RU158302U1 - Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель - Google Patents

Abstract

1. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель, включающий корпус, закрепленный на неподвижной обойме подшипника, восемь дугообразных индукторов, каждый из которых подключен к клеммной колодке, включающих полузакрытые разноглубинные ниши, для снижения продольных и поперечных краевых эффектов, и медную двухслойную обмотку, в которую встроены восемь термодатчиков, тороидальный ротор, закрепленный на вращающейся обойме подшипника и включающий четыре прямоугольных паза, расположенных на наружной стороне ротора, и короткозамкнутую медную обмотку.2. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве подшипника он содержит шариковый опорно-радиальный двухрядный подшипник.3. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что дугообразные индукторы и тороидальный ротор набраны из листов электротехнической стали.4. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что в пазах ротора приварены медные штыри, выступающие за его пределы.5. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что восемь клеммных колодок расположены между индукторами в четырех нишах для подключения двух соседних индукторов.6. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что в нишах расположены пресс-масленки для смазки подшипника.7. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что для защиты от атмосферных осадков, индукторы снаружи закрыты кожухами.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и электромеханики, а в частности к электрическим двигателям для приводов вращения антенных систем РЛС.

Известны /1/ электрические двигатели, использующие для достижения низких скоростей вращения антенных систем механическую редукцию.

Недостатком этих электродвигателей являются увеличенные массогабаритные характеристики и пониженные показатели надежности их редукторов.

Желательно создание электродвигателя для вращения антенных систем РЛС без применения механической редукции.

В известном уровне техники /1-3/ таких электродвигателей без применения механической редукции для низкоскоростного вращения антенных систем РЛС не выявлено.

Задачей полезной модели является повышение надежности работы и снижение массогабаритных характеристик приводов вращения антенн РЛС.

Техническим результатом полезной модели является разработка низкоскоростного дугостаторного асинхронного электродвигателя в качестве безредукторного привода вращения антенн РЛС.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель включает корпус, закрепленный на неподвижной обойме подшипника, восемь дугообразных индукторов, каждый из которых подключен к клеммной колодке. Индукторы включают полузакрытые разноглубинные ниши, для снижения продольных и поперечных краевых эффектов, и медную двухслойную обмотку в которую встроены восемь термодатчиков, тороидальный ротор, закрепленный на вращающейся обойме подшипника и включающий четыре прямоугольных паза, расположенных на наружной стороне ротора и короткозамкнутую медную обмотку.

В качестве подшипника, как правило, используют шариковый опорно-радиальный двухрядный подшипник. Дугообразные индукторы и тороидальный ротор набраны из листов электротехнической стали. В пазах ротора приварены медные штыри, выступающие за его пределы. Восемь клеммных колодок расположены между индукторами в четырех нишах для подключения двух соседних индукторов. В нишах расположены также пресс-масленки, для смазки подшипника. Для защиты от атмосферных осадков, индукторы снаружи закрыты кожухами.

Каждый из восьми дугообразных индукторов, набранных из листов электротехнической стали, является разомкнутым статором, в ниши которого укладывают двухслойную медную обмотку с малым полюсным делением, что обеспечивает получение большого числа полюсов и соответствующей электрической редукции. Суммарное тяговое усилие складывается из усилий каждого отдельного индуктора и, таким образом, двигатель может быть использован в определенном диапазоне требуемых мощностей в зависимости от количества подключенных к переменному напряжению индукторов. Так как каждый из восьми индукторов является независимым источником электромагнитного поля, то при условии использования двух и более индукторов и обеспечении соответствующего запаса мощности, каждый из них может быть заменен на однотипный индуктор. Для подключения индукторов используют клеммные колодки, которые располагают между индукторами в четырех нишах по длине окружности двигателя, так, что каждая из четырех ниш имеет две колодки для подключения двух соседних индукторов. Для защиты обмотки индуктора от перегрева в обмотку каждого индуктора монтируют термодатчик, и их подключение осуществляют через специальные шпильки клеммной колодки соответствующего индуктора. Для периодической смазки подшипника электродвигатель имеет четыре ниши с пресс-масленками и трубопроводами, расположенными по длине окружности корпуса двигателя.

Наличие у дугообразных индукторов разноглубинных ниш обеспечивает снижение продольных и поперечных краевых эффектов, связанных с неравномерностью распределения магнитного поля, вызванного разомкнутым магнитопроводом статора.

Наличие роторной короткозамкнутой обмотки в виде штырей, выступающих за пределы ротора, обеспечивают охлаждение индукторов, т.к. они выступают как охлаждающие лопасти.

Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель иллюстрируется следующими чертежами, где на фиг. 1 - представлен его общий вид; на фиг. 2 - электродвигатель в продольном разрезе.

Электродвигатель включает корпус 1, закрепленный на неподвижной обойме шарикового опорно-радиального двухрядного подшипника. Внутри корпуса 1 закреплены восемь дугообразных индукторов 2, набранных из листов электротехнической стали с медной двухслойной обмоткой, в которую встроены восемь термодатчиков (на рис. не показано). Каждый из индукторов 2 подключен к клеммной колодке 3, расположенных в полузакрытых разноглубинных нишах 4. Тороидальный ротор 5, набранный из листов электротехнической стали с короткозамкнутой медной обмоткой закреплен на вращающейся обойме 6 подшипника и включает четыре прямоугольных паза, расположенных на наружной стороне ротора 5. В пазах ротора 5 приварены медные штыри 6, выступающие за его пределы. Восемь клеммных колодок 3 расположены между индукторами 2 в четырех нишах 4 для подключения двух соседних индукторов 2. В нишах 4 расположены также пресс-масленки (на фиг. не показано), для смазки подшипника. Для защиты от атмосферных осадков, индукторы 2 снаружи закрыты кожухами 7.

Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель работает следующим образом:

Через соответствующую клеммную колодку 3 на индуктор 2 двигателя подается трехфазное переменное напряжение. В обмотке индуктора 2 начинает протекать переменный ток, и в результате образуется магнитное поле индуктора 2. Магнитное поле индуктора 2 возбуждает в короткозамкнутой обмотке тороидального ротора 5 индукционный ток, при протекании которого создается магнитное поле ротора 5. Взаимодействие магнитного поля ротора 5 и магнитного поля индуктора 2 создает крутящий момент двигателя.

Вращающееся магнитное поле индуктора 2 ограничено угловым размером его дуги и в процессе работы двигателя оно как бы непрерывно «протаскивает» ротор 5 вдоль своей ограниченной траектории. Из-за того, что индуктор 2 имеет конечную длину дуги, скорость вращения двигателя определяется не общим количеством пар полюсов индуктора 2, а так называемым количеством эффективных пар полюсов двигателя. Это количество определяется через отношение угловой длины ротора 5 (360°) к угловой длине полюсного деления индуктора 2.

Крутящий момент, создаваемый индуктором 2, рассчитан на компенсацию момента трения, момента инерции и определенного момента нагрузки, создаваемого на валу двигателя. При подключении дополнительного индуктора 2 моменты трения, инерции и нагрузки распределяются между индукторами 2. Так, отключением и подключением дополнительных индукторов 2 появляется возможность не только работы двигателя «с резервированием», но и работы в энергоэффективном режиме при возникновении переменной нагрузки на валу двигателя.

Конструктивной особенностью низкоскоростного дугостаторного асинхронного электродвигателя является возможность оперативной замены неисправного индуктора без демонтажа двигателя. Для этого необходимо обесточить неисправный индуктор 2, произвести демонтаж и на его место установить исправный индуктор 2.

В настоящее время низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель находится на стадии опытно-лабораторных испытаний.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания полезной модели:

1. Справочник по системотехнике. Под ред. Р. Макола. Москва, «Советское радио», 1970, с. 239-243.

2. Веселовский О.Н. и др., «Линейные асинхронные двигатели», Москва, Энергоатомиздат, 1991 г.

3. Дугостаторный асинхронный двигатель. RU 78990, 10.12.2008

Claims (7)

1. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель, включающий корпус, закрепленный на неподвижной обойме подшипника, восемь дугообразных индукторов, каждый из которых подключен к клеммной колодке, включающих полузакрытые разноглубинные ниши, для снижения продольных и поперечных краевых эффектов, и медную двухслойную обмотку, в которую встроены восемь термодатчиков, тороидальный ротор, закрепленный на вращающейся обойме подшипника и включающий четыре прямоугольных паза, расположенных на наружной стороне ротора, и короткозамкнутую медную обмотку.

2. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве подшипника он содержит шариковый опорно-радиальный двухрядный подшипник.

3. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что дугообразные индукторы и тороидальный ротор набраны из листов электротехнической стали.

4. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что в пазах ротора приварены медные штыри, выступающие за его пределы.

5. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что восемь клеммных колодок расположены между индукторами в четырех нишах для подключения двух соседних индукторов.

6. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что в нишах расположены пресс-масленки для смазки подшипника.

7. Низкоскоростной дугостаторный асинхронный электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что для защиты от атмосферных осадков, индукторы снаружи закрыты кожухами.

Images