RU1830601C - Электрическа машина - Google Patents

Abstract

Использование в дискретном электроприводе . Сущность изобретени : устройство содержит втулку, на которую напрессованы магнитопроводы статора, между которыми установлены концентричные кольцевые секции обмотки и посто нные магниты. Валы с закрепленными на них роторами установлены в отверсти х магнитопроводов. Роторы установлены в отверсти х магнитопровода. Ротор выполнен с числом зубцов, равным числу секций обмотки, которое вдвое больше числа зубцов ротора. Ротор установлен в отверстии, имеющем гладкую поверхность , а ротор - в отверстии, имеющем на поверхности уступ, с угловой прот женностью , равной угловой прот женности зубца ротора. Валы жестко св заны с валом с помощью зубчатых шестерен и колеса. При подаче однопол рных импульсов в секцию обмотки ротора приход т во вращение, при подаче однопол рных импульсов в секцию роторы, а вместе с ними и выходной вал вращаютс  в противоположную сторону. За счет обеспечени  реверса расшир етс  область применени  устройства. 7 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в дискретном электроприводе.

Целью изобретени   вл етс  расширени  области применени  путем упрощени  схемы управлени  и обеспечени  реверса при сохранении частоты вращени  без изменени  с одновременным упрощением конструкции и изготовлени  за счет упрощени  формы роторов и магнитопровода.

На фиг. 1 представлен продольный разрез электрической машины; на фиг. 2 - вид сверху; на фиг. 3 и 4 по сн етс  принцип действи  электрической машины: на фиг. 5 - схематично показан характер кривых вращающего момента электромашины и его составл ющих; нз фиг. 6 и 7 представлены включени  электромашины.

Электрическа  машина содержит втулку 1. на которой запрессованы статорные

магнитопроводы 2 и 3, между которыми по окружности установлены концентричные кольцевые секции 4 и 5 обмотки управлени  и с прилеганием по торцам - посто нные магниты 6.Валы 7 и 8 с закрепленными на них роторами 9 иЮустановлены вотверсти-  х магнитопроводов 2 и 3. Роторы 9 и 10 установлены с радиальным зазором а отверсти х магнитопровода 2, причем ротор 10 выполнен с числом зубцов, равным числу секций обмотки, которое в два раза больше числа зубцов ротора 9.

Ротор 10 установлен а Отверстии 11, имеющем гладкую поверхность, а ротор 9 установлен в отверстии 12, на поверхности которого имеетс  уступ 13 с угловой прот женностью , равной угловой прот женности зубца ротора 9.

Углова  прот женность зубца ротора 9 равна л, а двух зубцов ротора 10 - соответственно ,  /2 у каждого.

00 СА)

О

о о

Ось симметрии зубца основного ротора 9 размещена в плоскости, в которой расположены оси вращени  роторных валов 7 и 8, а ось симметрии зубцов дополнительного ротора 10 пересекает плоскость, в которой расположены оси вращени  роторных валов под углом, величина которого равна четверти зубцового делени  дополнительного ротора (в данном случае - л /А).

Валы 7 и 8 жестко св заны с валом 14 с помощью шестерен 15, 16 и колеса 17.

Электрическа  машина работает следующим образом.

При прохождении импульса тока определенной пол рности через секцию 5 об- мотки возникает магнитное поле, которое взаимодействует с зубцами роторов 9 и 10. В силу описанного выше расположени  осей симметрии зубцов у роторов 9 и 10 в начальный момент времени активный вра- щающий момент создаётс  исключительно ротором. 10. Под действием этого момента роторы из положени  согласно фиг.З а стрем тс  повернутьс  в направлении положени  по фиг.Зб, где ротор 10 уже не передает момента выходному валу.

Дальше вращение происходит из положени  по фиг.Зб в положение по фиг.Зв под действием уже вращающего момента, создаваемого ротором 9.

Из положени  по фиг.Зв в положение по фиг.Зг поворот роторов происходит в том же направлении под действием момента, равного разности от противоположно направленных моментов роторов 9 и 10, Необ- ходимое соотношение между этими моментами обеспечиваетс  выбором размеров и форм конструкций описываемой электрической машины.

Из положени  по фиг.Зд роторы пере- ход т в положение по фиг.Зе под действием активного момента, создаваемого ротором 10;

В положении по фиг. Зе активные моменты , воздействующие на разные рото- ры, направлены встречно и взаимно уравновешиваютс .

После окончани  импульса тока роторы доворачиваютсй до положени  по фиг.За под действием реактивного момента, обус- ловленного наличием уступа 13 в отверстии 12 магнитопровода 2.

При поступлении нового импульса тока той же самой пол рности роторы совершают новый шаг, равный 2 л: в том же самом направлении, который происходит в уже описанной выше последовательности.

Если импульс той же самой пол рности подавать в секцию 4 обмотки, то вращение

роторов будет происходить в противоположном направлении, как это нагл дно показано на фиг.4а4е,

На фиг.5 применительно к по снению принципа действи  машины схематично отображены кривые тех моментов, из которых складываетс  вращающий момент на выходном валу, обеспечивающий его вращение в заданном направлении.

Здесь:

MAI - активный вращающий момент, обусловленный взаимодействием магнитного пол  обмотки управлени  с зубцом ротора 9.

Мда - активный вращающий момент, обусловленный взаимодействием магнитного пол  обмотки управлени  с зубцами ротора 10.

Мр - реактивный вращающий момент, обусловленный наличием выступов (выступа ) 13 в отверстии 12 магнитопровода 2.

М - суммарный вращающий момент, получившийс  при сложении MAI, Мд2, Мр.

Таким образом, благодар  конструктивным отличи м,характерным дл  данного устройства , обеспечиваетс  расширение области применени  электрической машины по авт.св. № 845231 за счет придани  машине способности к реверсу при сохранении частоты вращени  без изменени  при питании от источника однопол рных импульсов посто нного тока.

Упрощение конструкции и уменьшение ее поперечных размеров достигаетс  за счет уменьшени  числа секций обмотки.

Управление работой электрической машины осуществл етс  следующим образом (см.фиг.6 и 7).

При левом положении переключател  П однопол рные импульсы посто нного тока подаютс  через один из двух диодов Д в секцию 4 обмотки, а при правом положении переключател  П однопол рные импульсы подаютс  в другую секции обмотки - секцию 5. Этим обеспечиваетс  изменение направлени  вращени  роторов электрической машины .

Могут быть использованы и другие схемы включени  машины, которые, например, при питании от источника знакопеременных импульсов или однофазного синусоидального напр жени  посто нной периодичности способны обеспечить функционирование машины с реверсированием и удвознием средней частоты вращени  роторных валов (см. например, схему фиг.7, где режим работы зависит от положени  переключателей Г и П2).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электрическа  машина, содержаща  статор с магнитопроводами, в которых выполнены отверсти , посто нные магниты с осевой намагниченностью, размещенные между магнитопроводами с прилеганием по торцам, и обмотку управлени  в виде секций , выполненных в виде коаксиальных катушек , причем основной и дополнительный роторы установлены на валах, размещенных между секци ми обмотки в отверсти х магнитопровода, и кинематически св заны между собой, отличающа с  тем, что, сгцелью расширени  области применени  путем упрощени  схемы управлени  и обеспечени  реверса при сохранении частоты вращени  без изменени  с одновременным упрощением конструкции и изготовлени  за

   счет упрощени  формы роторов и м гнито- провода. дополнительный ротор выполнен плоским симметричным с числом зубцов, равным числу секций обмотки, которых в

   два раза больше числа зубцов основного ротора, и установлен с радиальным зазором в отверстии магнитопроводэ с гладкой внутренней цилиндрической поверхностью, причем одна из осей симметрии основного

   ротора размещена в плоскости, в которой расположены оси вращени  роторных валов , а одна из осей симметрии дополнительного ротора пересекает плоскость симметрии магнитопровода, в которой расположены оси вращени  роторных валов, под углом, величина которого равна четверти зубцового делени  дополнительного ротора .

   12

   15

   16

   в

   Фиг. I

   Фиг. 2

   i

   ти

   г/

   /Г

   -Sr

   }

   ../

   Of-ц

   4

   0«а Ј

   4

   5

   П&