RU2051459C1

RU2051459C1 - Toroidal winding motor

Info

Publication number: RU2051459C1
Authority: RU
Inventors: Витольд Александрович Дартау
Original assignee: Витольд Александрович Дартау
Priority date: 1992-07-22
Filing date: 1992-07-22
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: electric motor is provided with additional rotor having axial active zone; first and second rotors are axially laminated butt-end structures; one of inductor core stacks is laminated in axial direction and other stack, in radial direction; they are inserted one into other; toroidal winding is placed around both stacks of shaft-mounted inductor. EFFECT: improved design. 2 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к машинам переменного тока и может быть использовано в механизмах в виде встроенных приводов с внешним ротором. Известна конструкция мотора дискового типа с торцевыми обмотками барабанного типа, в котором зубцовая зона собрана из пластин, перемежающихся со слоями обмотки, зубцы аксиально ориентированы, конструкция сложна технологически и характеризуется высоким удельным расходом проводящего материала (меди). Известна конструкция мотора с кольцевой обмоткой индуктора и цилиндрическими аксиальными активными зонами, которая взята за прототип. The present invention relates to AC machines and can be used in mechanisms in the form of integrated drives with an external rotor. A known design of a disk-type motor with end windings of a drum type, in which the tooth zone is assembled from plates interspersed with winding layers, the teeth are axially oriented, the structure is technologically complex and is characterized by a high specific consumption of conductive material (copper). A known motor design with a ring winding of the inductor and cylindrical axial active zones, which is taken as a prototype.

Известный мотор с кольцевой обмоткой выполнен в виде радиально-шихтованного сердечника индуктора, на котором размещается обмотка кольцевого типа и два ротора внутренний и внешний, индуктор и роторы имеют консольную конструкцию, причем сердечник индуктора крепится к станине при помощи шпилек. Целью предлагаемого изобретения является снижение удельного расхода проводящего материала обмотки индуктора мотора и улучшение использования магнитопроводящего материала индуктора. The well-known motor with a ring winding is made in the form of a radially-buried inductor core, on which a ring-type winding and two rotors are installed, internal and external, the inductor and rotors have a cantilever structure, the inductor core being attached to the frame using studs. The aim of the invention is to reduce the specific consumption of the conductive material of the winding of the inductor of the motor and to improve the use of the magnetically conductive material of the inductor.

Поставленная цель достигается тем, что в моторе с кольцевой обмоткой, содержащем индуктор с магнитопроводом и кольцевой обмоткой, первым и вторым ротором, магнитопровод индуктора выполнен в виде двух вставленных один в другой магнитопроводов, один из которых имеет аксиальное направление шихтовки (выполнен путем намотки стальной ленты со штамповкой пазов с переменным шагом), другой pадиальное, и дополнительно снабжен ротором с аксиальной активной зоной, причем первый и второй роторы выполнены торцевыми с аксиальной шихтовкой, а кольцевая обмотка охватывает оба магнитопровода индуктора, индуктор крепится к валу при помощи втулки. This goal is achieved in that in a motor with an annular winding containing an inductor with a magnetic circuit and an annular winding, the first and second rotor, the magnetic circuit of the inductor is made in the form of two magnetic cores inserted one into the other, one of which has an axial direction of charge (made by winding a steel strip with stamping grooves with a variable pitch), another radial, and is additionally equipped with a rotor with an axial core, and the first and second rotors are made face with an axial charge, and the ring encompasses both the magnetic coil of the inductor, the inductor is fixed to the shaft through a bushing.

Поставленная цель достигается также тем, что на магнитопровод индуктора в аксиальной активной зоне уложена дополнительно обмотка барабанного типа. This goal is also achieved by the fact that an additional drum-type winding is laid on the magnetic circuit of the inductor in the axial core.

Такой мотор обладает тремя активными зонами: двумя торцевыми и одной аксиальной, индуктор закреплен на втулке, таким образом достигается снижение удельного расхода проводящих материалов обмотки индуктора. Such a motor has three active zones: two end and one axial, the inductor is mounted on the sleeve, thus reducing the specific consumption of conductive materials of the inductor winding.

Дисковая конструкция крепления индуктора к валу на втулке исключает потери в магнитопроводе индуктора от крепежных шпилек, которые имеются в прототипе, кроме того, здесь исключена консольная конструкция крепления индуктора и ротора. The disk design of the fastening of the inductor to the shaft on the sleeve eliminates losses in the magnetic circuit of the inductor from the mounting pins that are available in the prototype, in addition, the cantilever design of the fastening of the inductor and rotor is excluded here.

На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый мотор в двух проекциях. In FIG. 1 and 2 depict the proposed motor in two projections.

Магнитопровод индуктора состоит из двух вставленных один в другой магнитопроводов 1, 2, закрепленных на втулке 8, кольцевой обмотки 3, охватывающей магнитопроводы индуктора 1, 2, двух торцевых роторов 4, 5 и одного с аксиальной активной зоной 6. The magnetic circuit of the inductor consists of two magnetic cores 1, 2 inserted one into the other, fixed on the sleeve 8, an annular winding 3, covering the magnetic circuits of the inductor 1, 2, two end rotors 4, 5 and one with an axial core 6.

Уменьшение удельного расхода проводящего материала (меди) достигается тем, что пространство под лобовыми частями обмотки на внешнем диаметре заполняется активной сталью ярма ротора с аксиальной активной зоной. Следует отметить, что вылет лобовых частей по величине весьма близок к высоте ярма, которая для большинства правильно спроектированных машин составляет 0,3 длины полюсного деления на эффективном диаметре. При большой длине радиальной активной зоны в дополнительные пазы аксиальной активной зоны индуктора уложена обмотка 7 барабанного типа. The decrease in the specific consumption of the conductive material (copper) is achieved by the fact that the space under the frontal parts of the winding on the outer diameter is filled with active steel of the rotor yoke with an axial active zone. It should be noted that the overhang of the frontal parts is very close in magnitude to the yoke height, which for most correctly designed machines is 0.3 pole lengths on the effective diameter. With a large length of the radial core in the additional grooves of the axial core of the inductor laid winding 7 of the drum type.

Таким образом, дополнительная активная зона, образованная магнитопроводом индуктора с радиальным направлением шихтовки и дополнительным ротором, позволяет снизить удельный расход меди индуктора, крепление индуктора на втулке улучшает использование магнитопроводящего материала индуктора и снимает ограничения на величину активной зоны мотора, определяемые в прототипе консольным креплением индуктора и ротора, дополнительная обмотка в аксиальной зоне также позволяет увеличить мощность мотора на единицу веса мотора. Thus, the additional active zone formed by the magnetic circuit of the inductor with the radial direction of the charge and the additional rotor can reduce the specific consumption of copper of the inductor, mounting the inductor on the sleeve improves the use of the magnetically conductive material of the inductor and removes the restrictions on the size of the active zone of the motor, defined in the prototype by the console mounting of the inductor and rotor, additional winding in the axial zone also allows to increase the motor power per unit weight of the motor.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Кольцевая многофазная обмотка индуктора подключается к правильной многофазной системе напряжений, тогда полный ток, охватываемый контуром, целиком проходящим внутри тороидального магнитопровода индуктора, всегда равен нулю, а магнитное поле "выталкивается" в радиальную и аксиальную активные зоны, замыкается через ярма роторов. Таким образом, эквивалентом данной конструкции являются три машины с последовательным включением обмоток индукторов, два из которых (радиальные активные зоны) делят общее ярмо. Роторы центрируются относительно подшипника, устанавливаемого во втулке, что обеспечивает более простую установку зазоров радиальных активных зон. The ring multiphase winding of the inductor is connected to the correct multiphase voltage system, then the total current covered by the circuit entirely passing inside the toroidal magnetic circuit of the inductor is always zero, and the magnetic field is “pushed” into the radial and axial active zones and is closed through the yokes of the rotors. Thus, the equivalent of this design are three machines with series connection of the windings of the inductors, two of which (radial active zones) share a common yoke. The rotors are centered relative to the bearing mounted in the sleeve, which provides easier installation of the gaps of the radial active zones.

Claims

1. A MOTOR WITH A RING WINDING, comprising an inductor with a magnetic circuit, consisting of two charge packages and a ring winding, the first and second charge rotors, characterized in that it is equipped with an additional rotor with an axial core, and the first and second rotors are made with end rotors with an axial charge and the packages of the inductor magnetic circuit, one of which has the axial direction of the charge and the other radial, are inserted into each other, while the ring winding covers both packages of the inductor magnetic circuit, oval on the shaft.

2. The motor according to claim 1, characterized in that the drum type winding is additionally laid in the grooves of the magnetic circuit with a radial direction of the charge.