RU102861U1 - Автомобильный электродвигатель постоянного тока - Google Patents

Автомобильный электродвигатель постоянного тока Download PDF

Info

Publication number
RU102861U1
RU102861U1 RU2010136507/07U RU2010136507U RU102861U1 RU 102861 U1 RU102861 U1 RU 102861U1 RU 2010136507/07 U RU2010136507/07 U RU 2010136507/07U RU 2010136507 U RU2010136507 U RU 2010136507U RU 102861 U1 RU102861 U1 RU 102861U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
winding
collector
row
sections
Prior art date
Application number
RU2010136507/07U
Other languages
English (en)
Inventor
Павел Иванович Бухтеев
Сергей Георгиевич Комаров
Original Assignee
Павел Иванович Бухтеев
Сергей Георгиевич Комаров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Павел Иванович Бухтеев, Сергей Георгиевич Комаров filed Critical Павел Иванович Бухтеев
Priority to RU2010136507/07U priority Critical patent/RU102861U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU102861U1 publication Critical patent/RU102861U1/ru

Links

Landscapes

  • Dc Machiner (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

1. Автомобильный электродвигатель постоянного тока, содержащий статор с постоянными магнитами, ротор с секционной многовитковой обмоткой по волновой схеме, щеточно-коллекторный узел, включающий в себя коллекторные пластины ротора, к которым подключены выводы секций катушек обмотки ротора, отличающийся тем, что щеточно-коллекторный узел выполнен с общим количеством коллекторных пластин ротора, вдвое превышающим число полюсов ротора, и содержит первый и второй ряды коллекторных пластин, количество которых в каждом ряду равно количеству полюсов ротора, причем каждая коллекторная пластина одного ряда чередуется с коллекторной пластиной другого ряда, секционная многовитковая общая обмотка ротора выполнена с шагом разводки, равным единице, по сложной сдвоенной волновой схеме, в которой первая обмотка последовательно соединена со второй обмоткой, выводы секций катушек первой обмотки подключены к первому ряду коллекторных пластин, а выводы секций катушек второй обмотки, размещенной в тех же секциях, что и первая обмотка, подключены к смежным коллекторным пластинам второго ряда. ! 2. Автомобильный электродвигатель постоянного тока по п.1, отличающийся тем, что ротор выполнен с пазами для размещения секционной многовитковой обмотки, скошенными относительно продольной оси ротора.

Description

Предлагаемая полезная модель относиться к электрическим машинам постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, используемых, в частности, в качестве электродвигателей для привода различных электроагрегатов (вентиляторы, стеклоочистители и т.п.) автомобилей.
Известен автомобильный электродвигатель постоянного тока, содержащий статор с постоянными магнитами, ротор с секционной многовитковой обмоткой по петлевой схеме, щеточно-коллекторный узел, включающий в себя коллекторные пластины ротора, к которым подключены выводы секций катушек обмотки ротора (см. патент РФ на полезную модель №15525, МПК Н02К 23/00, 2000). К недостаткам известного электродвигателя можно отнести необходимость балансировки ротора из-за того, что в его лобовых частях образуется несимметричность укладки провода при наложении витков различных секций друг на друга. Это приводит к повышению стоимости электродвигателя и, к тому же, даже балансировка ротора не всегда обеспечивает достаточную ресурсную надежность работы щеточно-коллекторного узла и опорных подшипников, а, соответственно, и электродвигателя в целом.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автомобильный электродвигатель постоянного тока, содержащий статор с постоянными магнитами, ротор с секционной многовитковой обмоткой по волновой схеме, щеточно-коллекторный узел, включающий в себя коллекторные пластины ротора, к которым подключены выводы секций катушек обмотки ротора, (см. патент РФ на изобретение №2044387, МПК Н02К 23/04, 1995). К недостаткам известного электродвигателя также можно отнести необходимость балансировки ротора из-за того, что в его лобовых частях образуется несимметричность укладки провода при наложении витков различных секций друг на друга. Это приводит к повышению стоимости электродвигателя и, к тому же, даже балансировка ротора не всегда обеспечивает достаточную ресурсную надежность работы щеточно-коллекторного узла и опорных подшипников, а, соответственно, и электродвигателя в целом.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи, состоящей в уменьшении стоимости электродвигателя за счет исключения необходимости балансировки ротора, а также в повышении его ресурсной надежности.
Данная задача решается тем, что в автомобильном электродвигателе постоянного тока, содержащем статор с постоянными магнитами, ротор с секционной многовитковой обмоткой по волновой схеме, щеточно-коллекторный узел, включающий в себя коллекторные пластины ротора, к которым подключены выводы секций катушек обмотки ротора, щеточно-коллекторный узел выполнен с общим количеством коллекторных пластин ротора вдвое превышающем число полюсов ротора, и содержит первый и второй ряд коллекторных пластин, количество которых в каждом ряду равно количеству полюсов ротора, причем каждая коллекторная пластина одного ряда чередуется с коллекторной пластиной другого ряда, секционная многовитковая общая обмотка ротора выполнена с шагом разводки равным единице по сложной сдвоенной волновой схеме, в которой первая обмотка последовательно соединена со второй обмоткой, выводы секций катушек первой обмотки подключены к первому ряду коллекторных пластин, а выводы секций катушек второй обмотки, размещенной в тех же секциях, что и первая обмотка, подключены к смежным коллекторным пластинам второго ряда.
При этом в автомобильном электродвигателе постоянного тока ротор может быть выполнен с пазами для размещения секционной многовитковой обмотки, скошенными относительно продольной оси ротора.
Для обеспечения катушечной обмотки ротора необходимо, чтобы шаг разводки, например, по пазам ротора был равен единице, а именно, выполнялось условие:
Где,
t - шаг разводки по пазам ротора;
Z - число пазов (зубцов) железа ротора;
(2р) - число полюсов статора.
Из данной зависимости находят Z. Например, при (2р)=4, Z=5 или 3. Для лучшей коммутации тока обычно принимают большее значение Z.
Другим условием применения катушечной обмотки ротора является то, что она должна иметь пусковую систему для обеспечения непрерывного вращения ротора, в противном случае ротор с катушечной обмоткой вращаться не будет.
Такой пусковой системой, по предлагаемому техническому решению, является вторая катушечная обмотка ротора, уложенная в те же пазы, что и первая, и последовательно соединенная с ней, причем выводы секций катушек второй обмотки, подключены к смежным коллекторным пластинам второго ряда. Так как вывод каждой секции катушки одной обмотки должен подключаться к своей коллекторной пластине, количество которых равно числу полюсов ротора, то наличие дополнительно второй обмотки, которая аналогичным образом требует подсоединения к своим коллекторным пластинам, обуславливает необходимость дополнительного своего второго ряда коллекторных пластин. Отсюда следует необходимость выполнения щеточно-коллекторного узла с общим количеством коллекторных пластин ротора вдвое превышающем число полюсов ротора и содержащего первый и второй ряд коллекторных пластин, количество которых в каждом ряду равно количеству полюсов ротора. Очевидно, что для удобства намотки целесообразно, чтобы каждая коллекторная пластина одного ряда чередовалась с коллекторной пластиной другого ряда.
Для улучшения условий потока сцепления катушечной обмотки ротора с полюсами статора, ротор может быть выполнен с пазами для размещения секционной многовитковой обмотки, скошенными относительно продольной оси ротора.
На фиг.1 представлен общий вид автомобильного электродвигателя постоянного тока; на фиг.2 - общая схема волновой обмотки ротора при Z=5 и 2р=4; на фиг.3 - схема общей обмотки по каждому кругу раскладки провода; на фиг.4 - схема раскладки провода первой катушечной обмотки ротора; на фиг.5 - схема раскладки провода второй катушечной обмотки ротора.
Автомобильный электродвигатель постоянного тока содержит статор 1 с постоянными магнитами 2, щеточно-коллекторный узел 3, включающий в себя коллекторные пластины 4 первого и второго рядов, общее количество которых вдвое превышает число полюсов ротора. Причем имеется первый и второй ряд коллекторных пластин, количество которых в каждом ряду равно количеству полюсов ротора, причем каждая коллекторная пластина одного ряда чередуется с коллекторной пластиной другого ряда. Электродвигатель также содержит ротор 5, секционная многовитковая общая обмотка которого выполнена с шагом разводки равным единице по сложной сдвоенной волновой схеме, в которой первая обмотка последовательно соединена со второй обмоткой, выводы секций катушек первой обмотки подключены к первому ряду коллекторных пластин, а выводы секций катушек второй обмотки, размещенной в тех же секциях, что и первая обмотка, подключены к смежным коллекторным пластинам второго ряда.
Приведенная на фиг.2-5 в качестве примера сдвоенная катушечная обмотка ротора относится к сложным обмоткам, которая осуществляется по волновой схеме следующим образом.
Первая обмотка (фиг.4), начало которой (H1) подключается к первой {1} коллекторной пластине, затем наматывается в пазы (1)-(2) ротора, а в конце намотки провод подсоединяется к третьей {3} коллекторной пластине. Затем провод наматывается в пазы (3)-(4) ротора и подсоединяется пятой {5} коллекторной пластине. Далее провод наматывается в пазы (5)-(1) ротора с последующим подсоединением к второй {2} коллекторной пластине и так далее осуществляется первая обмотка ротора до подсоединения провода на коллекторной пластине (1.1), которая определяет начало второй обмотки ротора. Как показано выше, выводы секций катушек первой обмотки подключены к первому ряду коллекторных пластин, а именно, согласно схеме разводки {1}-{3}-{5}-{2}-{4}.
Вторая обмотка ротора (фиг.5) осуществляется аналогично первой обмотки с той лишь разницей, что выводы секций катушек обмотки подключаются к смежным коллекторным пластинам второго ряда {1.1}-{3.3}-{5.5}-{2.2}-{4.4}.
Таким образом, приведенная в качестве примера, сдвоенная обмотка ротора автомобильного электродвигателя постоянного тока выполнена по волновой схеме с раскладкой провода на роторе 5 в четыре оборота. При этом имеет место симметричность укладки провода без наложения витков различных секций в лобовых частях одна на другую.
Предлагаемый автомобильный электродвигатель постоянного тока работает следующим образом.
Напряжение питания от источника постоянного тока, например, аккумулятора автомобиля (не показан) подается на щеточно-коллекторный узел 3 и по цепи щетки (не показаны) - коллекторные пластины 4 - обмотка ротора 5 протекает ток, взаимодействующий с магнитным потоком постоянных магнитов 2. При этом в результате такого взаимодействия с обеими обмотками ротора 5, одна из которых выполняет функции пусковой системы, возникает вращающий момент, воздействующий на ротор 5. Ротор 5 начинает вращаться.
Предлагаемый электродвигатель постоянного тока имеет небольшую стоимость за счет исключения необходимости балансировки ротора, а также высокую ресурсную надежность за счет исключения искрения на коллекторных пластинах под щетками, при том, что витки катушек смежных секций не накладываются друг на друга, обеспечивая симметричность обмотки в целом.

Claims (2)

1. Автомобильный электродвигатель постоянного тока, содержащий статор с постоянными магнитами, ротор с секционной многовитковой обмоткой по волновой схеме, щеточно-коллекторный узел, включающий в себя коллекторные пластины ротора, к которым подключены выводы секций катушек обмотки ротора, отличающийся тем, что щеточно-коллекторный узел выполнен с общим количеством коллекторных пластин ротора, вдвое превышающим число полюсов ротора, и содержит первый и второй ряды коллекторных пластин, количество которых в каждом ряду равно количеству полюсов ротора, причем каждая коллекторная пластина одного ряда чередуется с коллекторной пластиной другого ряда, секционная многовитковая общая обмотка ротора выполнена с шагом разводки, равным единице, по сложной сдвоенной волновой схеме, в которой первая обмотка последовательно соединена со второй обмоткой, выводы секций катушек первой обмотки подключены к первому ряду коллекторных пластин, а выводы секций катушек второй обмотки, размещенной в тех же секциях, что и первая обмотка, подключены к смежным коллекторным пластинам второго ряда.
2. Автомобильный электродвигатель постоянного тока по п.1, отличающийся тем, что ротор выполнен с пазами для размещения секционной многовитковой обмотки, скошенными относительно продольной оси ротора.
Figure 00000001
RU2010136507/07U 2010-09-02 2010-09-02 Автомобильный электродвигатель постоянного тока RU102861U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010136507/07U RU102861U1 (ru) 2010-09-02 2010-09-02 Автомобильный электродвигатель постоянного тока

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010136507/07U RU102861U1 (ru) 2010-09-02 2010-09-02 Автомобильный электродвигатель постоянного тока

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU102861U1 true RU102861U1 (ru) 2011-03-10

Family

ID=46311664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010136507/07U RU102861U1 (ru) 2010-09-02 2010-09-02 Автомобильный электродвигатель постоянного тока

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU102861U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605945C1 (ru) * 2015-08-24 2017-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ДЕГТЯРЕВ" Устройство двигателя постоянного тока повышенной мощности с возбуждением от постоянных магнитов и электронной коммутацией коллекторных пластин

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605945C1 (ru) * 2015-08-24 2017-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ДЕГТЯРЕВ" Устройство двигателя постоянного тока повышенной мощности с возбуждением от постоянных магнитов и электронной коммутацией коллекторных пластин
WO2017034440A1 (ru) * 2015-08-24 2017-03-02 Виталий Борисович ДЕГТЯРЕВ Устройство двигателя постоянного тока повышенной мощности

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105680601B (zh) 发夹式驱动电机的定子绕组模式
CN105830313B (zh) 用于电机定子的互连器和包括该类型的互连器的电机定子
CN101378214B (zh) 电动马达
CN106787337B (zh) 一种可节省出线端布线空间的新型双层波绕组方法
US20230009407A1 (en) Stator, flat wire motor, powertrain, and vehicle
US20110025162A1 (en) Rotating Electrical Machine
ATE317602T1 (de) Kommutatormotoren mit konzentrierten wicklungen für gleich- oder wechselstrombetrieb
CN106233583A (zh) 电机
US20120038238A1 (en) AC Generator for Vehicle
CN218920099U (zh) 定子、扁线电机、动力总成和车辆
JP2009540781A (ja) 自動車用のオルタネータ
JP2017118800A (ja) 回転電機およびその製造方法
WO2020208425A1 (en) A stator winding arrangement
JPWO2010010906A1 (ja) 3相直流モータ
US8933608B2 (en) Commutator motor and method of connecting windings of the same
CN212258560U (zh) 三相定子绕组、电机定子总成及电机
CN105743257A (zh) 一种单层叠绕组磁通切换无刷电机
JP6064859B2 (ja) 多相回転機
RU102861U1 (ru) Автомобильный электродвигатель постоянного тока
JP5334167B2 (ja) 磁石式発電機
CN114884250A (zh) 扁线绕电枢绕组及包括其的定子、电机
CN112436641B (zh) 定子组件、电机、压缩机及制冷设备
JP2010081670A (ja) 交流発電機
CN112106276B (zh) 具有分布式绕组的旋转电机
CN220368527U (zh) 一种定子结构及具有其的电机

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110903