при подходящо изместване на каналите 30 на две последователно набрани пластини. Всички канали 30 са практически еднакви, като по-близкия до роторния ярем 88 край 100 на канала /фигура 5В / е закръглен, а другият край 90 е полузатворен, т.е. отворът . Wg е по-тесен от вътрешната ширина Ψ на канала. Едно от предимствата при използуване на полузатворени копали е елиминиране·. на нуждата от клинове или други приспособления за задържане на проводника при въртене.

а . 6.0932

Пластината 26, както се вижда на фигури 5А и 5С има разположени по периферията си отвори SO с ширина W> около 0 0965 сят

Дълбочината 1, на кавала е около 1,118 ст,измерено от точка А до точка В / т.е. между края на отвора 90 на канала 30 и долния затворен край 106 на канала 30/. Ширината . _{Hs ка}_ нала 30 е около 0.183 сп?, а затвореният край 106 на канала 30 има радиус на закръгление около 0.091 ст. Частите 108, 110 на канала 30 при отвора 90 имат радиус на закръгление равен на радиуса при края 100 на дъното на канала 30.

Площта на всеки канал 30 между точките А и В е около

1.8439 ст и е достатъчна за разполагане на два електропроводяии пръта 36 с размери 0.12 х0.46 cm. Проводникът заема около 56/ от площта на канала, което се вижда много ясно за най-левия канал на фигура 5В, където проводникът 36 е показан в напречно сечение.

Конструкцията на роторната пластина осигурява оптимална магнитна индукция в зъба 118, въздушната междина 128 / фигура 4А / и полюсите 130. Ширината Ψ ? на отвора 90 и ширината _НРканала 30 / фигура 5В / са подбран?! сравнително малки, което улеснява преминаването на магнитния поток през зъба 118 и въадушната междина 130. към полюсите.

Полузатвореният в горния си край канал на пластината 26 е много съществена особеност в конструкцията на показаната пластина, тъй като ефективната въздушна междина намалява значително. По- конкретно, ако каналът 15 е с отворен край / както е показано на фигури 2А и 2В/, средната ширина на отвора на канала или междината 16 спрямо ширината на полюсите 19 е значително голяма. И тъй като роторната пластина се върти покрай полюсите на. статора, то в обсега на статорния полюс междината 16 остава много повече време в сравнение с отвора 90 /фигура 4А/ на полузатворе ния канал. С други думи , времето, през което срещу статорния е

,60932 полюс се намира отворът 16, е увеличен в сравнение с това при отвора 90 на полузатворения канал, тъй като ширината Wg / фигура 5В/ на зъба по периферията на пластината 26 е значително по-малка,> което намалява ефективната въздушна междина 128.

Едно от главните предимства при използуването на полузатворения канал 30 е това, че диаметърът на ротора 22 може да се намали, тъй като ефективната въздушна междина 128 е по-малка и следователно през нея преминава, сравнително по-голям магнитен поток. По-конкретно, косато се ползува полузатворен канал, се създава, по-голям магнитен поток за единица възбуждане на полето. Следователно , за да се генерира същиятмагнитен поток, е необходима по-малка магнитодвижеща сила, създавана от възбудителната статорна намотка. Частичното затваряне на канала в ротора намалява магнитното съпротивление във веригата, поради което за създаване на същия магнитен поток е необходима помалка магнитодвижеща сила. Намаляването на магнитодвижещата сила позволява намаляване на габаритите на ротора, с което се постига намаляване на необходимото количество мед и желязо, като в същото време изходящата мощност остава неизменна.

Разпределението на индукцията на магнитния поток е найнеблагоприятно в началото на развъртането на двигателя. При пускане се черпи най-голям ток и следователно магнитната индукция е най-голяма. Ширината на. канала 30 е подбрана достатъчно малка така, че зъбите 118 не се насищат при споменатите найнеблагоприятни условия, но все пак ширината W е достатъчно голяма и при по-големия ток за развъртане на двигателя проводнкът има достатъчно голямо правоъгълно сечение.

Както се вижда от фигури 4А и 5А-£С, външният диаметър 116 на показания конкретен ротор 22 е с размер около 10.16 cm 1Н при шестдесет и три^г' /63/ канала 30 и шестдесет и три /63/ зъба 118. Ширината на всеки накрайник на зъба 118 при посочения диаметър-116 е около 0.409 cm и минималната ширина VV на всеки зъб 118· е около 0.216 cm , докато дебелината 120 не ярема е около 0.2 49 cm. Съотношението ” брой канали в ротора към външния диаметър на ротора 26 в cm е 63/10.16, т.е. около 6.2 сте Оптималните стойности на това съотношение, съгласно

-1 изобретението, трябва да се избират по-големи от 5.51сгп .

В таблица 1 е направено сравнение на техническите характеристики на двигателя от фигури 2А, 2В и двигателя от фигури ЗА-7. И при двата двигателя е използуван един и същ магнитопроводящ материал. Диаметърът на ротора на известния електродвигател е 11.43 cm, а на описания в изобретението е 10.26 cm. Роторните канали на изобретения електрически двигател са по-малки и с по-тесен отвор 90. Отношението на външния диаметър 116 на ротора 26 към дълбочината L, на канала 30 на ротора 26 е приблизително от 9.04 до приблизително 9Д6 при изобретения двигател.

Конкретно средната дължина на една роторна навивка и за двата двигателя е една и съща, но роторният магнитопровод 28 на изобретения двигател е нарастнал на дължина с 0.635ст тази ^Н£ или игла 8.33% по-голяма дължина отПлзвестния двигател.

Както е показано на фигури SA, 4А и 6А, възелът на статора 42 е съставен от пакет пластини 46, изработени от феромагнитен материал. Статорът 42 игла още четири възбудителни бобини 50, всяко, от които съдържа за предпочитане пет /5/ навивки 51. Бобините са навити около всеки полюс на магнитопровсда 48. Друга възможност е навивките да се изпълнят от по-тънък проводник 53 така, че да се получи еквивалент на петте навивки .

Тези два варианта на конструкцията са показани на фи15

ТАБЛИЦА 1

-----------------------J	2	3
	НОВА	ИЗВЕСТНА
ТЕХНИЧЕСКИ ХАРАКТЕРИСТИКА	КОНСТРУКЦИЯ	КОНСТРУКЦИЯ
	полузатворен роторе!	отворен роторен
	канал с успоредни	канал; успоредни
	стени; проходни бол-	стени на зъба;набра-
	тове в ярема над по-	ни от пластини ярем
	люсите; ”зиг-заг”	и полюси на статора;
	над полюса; набран οί	проходни болтове в
	пластини статор	ярема между полюсите
стеснение на магнитния поток	шийка на полюса ,	ярем на статора,
	долна част на зъба	шийка на полюса,
		крайща на полюсен накрайник
РОТОР
дължина на котвата /статора/ /е/??/	8.26	7.62
/ външен диаметър на котвата/ х/дъл-
2. жина на пакета / £* Z, /с^/	852.13	995.51
СТАТОР
дьг,а на.· полюсния накрайник	68°	68°
вътрешен диаметър /сл?/	10.24	11.53
външен диаметър /стт? /	16.33	16.85
вътрешен диаметър към ваншен
диаметър	0.627	0.684
брой полюси	4	4
дължина на полюсната дъга (cm!	6,-07	6.86
дължина на междуполюдната дъга/сп/	1.97	2.22
MfejH. ширина на шийката на полюса	¹⁶ 1.56	1.00
/ cm!

60pg2

	1	2	з
	дебелина на ярема /сгн·/	1.56	1.00
	р площ на канала /см /	7.54	9.74
	вид и размер на проводника /ογη /	кръгъл проводник 0.46	кръгъл проводник 0.32
	брой навивки	Г-» D	8
	запълване на канала /%/ СЪОТНОШЕНИЯ ЗА СТАТОРА ширина на шийката към двойната	22.27	25.83
	дебелина на ярема РОТОР	0.909	1.701
	външен диаметър /cw/	10.16	11.43
	дължина на магнитопровода lo/ml	8.26	7.62
	брой на канали или зъби ширина на зъба пв външната	63	63
	повърхност на ротора /суц!	0.41	0.36
	мин. ширина на зъба /с»?/	0.22	0.36
	отвор на канала /с^/	0.10	0.21
	ширина на ярема /стп/	2.49	3.07
	размер на проводника /с.п/	0.11 0.46	0.11 0.46
	запълване на канала /%/ СЪОТНОШЕНИЯ ЗА РОТОРНИЯ МАГНИТОПРОВОД /мин. ширинз. на зъба/по /брой на към/ зъбите под полюсаДпйрината на	56.68	43.80
1	роторния ярем	1.028 17	1.397

1	I 2	3
/мин. ширина на зъба/по /брой зъби под полюса/'' ктм /мин. ширина на на шийката на статорния полюс/ ширина на роторния ярем към мин.	0.900	1.256
ширина на статорния полюс	0.875	0.9Θ0
ширина на роторния ярем към дебе-
лината на статорния ярем	1.591	3.061
канали в ширината на роторния
—1 ярем към диаметър на ярема /cm \	15.75	14.000

гура 4A, като конструкцията с повече навивки е в дясно , а тази с пет /5/ навивки е в лявата страна на фигурата. Чрез използуване на множество от различен брой навивки с различен диаметър на проводника /т.е. различни напречни сечения / може да се осигурят различни изходни мощности.

Статорните пластини 46 се събират в пакет една след друга и се задържат една към друга / за предпочитане посредством фиксаторите 140 / така, че да формират магнитопровода 48. Друга възможност е да се предвидят отвори 142, през които преминават например нитове, които укрепват магнитопровода. Разбира се: могат да се използуват и други технологии за оформяне на статорния пакет, посочени в нивото на техниката, като залепване или зава ряване на магнитопровода / или съединяване чрез шпонки /. За покриване зоната между съседните полюсни накрайници 152, 154 е използуван стандартен изолационен материал 143 от типа хартия дакрон-милар-дакрон /DMP/ или ' Novexpdper, / всички с търговската марка на Е.1.1)иротт£ de N еяю&игг Company/. Изолацията отделя намотките 50 от статорния магнитопровод /показано ясно на фигура 4А.

Геометрията на статорната пластина определя сложността на технологията при производството на електрическия двигател и оптималното намагнитване. Статорната пластина 46 е разработена така, че да бъде щанцована при минимални разходи на материал и след подреждането на пластините в пакет да се оформи статорнияг магнитопровод 43. За да се осигури по-лесно производство и да св оптимизира протичането на магнитния поток, важна е конкретната геометрия на статорната пластина и взаимодействието между роторния магнитопровод 28 и другите части на електродвигателя.

Както е показано на фигури 6А-6С, една статорна пластина 46 се състои от ярем 136, по който има множество отвори 144, разположени в близост до външния край на пластината. Отворите 144 са разположени по осовата линия на всеки от полюсите. През отворите 144 преминават болтовете 146 /фигура ЗА/ или друти подобни скрепителни средства, црез които се укрепва цялата конструкция на двигателя /т.е. латерните щитове 66, 67 и^ли щита 66 и носещия фланец 76/. Пс този начин се осигурява цялостниягмонтаж на двигателя 20.

Полюсите 130 се издават навътре от ярема 136 към отвора 44 и е за предпочитане осите им на симетрия да лежат на цетровете на всеки от отворите 144. Всвки полюс има шийка 131 и полюсен накрайник 150 с краища 152,154 /фигура 6А/. Шийката свързва ярема 136 с полюсния накрайник 150 така ,че от вдяка стеана на шийката 131 се

61)932 се оформят канали 156»

Разполагането на отворите 144 върху оста на симетрия на всеки полюс 130 намалява магнитните загуби в сравнение с известните до сега електрически двигатели от типа, показан на фигура 1, при които подобни отвори за болтове са разположени в ярема на статора между два съседни полюса. За предпочитане е отворите 144 да бъдат разположени възможно най-близко до периферията на пластините 46, с което се постига минимално ограничаване на магнитния поток между всеки полюс и съседните към него полюси. В същото време отворите трябва да са достатъчно отдалечени от периферията на пластината, за да се гарантира достатъчна здравина при пробиване на пластината. По-точно, минималното разстояние между отвора и външната цилиндрична повърхност на пластината трябва да е по-го‘i лямо от дебелината на самата, пластина.

За познаващите нивото на техникат⁰ s очевидно, че разполагането на отворите 144 върху оста на виметрия на всаки полюс и в ярема на статорния магнитопровод ще ограничава по-малко магнитния поток в полюса в сравнение със случая, когато отворите са разположени в ярема по средата между два съседни полюса. Има основание да се смята, че показаното на фигура 6А разположение на отворите 144 намалява ограничаващото влияние върху магнитния поток приблизително наполовина в сравнение със случаите, когато отворите са разположени по средата между статорните полюси.

Както е показано на фиг.4А, минималната ширина 132 на шийката

131 на статорния полюс 130 е сравнително малка в сравнение с тази на известния двигател от фигура 1. За запознатите с нивото на техниката е ясно, че шийката 131 на статорния полюс 130 ограничава големината на магнитния поток, пресичащ въздушната междина. 128 от ротора 22 към статора 42. Намаляването на. външния диаметър на статора всъщност' означава, намаляване площта за разполагане на ' бобините между полюсите. Комбинацията от намаляло

60W вале на ширината на шийката на статорния полюс и начина на разполагане на отворите 144 всъщност води до значително увеличаване на протичащия магнитен поток, в резултат на което се намалява количеството мед в статорната бобина 50. Всъщност за конкретно разглежданите модели електрически двигатели с предварително определени технически параметри, необходимият проводник може да се намали от 8. / както е в нивото на техниката/ на 5 навивки, което означава околп тридесет и три процента / 33% /спестен проводникоа материал, като в същото време дължината на такъв двигател се увеличева незначително от 7.62 сщ до 8-r255 cm .

Както е показано на фигура 6В, размерите X* и X на полюсния накрайник са подбран?! така, че Х=0.6Х*. В случая X е дебелина, Х’ ширина на страничните издадени ча.сти на полюсния накрайник. Определено е,че такова съотношение позволява, магнитната индукция да се запази сравнително ниска и да не се достига до насищане на фнромагнитния материал, като в същото време се посиндукция тига благоприятно разпределение на. магнитннята . по челото на полюса. По-точно , когато X е по-голямо от 0.6Х’, магнитният поток не насища желязото в полюсните накрайници на статорния полюс. Независимо от това индукцията в полюса се разпределя неравномерно, дължащо се на факта, че магнитният поток се стреми към кръгово разпределение и ще бъде изместен към центъра на. полюса 130. Едновременно с това, когато X е по-голямо от О.бХ’, площта 156 за разполагане на бобините 50 намалява до неприемливи стойности.

Както е показано на фиг.бА и 6В, линията 158 между точките с и cL, която свързва крайните странични части 152, 154 на полюсния накрайник с шийката 331, е права, като закръглената част 155 от точка d до точка е, свързваща часта 136 на ярема с шийката 131, има радиус на закръгление около 0.284 cm . Всеки край

7U .60932

152, 154 на полюсния накрайник 131 има закръгление от точка е до точка / ©; радиус около 0.108 сти. Радиусът от точка h, : · от края 152 до симетричната точка от другия край 154 на полюсния накрайник 131 е около 5.118 стии е измерен от центъра 148 на отвора 48/ фигура 6А/. Краят 152, 154 на всеки накрайник е разположен на 34° от ляво и от дясно спрямо оста 160 на симетрия на полюса 130.

Както е показано на фигури 6В и 6С, правата линия 162 е тангенциална към окръжността с радиус 0.108 с^през точка и към окръжността с радиус 5.118 смпрез точка/ι, като точка 4 о се напира на около 28.25 от линията 160. Описаното по-горе е известно като ’’свиване на краищата, на 152, 154 на накрайника на статорния полюс. Подобно”свиване на краищата на полюсния накрайник на статора подобрява комутацията и следователно удължава живота на четките. Допълнително предимство на ’’свиванетб, в комбинация с изикването Х=О.6Х’ и прилагане на полузатворен в горната си част роторен канал е това, че кривата на разпределение на магнитната индукция във въздушната междина под полюса при въртене на ротора е гладка /фигура 4В/.

Както е показало на фигура 4В, когато роторът се върти в статор, чиито полюсни накрайници не са ’’свити, магнитната индукция във въздушната междина ще се изменя скокообразно, достигайни максималната си стойност, както е показано на фигура 4В чрез линията У^-У2~Уз“У4“Уя· Такава скокообразна промяна на индукцията предизвиква загуби от вихрови токове, което означава използуване на по-голям ток във възбудителната намотка. Когато краищата на полюсните наставки са свити, кривата се изменя по показания на фигура 4В начин, представено чрез линията У“2~Уз-Ζ£-у§, т.е. свиването до известна степен намалява загубите от вихрови токове в полюсните наставки.

Както най-добре сж вижда от фигура 6С, краят 152 е закръглен по линията 150 до точка h и след това следва права линия от точка k до точка? . Когато в тази зона линията е права и след това : ' следва закръгление на края 152 от точка? до точка с /т.е. свиване⁰на полюсния накрайник/, не само се увеличава животягна матрицата за щанцоване на пластините, но и разпределението на магнитната индукция под полюса е по- равномерно. При посочената конкретна конструкция разпределението на магнитната индукция е оптимизирано и в същото време в канала 156 има достатъчно място за полагане на необходимия брой навивки. от меден проводник. Крайният резултат е,, че магнитните загуби намаляват, комутацията се подобрява и износването на четките намалява.

Както е показано на фигури 6А и 6В, полюсната дъга на стаό торната пластина е около 68 . Вътрешният диаметър на пластината, измерен от точка I до точка <1 по правата 161 е около 10.24cw, а външния й диаметър от точка ^до точка К, измерен също по правата 161 е около 16.33 cm. За показаната четириполюсна ттка СшМ отношението / вътрешен диаметър/ към / външен диаметър / е около 0.627, а отношението /външен диаметър/ към /вътрешен диаметър/ е около 1.,5956. Дължината на полюсната дъга 164 е около 6.07 ст;дъл?кината на междуполюсната дъга 166 е около1.97 cm.*, минималната ширина 131 на шийката ? на полюса /фигура 4А е около 2.84 cm ; дебелината на ярема 136 е около 1·_Μ56 см и площта на всеки статорен канал 156 е около 7.54 см . Когато около всеки полюс 130 са навити 5 навивки от проводник 51 с кръгли сечение и диаметър 0.46 см, каналът 156 се запълва 22.27 %. Отношението /ширина на полюсната шийка 131/ към /двойната дебелина на ярема 136/ е около 0.909. Това отношение варира от 0,81 1,0. ,

Както е показано на фигура 6Д, статорната пластина 46 има ^3

-&&32 шест /6/ плоски части 52, 53, 54, 55_г56и 57. Това се дължи на използувания метод ’’зиг-заг за разкрояване на листовата заготовка при щанцоване г на пластините. Този метод дава възможност да

Г' ' се използува максимално листовият материал, от който се изработва пластината, и отпадъчният материал да се сведе до минимум. За еднакво количество пластини при зиг-заг” метода за щанциване в сравнение с нормалните методи се икономисва около 11% изходен материал.. Значителните икономии на материал са придружени със слабо намаление на магнитния поток, дължащо се на малките въздушни междини /фигура 4А/ между плоските части на магнитопровода и кожуха 40. Това намаление е минимално и не влияе особено върху стойността на; магнитния поток така, че основното предимство е спестяването на значително количество материал.

Външният кожух 40 е изработен от тънък, за предпочитане /както в показания случай /от 0.180 cm листов метал 170, който най-напред е щанцован и след това огънат между ролки така,че двата края да бъдат свързани по нормално използуваните начини /заваряване, ултразвуково Заваряване или други добре известни методи /. Двата отвора 172 се щанцоват в кожуха предварително или се пробиват по-късно и през тях преминават изводите 174, които както добре в известно на запознатите с нивото на техниката, се свързват с четките 62 и към статорните бобини 50. Изводите 174 се укрепват към кожуха 40 посредством плоски шайби 176, фиксиращи гайки 180 и съответно средство за изолация.182, поставено между кожуха и плоската. шайба 176. Материалът 184 за вътрешна изолация се поставя откъм вътрешната страна на кожуха 40 и през него преминават изводите 174.

Възелът не. четкодържателя 60 е свързан към кожуха 40 на електродвигателя посредством скобите 186. Както добре е известно на запознатите с нивото на техниката, четкодържателят 60 се със (>0932 той от носач 188, в който са фиксирани леглата 190. В леглата 190 са поставени четките 62. Към носача 188 по подходящ начин са укрепени множество притискателни пружини 192 / по една за всяка двойка четка/, които пружини 192 притискат четките 62 към центъра 60, за да се осигури добър контакт с колектора 32.

Задният лагерен щит 66 се състои от един детайл /за предпочитане изработен от алуминий / с лагерно гнездо 68 от едната страна, в което гнездо се поставя лагерът 78. Пробити са множество отвори 200, през които преминават укрепващите електродвигателя болтове 146, и друго множество отвори за винтовете 204, с които се укрепва лагера 78 в лагерното гнездо 68. Четките 62 са разположени между статора 42 и лагерния щит 66 така, че не пречат за преминаване на болтовете 146 през отворите 200 в лаг герния щит, през отворите 144 и през фланеца 76, когато двигателят се монтира откъм лагерния щит 67.

Лагерйг 78 е поставен по подходящ начин в гнездото 68 на лагерния щит 66 и се фиксира от държателя 206, който се състои от кръгла пластинка 208 и двойка щифтове 210. Щифтовете 210 преминават през отворите 202 на лагерния щит 56 така, че задържат неподвижно лагера 78.

Настоящото изобретение е приложено при конструирането на показания на фигурите 3-7 електродвигател. Той се сглобява полесно от известните и в това отношение е по-икономичен. При използване не нормалните метод?! кожухът 40, носещ скобите 186, найнапред се щанцова , след това се огъва между ролки и се получа ва показания на фигура ЗА вид. Статорът 42, роторът 22 и четко ЬО държателят⁴'е за предпочитане да се сглобят самостоятелно.

По-конкретно, сглобяването на ротора, започва с монтирането върху вала на оформените като пакет с определена дължина и укрепени помежду си пластини. Пакетът пластини е за предпочитаZ5 rf>932 не да бъде монтиран към вала чрез пресова сглобка. Откъм единия край на каналите 30 вътре в тях се полага каналната изолация^ След като се положи изолацията, във всеки от каналите се вкарват електропроводящите пръти /както е показано на фт.гура 5В /. Прътите се вкарват откъм края, където се намира шпонковиятканал 74 на вала, към колектора, т.е. към края 70 на вала. Колекторът е фиксиран към вала по начин,добре известен на запознатите с нивото на техниката. След като се положат електропроводящите пръти и колекторът е монтиран на вала, свободните краища на прътите се свързат към перата на колекторните пластини.

С оглед да се спести материал и да се улесни процесът на сглобяване на електродвигателя, за предпочитане е да се използува. колектор без колекторни пера, като прътите се свързват дефектно към колекторните пластини. Приема се, че директното свързване на свободния край на прътите към колекторните пластини /при отпадане на перата, на колекторните пластини/ може да се осъществи чрез спояване на долния прът директно към колекторната пластина, последвано от спояване на горния прът към долния. При използуване на този метод на свързване на прътите към колекторните пластини се счита, че пръстенът,, образувал от колекторните пера,може да се елиминира и следователно значително да се намали количеството мед и другите материали, използувани при изработване на колектора. Тази предлагана конструкция може да се приеме за задоволително от електрическа и конструктопска гледна точка за електродвигетели, използувани в колички за обслужване игрища за голф.

При настоящата конструкция на ротора, роторната намотка се укрепва чрез бандажни ленти 212, 214, които пристягат прътите и не позволяват да бъдат изтласкани навън при въртенето на ротора. Тъй като каналите на пластините са полузатворени, а ро

Л0952 торниятмагнитопровод не е с голяма дължина, може да се приеме, че бандажите не са задължителни и може да не се поставят, което допълнително снижава разходите зз производство и събиране на електродвигателите.

Определен брой свързани помежду си статорни пластини образуват статорен пакет с определена дължина. Около полюсите на статорния пакет се поставят бобините, които са изпълнени с 5 навивки от меден проводник с диаметър 0.46 стп . Краищата на проводника се свързва® с клемите. С това монтажът на статора 42 е завършен и може да бъде поставен в кожуха 40.

Четкодържателят 60 се произвежда по нормалните методи и притежава носач с монтирани към него различни приспособления за свързване. 1.Върху носача са разположени четири легла, носещи четири четки, които са свързани към други клеми в леглата на четките. Зад всяка четка е поставена пружина, която я притиска към центъра на носача. С това монтажа на четкодьржателя 60 е завършен.

Първоначално роторът, статорът и четкодържателят се сглобяват самостоятелно и независимо. След това фланецът 76 или предният лагерен щит 67 ' и раторът се поставят правилно в положение за монтаж. По- нататък статорът се разполага в кожуха по начин добре известен на запознатите с нивото на техн?тката, последван от свързване на четкодьржателя към кожуха посредством скобите 186. След това се поставя на място задният лагерен щит /откъм задния край на кожуха , където е четкодьржателя/, завиват се винтовете 204 към държача 206 за лагера, като отворите 200 се нагласяват правилно спрямо отворите 144 в пластините. След това се прекарват болтовете 146 през отворите 200, 144 и се съединяват с фланеца 76 или към предния лагерен щит 67, с което се о.опмя сглобениятелектродвигател 20. 27 •60932

Скобите 186 и статорЪт 48 са разположени спрямо кожуха така, че когато към корпуса се монтира четкодържателят, последният не пречи болтовете 146 да преминат през задния лагерен щит, през' статорния възел и през предния лагерен щит.

При сравнение с досега съществуващите електродвигатели, в показаната конструкция виншнияГдиаметър на ротора е намален фт около 11.43 схидо около 10.16 ом, т.е. около 11^, като при това магнитният поток не намалява при неизменен въртящ момент, к.п.д. е малко по-висок и в някои случаи мощността нараства.

Резултатите от опитните изпитания на различните електродвигатели са получени при използуване на Щевои/ датчик за въртящ момент, калибриран шунт да измерване силата на тока чрез волтметър, волтметър за измерване стойността на напрежението и датчик за измерване ъгловота скорост. Точките от характеристиката на всеки електродвигател са отчетени при зададено напрежение и при зададен : товар. Измерени са и са записани стойностите на ъгловата скорост и силата на тока. Задават се различни натоварвания. Ако електродвигателят прй някои от тези товари се загрее, то той се охлажда до стайна температура и отново се натоварва. След това се отчитат стойностите на напрежението, силата на тока, въртящиягмомент и ъгловата скорост.

Опитните резултати са нанесени в таблица 2. Напрежението на електродвигателите се поддържа 36 V. Товарът се променя от о 3.3896Мп до 47.4544/4»? ,а стойността на температурата е около 25 С.

Трябва да се отбележи , че оптималният тест е необходимо да се извърши без прекъсване ,за кратък период, като се започне с нисък товар, който бързо нараства, като същевременно непрекъснато се отчитат въртящиягмомент,. ъгловата скорост, напрежението и тока. Продължителността на теста трябва да е достатъчно малка, така, че електрическият двигател да се загрее минимално, но все

60332 ex?

t----I

ITO

Е-ч

•

TO

CQ

Г⁴-

v-l

cn

TO

r >

O'j

X?

Г; '

V I

^f-C.·

( 1 ·

1'..

er-

G’

0 ‘

Γ'Ί

№

*

Si'

CO

0J

O-'

TO

CQ

co

to

TO

ι.: •

•s i ¹

TO-

CO

?>

TO

Q)

vj =

TO

a;

CQ

Μ

L-

0-

TO

to

Ci j

Li.;

LiJ

Li J

Е-'

_t

1.0

io

O

CQ

to

cn

Ю

LO

1.0

O

id

•

o

•

-to.

ο

«TO

0.)

TO

Xi'

cn

TO

o

ex?

TO

Ο

Εη

Sj¹

lo

co

o

x—1

TO

o ex?

vj^!

TO

•«ζ 2X L

κ

v-l

Ю

vH

CQ

CX2

ex?

TO ΕΗ

rv·

C)

TO

cn

CQ

то

si·

01)

cO

Li j

o

GJ

m ο

co

TO¹

cn

TO

•

'·

OJ

TO

-co

to

^ν··.'

ο ο

4

•

to

CQ

•

и

Ф

TO ρ,

si'

to

01

Sj'

00

CO

CQ

LO

o

0 j

Ι*'ι

Ρ Ο -

V

(У·.

¢0

TO

si'

ex?

O

ex?

Κς- 1

tn id

. co

ex?

C\?

CQ

x—1

TO

χ—1

• ** ' 1

s|'

LO

l-L

CO

cn

02

CFJ

co

TO

nr^-

-ΓΓ.Γ-

-XT

CQ

•

cn

8

o

CQ

to

o

TO

si'

cn

x—1

5¾

κ

•

o

•

a)

00

co

LO

•

V.

co

•

TO

cn

OI

•

id

z>

to

OJ

TO

2>

cO

cn

cO

o

to

« Ь:¹

TO

Г⁴--

G?

Lt j

LO

Ю

’ ο

!τ;

id

CQ

LO

е-

ο

co

OJ

•

cO

cn

O

o

Μ

Η

«

ex?

cn

CQ

O

CO

TO

Ο

0'.'

cn

si¹

o

cn

TO

ex?

c\?

CQ

ex?

;S|

κ

Sj'

LO

<O

TO

'rl

x—I

:χ Е- <

φ Ρ-Ι

• - Г-< —

oj Ο

C’J

n¹

ex?

00

TO

ex?

CO

φ

Pt Ο

o

X~4

TO

co

s'—1

x—1

to

cO

TO

o TO

ъ

•

t.Q

•

4

ί-0

ω

и; ο

o?

TO

00

OJ

o

αχ

OJ

O'.

cn

LO

(' ϊ

Г-Ч »‘H

TO

σχ

cO

o

co

LO

oo

x^-4

o

v-l

h- ·' I ·’ -

U

А ο

CO

cn

ex?

CQ

x—1

—ΣΖί—-u

ex?	t0	x—1	to	CO	IO	TO	TO	O’
co	VJ¹	to	CO		o	OJ	TO	o
TO	TO	ex?	o	LO	LO	CO	CQ	TO
•	•	«	•	•	•	•	«	«
< ' ·.	o	x—1	co	Ю	O	I <' '·	o	IO
7>-	CO	cn	TO	TO	TO	cO	cO	LO

C7J	o	TO	o	OX
c.O	TO	σ:.	cO	IO
v-l	ex?	ex?	ex?	CQ

	CO	TO	Si'	<O	CQ	O')	xl¹	LO	co
TO	co	x—1	TO	o	v-l	ox	03	OJ	x—
ex?	LG)	00	x—1	X—1	TO	OJ	CQ	OJ	TO
So ’	CO	(O	x~l	co	IO	m	ex?	o	v~l
CO	ex?	CQ	ex?	x—4	v-l		V-l	x—I	x—1

?>	TO	LO	LO	x—1	cn	cn	co	03	L:3
TO	Gr	TO	< /	v-l	LO	02	TO	TO	TO
•	ex?	CD	TO	TO	CO	cn	G j	o	TO
TO	•	•	•	•	•	•	•	•	•
TO	X—1	x—1	ox	G )	x—4	TO	vH	TO	o
	TO	co	TO	TO	У\-	cO	t.O	TO	C;0

V“ ;	χ—I	ex?	x-l	OX	TO	co	ex?	o	TO
4Ϊ'	LG:	TO	CJ	cn	TO	V-l	TO	№	O>
			vH	v-l	V-l	СХ2	CQ	CQ	C\?

Ги P d

>4

<G) ?G-

LCJ f y_;

TO Li J

in CO

CO vH

TO¹ TO

GO TO

C)X ex?

to TO

ox co

(0

o

G>

P<

8)

cn

ex?

x—1

TO'

co

o>

n’

TO

LO

ex?

IQ

o

co

o

TO

v-l

GO

cO

IO

co

CQ

03

Ito -lG

l·^· I □Ώ

TO

CQ

ex?

v-l

x—1

x-l

GJ	Φ
c·.	N
c
	Φ
>~l <
	E-i
	• ’+
И	Φ
E-i	•to*
£·,	o

.. (П
ГТ	Eh
	K
E-<	G)
ί·4
( j

c~~· TO	< o	TO co	160	CQ	o ex? 03	400	400	IH «X exo GtO $^L°	560
	TO¹	ex?	TO'	cO	co			TO'
cO	TO	ox	CO	TO	co	c.O	tO	TO¹	sp
O;	(O	TO	Ю	CO	x—1	CTO	o>	TO	LO
r'	o	TO	IO	cn	v~ 4	co	co	TO'	TO'
G	K J	)	^f.' J	o rx >	TO . X )	co TO >	co	г> ч II	1’

G0332

Т А Б Л И Ц А 3

СРАВНЕШЕ НА ТЕХНЧЧЕСВЧТЕ ХАРАИТЕРКСТНКА НА

ЕЛЕКТРОдеИГАТЕЛИ € ОБЩО' ПРЕ,1Щ13НАЧЕЬ1ИЕ

		известен двигател	нов двигател
натоварване		НТ	4НТ	гр Д.- А	НТ.	4НТ	БР
ъглова скорост	4*'^f	295.83	177.66	0	296.15	183.18	0
въртян] момент	Z/w	5.0844	203376	1 оО. 23	5.0344	20.3376	• 150.2271
мощност	и/	1506.3	3683.8	—	1506.3	3825.4	—
напрежение	V	36	36	36	cP	ОР	ОО
ток	/·?	51.7	135.5	644	51.5	139	711
входяща мощност	W	1361.2	4378	23184	1354	5004	25596
к.п.д.	σΤ	80.85	75.52	— — — —	31.25	76.51	— — — —

Стойностите за блокирал ротор се изчислени.

Т А Б Л И тт А 4

0ТЮ1ТЕ НА ЕЛЕКГРОДВХГА^ЛН С ОБЩО ПРЕНАЗНАЧЕШЕ

СРАВНЕШЕ НА НАМ

известен двигател

нов двигател

СТАТОРНА НАМОТКА Тип на проводника меден, правоъгълен размер на проводника /ст / 0.3175x0.4953 сечение на проводника /cW 0.1573 навивки в бобина 8 съпротивление /& / 0.012 тегло на намотката 1.о014 РОТОРНА НАМОТКА тип на проводника меден, правоъгълен размер на проводнико/.12x0.4о сечени на проводника /с^/ . О.рШд-6 съпротивление /0/ θ·21ΑΡ mrrijn п° пстсоиат'·. намоткаДу / l.uooo аксиална хьлжипв на котвата /W 7.32 0Ш0 ТЕГЛО НА ДВИГАТЕЛЯ /^/ 17.2:94

меден,коъгъл 0.4323 0.13777 г, 0.007 0,9979 правоъгълен 0.1Ех 0.43 0.05223 0.0183 1.0333 И-\ Г> р· гц ' J · ; X ·- ’ V 1 -ί. ·. · « —. · · · -, *

достатъчно дълго, за да се елиминира преходното динамично влияние.

Както се вижда от таблици 2 и 3, в сравнение с известните електродвигатели, предлаганият с изобретението електродвигател показва по-висок к.п.д. в целия работен обхват. Чрез таблица 3 е направено сравнение на изходящата мощност, въртящия момент, входящата мощност и к.п.д. на известните конструкции електродвигатели и изобретената конструкция. Измереният к.п.д. показва повишение от около 0.5%до около 0.6 % прфазлични работни натоварвания при новата конструкция двигател /таблица2/. На таблица 3 са паказани измененията на различните технически характеристика на двигателите при номинален товар /НТ/, четири пъти номинален товар /4-НТ/и при блокиран ротор /БР/. Вижда се, че новият електродвигател постига по-висока мощност и почти един процент по- висок к.п.д. в сравнение с най-добрите известни двигатели /таблица 3/.

На таблица 4 е показано сравнение между параметрите на на намотките /роторна и статорна / на известния двигател и изобретения?. Както се вижда от таблица 4, в сравнение с известния двигател за задвижване на колички за голф, при показаното изпълнение на изобретението / освен всичко друго / се постига 32.5% намаление на количеството мед, необходимо за статорните намотки и намаляване на общото тегло на електродвигателите с

Claims

ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

1, Електрически двигател за постоянен ток, включващ кожух, в който е монтиран статорен магнитопровод с явни полюси, носещи бобинг като магнитопроводът е набран от феромагнитни пластини, образуващи пръстеновиден ярем и полюси, които са издадени радиални навътре от ярема към центъра, на пластините, при което в ярема на статорния магнитопровод има надлъжни на двигателя отвори, предназначени за преминаване на средства за укрепване на целия .двигател, а в статора е поставен ротор, чийто магнитопровод е набран от феромагнитни пластини и има по външната си цилиндрична повърхност полузатворени канали за роторната намотка, характеризираща се с това, че центърът на всеки от отворите /144/, предназначени за преминаване на средства та. /146/ за укрепване на целия двигател, е разположен върху оста /160/ на симетрия на съответния му полюс /130/, а отношението на броя на каналите /30/е роторния магнитопровод /28/ към външния диаме· тър /116/ на роторния магнитопровод /28/ е по-голямо от 5,51 сгп ς
2, Електрически двигател съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че отношението на броя на каналите /30/ з роторния магнитопровод / 28/ към външния диаметър /116/на ротора /28/ —1 е приблизително 6,2 cm.
3, Електрически двигател съгласью претенция 1, характеризиращ се с това, че отношението на външния диаметър /116/ на роторния магнитопровод /28/ към дълбочината /L,</ на канала /30/ на роторния магнитопровод /28/ е от приблизително 9,04 до приблизително 9,16 .
4, Електрически двигател съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че отношението на минималната ширина, на шийката /131/ на статорния полюс /130/ към двойната дебелина на ста-

3Z ζ&32>2.

торния яре:. /136/ е от приблизително 0.,31 до приблизително 1.0_г

и. Електрически двигател съгласно претенция 1, хасактесизиращ се с това, че разстоянието на всеки отвор /1AAJ, предназначен за преминаване на средствата /146/ за укрепване на целия двигател, до външната, повърхност на статошия магнитопоовод /43/ над всеки полюс /130/ е най-малко равно на. дебелината на феромагнитната пластина /46/.