RU2045808C1

RU2045808C1 - Synchronous electric motor

Info

Publication number: RU2045808C1
Application number: RU93018696A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Шевченко
Original assignee: Новосибирский государственный технический университет
Priority date: 1993-04-09
Filing date: 1993-04-09
Publication date: 1995-10-10

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: synchronous electric motor is designed for power drives and various automatic systems. Valves of stator of it are connected to terminals of phases with like leads-out. Each phase of winding has two half-phases containing one coil. Coils of half-phases of each phase are placed on adjacent strips and are interconnected in series opposition. Common point of connection of two half-phases of each phase is linked through valve to lead-out of adjacent phase. EFFECT: facilitated manufacture, increased operational stability. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к синхронным электродвигателям с переменным магнитным сопротивлением, и может быть использовано как в силовых электроприводах, так и в различных системах автоматики, в частности в шаговом электроприводе. The invention relates to electric machines, namely to synchronous motors with variable magnetic resistance, and can be used both in power electric drives and in various automation systems, in particular in a step electric drive.

Известны редукторные электродвигатели, содержащие зубчатый ротор, статор с полюсами, трехфазную обмотку в виде размещенных на полюсах катушек, соединенных с диодами, диоды подсоединены одноименными электродами к началам фаз, фазы включены в треугольник. Known gear motors containing a gear rotor, a stator with poles, a three-phase winding in the form of coils placed at the poles connected to diodes, diodes are connected by the same electrodes to the beginnings of phases, phases are included in a triangle.

Недостатком указанных двигателей является пульсирующий характер вращающего момента, в результате чего среднее значение момента значительно меньше максимального. Пульсации момента вызваны в свою очередь изменением по амплитуде результирующей намагничивающей силы полюсов за один период изменения питающего напряжения. The disadvantage of these engines is the pulsating nature of the torque, as a result of which the average value of the moment is much less than the maximum. The ripple of the moment is in turn caused by a change in the amplitude of the resulting magnetizing force of the poles for one period of change in the supply voltage.

Наиболее близким к предлагаемому является синхронный электродвигатель, являющийся прототипом, содержащий ротор, статор с полюсами, трехфазную обмотку, соединенную в треугольник, состоящую из размещенных на полюсах катушек и вентилей. Closest to the proposed is a synchronous electric motor, which is a prototype, containing a rotor, a stator with poles, a three-phase winding connected in a triangle, consisting of coils and valves placed on the poles.

Недостатком этого двигателя является сложность конструкции в связи с большим количеством вентилей. The disadvantage of this engine is the design complexity due to the large number of valves.

Изобретение направлено на упрощение конструкции двигателя. Это достигается тем, что в известном двигателе, содержащем ротор, статор с полюсами, трехфазную обмотку, соединенную в треугольник, состоящую из размещенных на полюсах катушек и вентилей, вентили подсоединены к зажимам фаз одноименными выводами, каждая фаза обмотки образована из двух полуфаз, содержащих по одной катушке, катушки полуфаз каждой фазы размещены на смежных полюсах и соединены друг с другом последовательно встречно, при этом общая точка соединения двух полуфаз каждой фазы присоединена через вентиль к выводу смежной фазы. The invention is aimed at simplifying the design of the engine. This is achieved by the fact that in a known motor comprising a rotor, a stator with poles, a three-phase winding connected in a triangle, consisting of coils and valves placed on the poles, the valves are connected to the phase terminals with the same terminals, each phase of the winding is formed of two half phases containing one coil, the half-phase coils of each phase are placed on adjacent poles and connected to each other in series in the opposite direction, while the common point of connection of two half-phases of each phase is connected through the valve to the output of the adjacent phase.

Каждая полуфаза может быть образована из n катушек, размещенных относительно друг друга через 360 эл. градусов, при этом n=2, 3. Each half phase can be formed of n coils placed relative to each other through 360 el. degrees, with n = 2, 3.

На фиг. 1 изображена конструкция двигателя с цилиндрическим ротором; на фиг. 2 схема включения катушек полюсов и вентилей элементарной машины; на фиг. 3 схема включения катушек полюсов и вентилей с двумя катушками в каждой полуфазе; на фиг.4 эпюры токов катушек полюсов; на фиг.5 распределение н.с. полюсов в различные моменты времени. In FIG. 1 shows a design of a motor with a cylindrical rotor; in FIG. 2 diagram of the inclusion of coils of poles and valves of an elementary machine; in FIG. 3 diagram of the inclusion of poles and valves with two coils in each half-phase; figure 4 diagrams of the currents of the poles of the poles; in Fig.5 distribution N.S. poles at different points in time.

Электродвигатель содержит статор 1 с полюсами 2 (см. фиг.1), на которых расположены катушки 3 и ротор 4. Ротор и статор двигателя могут быть выполнены зубчатыми, например, в двигателях индукторного типа. Двигатель также может быть выполнен с катящимся или волновым ротором. The electric motor contains a stator 1 with poles 2 (see Fig. 1), on which coils 3 and rotor 4 are located. The rotor and stator of the motor can be made gear, for example, in induction type motors. The engine can also be made with a rolling or wave rotor.

Число полюсов 2 такого двигателя (Р₁-Р₆) должно быть кратно шести, поэтому в элементарном двигателе полуфазы содержат по одной катушке (фиг.2), в двигателе по одному из вариантов изобретения число катушек в полуфазе может быть любое, например две (фиг.3). Катушки полюсов 3 (фиг.2) собраны в фазы 5, 6, 7. Каждая фаза содержит две полуфазы 8 и 9, каждая из которых выполнена из катушек 3, размещенных на соседних полюсах 2, и включены встречно друг с другом. Точки соединения полуфаз через вентили 10 присоединены к зажимам такой фазы 5, 6, 7, с которой полуфазы не имеют непосредственного контакта. Вентили 10 присоединены к зажимам фаз 5, 6, 7 одноименными выводами.The number of poles 2 of such an engine (P ₁ -P ₆ ) must be a multiple of six, therefore, in the elementary engine the half phases contain one coil (Fig. 2), in the engine according to one embodiment of the invention, the number of coils in the half phase can be any, for example, two ( figure 3). The coils of the poles 3 (figure 2) are assembled in phases 5, 6, 7. Each phase contains two half phases 8 and 9, each of which is made of coils 3 placed on adjacent poles 2, and are turned on one against the other. The connection points of the half-phases through the valves 10 are connected to the clamps of such a phase 5, 6, 7, with which the half-phases do not have direct contact. The valves 10 are connected to the terminals of the phases 5, 6, 7 with the same terminals.

Электродвигатель работает следующим образом. The electric motor operates as follows.

При подключении зажимов фаз в трехфазной сети по катушкам 3 полуфаз 8, 9 начинает протекать ток. Распределение тока в катушках полюсов (Р₁-Р₆) приведено на фиг.4, а распределение н.с. полюсов в различные моменты времени на фиг.5.When connecting the phase clamps in a three-phase network, coils 3 of the half-phases 8, 9 begin to flow. The current distribution in the coils of the poles (P ₁ -P ₆ ) is shown in figure 4, and the distribution of the NS poles at various points in time in figure 5.

Для двигателя по одному из вариантов распределение тока в катушках полюсов аналогично, но вдоль расточки статора оно повторяется n раз. For an engine, according to one of the options, the current distribution in the pole coils is similar, but along the stator bore it is repeated n times.

Как следует из фиг.4 и 5, распределение токов и н.с. полюсов у предлагаемого двигателя аналогично двигателю прототипу. Но одинаковый результат получен при меньшем количестве вентилей (три против шести у прототипа), т.е. конструкция предлагаемого двигателя является более простой. As follows from figure 4 and 5, the distribution of currents and NS poles of the proposed engine is similar to the prototype engine. But the same result was obtained with fewer valves (three versus six for the prototype), i.e. the design of the proposed engine is simpler.

Claims

1. SYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR, comprising a rotor, a stator with poles, a three-phase winding connected in a triangle, consisting of coils and valves placed on the poles, characterized in that the valves are connected to the phase terminals with the same terminals, each phase of the winding is made up of two half phases, each containing one coil, the half-phase coils of each phase are placed on adjacent poles and connected one to the other in series in the opposite direction, while the common point of the two half-phases of each phase is connected through the valve to the output of the adjacent phase.

2. The electric motor according to claim 1, characterized in that each half-phase is formed of n coils placed one from another through 360 el. hail. with n = 2,3.