RU2079714C1

RU2079714C1 - Motor-compressor

Info

Publication number: RU2079714C1
Application number: RU94003174A
Authority: RU
Inventors: С.А. Пахомин; Д.А. Звездунов; Л.Ф. Коломейцев; У.М. Сулейманов; Д.В. Крайнов; И.А. Прокопец; В.Л. Коломейцев
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Эметрон"
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1994-01-28
Publication date: 1997-05-20

Abstract

FIELD: manufacture of refrigerating compressors; hermetic motor-compressor domestic refrigerators. SUBSTANCE: toothed stator 5 is provided with main and commutating poles 14 and 15 which are embraced respectively by main windings 8 and 9 and additional windings 16 and 17; teeth of commutating poles are shifted relative to those of main poles so that minimum angle between them is equal to (K + (0.25-0.44)) tz, where tz is tooth pitch and K = 1, 2, 3, ...; toothed rotor 10 has no windings; windings are supplied from electric switch by signals received from sensor showing position of rotor relative to stator. EFFECT: enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к холодильному компрессоростроению и может быть использовано в герметичных мотор-компрессорах бытовых холодильников. The invention relates to refrigeration compressor engineering and can be used in sealed motor compressors for domestic refrigerators.

Известен герметичный холодильный мотор-компрессор, содержащий кожух и установленный в нем цилиндр, в котором расположен поршень, кинематический связанный с вертикальным коленчатым валом, снабженным маслоподающими каналами, однофазный асинхронный двигатель [1]
Недостатком данного технического решения является низкая надежность расклинивая поршневой части при использовании однофазного асинхронного двигателя.Known hermetic refrigeration motor-compressor, containing a casing and a cylinder installed in it, in which a piston is located, kinematically connected with a vertical crankshaft equipped with oil feed channels, single-phase asynchronous motor [1]
The disadvantage of this technical solution is the low reliability of the wedging piston when using a single-phase asynchronous motor.

Известен герметичный холодильный мотор-компрессор, содержащий кожух, в котором расположены компрессорный элемент в виде цилиндра с поршнем, приводным в движение электродвигательным элементом в виде однофазного асинхронного двигателя через вертикальный коленчатый вал [2]
Недостатком данной конструкции являются также низкая надежность при расклинивании.Known hermetic refrigeration motor-compressor containing a casing in which the compressor element is located in the form of a cylinder with a piston driven by an electric motor element in the form of a single-phase asynchronous motor through a vertical crankshaft [2]
The disadvantage of this design is also low reliability when wedging.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение надежности расклинивая мотор-компрессора. The present invention is aimed at improving the reliability of wedging motor-compressor.

Решение указанной задачи обеспечивается предлагаемой конструкцией мотор-компрессора, содержащего в герметичном корпусе компрессорный и электродвигательный элементы, связанные между собой вращающимся валом, на котором размешен ротор, охваченный статором с обмоткой, в котором, согласно данному заявлению, статор выполнен зубчатым с основными и дополнительными полюсами, которые охвачены, соответственно, основными и дополнительными обмотками, зубцы дополнительных полюсов сдвинуты относительно зубцов основных полюсов так, что меньший угол между ними равен (K + (0,25-0,44) tz, где tz - зубцовое деление статора, k 1,2,3, ротор выполнен зубчатым и безобмоточным, причем питание обмоток осуществляется от электронного коммутатора с учетом углового положения ротора относительно статора. The solution to this problem is provided by the proposed design of the motor-compressor, containing in the sealed housing compressor and electric motor elements interconnected by a rotating shaft, on which the rotor is placed, covered by a stator with a winding, in which, according to this statement, the stator is gear with main and additional poles which are covered, respectively, by the main and additional windings, the teeth of the additional poles are shifted relative to the teeth of the main poles so that a smaller angle the ol between them is equal to (K + (0.25-0.44) tz, where tz is the tooth division of the stator, k 1,2,3, the rotor is gear and windingless, and the windings are powered from the electronic switch taking into account the angular position of the rotor relative to the stator.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным исполнением со ссылкой на фиг.1,2, на которых показан мотор-компрессор в разрезе. The invention is further explained in a specific embodiment with reference to Fig.1,2, which shows the motor-compressor in section.

Мотор компрессор содержит герметичный корпус 1, компрессорный элемент в виде цилиндра 2, поршня 3 и коленчатого вала 4, электродвигательный элемент в виде однофазного индукторного двигателя, содержащего статор 5 с зубцами 6, пазами 7 и основной обмоткой, состоящей из катушек 8 и 9, охватывающих основные полюса, ротора 10 с зубцами 11. Двигатель снабжен устройством определения углового положения ротора относительно статора в виде датчика положения, состоящего из оптической пары 12, расположенной на статоре 5, и перфорированного диска 13 на роторе 10. Кроме того, на статоре 5 выполнены также дополнительные полюса 14 и 15, охваченные дополнительными катушками 16 и 17, включенными между собой согласно. The motor compressor contains a sealed housing 1, a compressor element in the form of a cylinder 2, a piston 3 and a crankshaft 4, an electric motor element in the form of a single-phase induction motor containing a stator 5 with teeth 6, grooves 7 and the main winding consisting of coils 8 and 9, covering the main poles of the rotor 10 with teeth 11. The engine is equipped with a device for determining the angular position of the rotor relative to the stator in the form of a position sensor, consisting of an optical pair 12 located on the stator 5, and a perforated disk 13 on the rotor 10. In addition, on the stator 5, additional poles 14 and 15 are also made, covered by additional coils 16 and 17, connected among themselves according to.

Перед пуском мотор-компрессора ротор 10 двигателя устанавливается в стартовое положение с помощью стартового устройства, например, возбужденных на время пуска дополнительных полюсов 14 и 15. Стартовым положением является такое положение ротора 10, в котором при подаче импульса тока в основную обмотку на ротор действует вращающий момент необходимого направления. Таким является положение ротора 10, в котором ось зубца ротора находится между осью паза 7 статора 5 и осью ближайшего зубца 6 статора, в направлении которого должно осуществляться вращение. Дополнительные полюса 14 и 15 установлены таким образом, чтобы за счет взаимодействия зубцов 11 ротора 10 с возбужденными на время пуска дополнительными полюсами 14 и 15 ротор занимал стартовое положение. При подаче питания на основную обмотку одновременно снимается питание с дополнительной обмотки и на зубцы 11 ротора 10 начинают действовать силы притяжения по направлению к ближайшим зубцам статора 5 и ротор 10 начинает вращаться. При достижении ротором положения, в котором оси зубцов статора и ротора совпадают, основная обмотка обеспечивается во избежание возникновения тормозного момента при дальнейшем вращении которое продолжается за счет запасенной кинетической энергии ротора. Вращаясь, ротор достигает положения, в котором оси зубцов 11 ротора 10 и пазов 7 статора 5 совпадают. В этом положении ротора в основную обмотку вновь подается ток, создающий вращающий момент на валу при дальнейшем вращении ротора. Таким образом, последовательная подача импульсов тока в основную обмотку обеспечивает однонаправленное вращение ротора. Своевременная подача импульсов тока в обмотку обеспечивается электронным коммутатором по сигналам от датчика положения, определяющего угловое положение ротора с помощью оптической пары 12 и перфорированного диска 13. Электронный коммутатор позволяет осуществить плавное регулирование частоты вращения ротора. Before starting the motor-compressor, the rotor 10 of the engine is set to the starting position using the starting device, for example, additional poles 14 and 15 excited during the start-up time. The starting position is the position of the rotor 10, in which, when a current pulse is applied to the main winding, the rotor acts moment of the necessary direction. This is the position of the rotor 10, in which the axis of the rotor tooth is between the axis of the groove 7 of the stator 5 and the axis of the nearest tooth 6 of the stator, in the direction of which the rotation should take place. The additional poles 14 and 15 are installed so that due to the interaction of the teeth 11 of the rotor 10 with the additional poles 14 and 15 excited at the time of start-up, the rotor occupies a starting position. When power is applied to the main winding, the power from the additional winding is simultaneously removed and the forces of attraction begin to act on the teeth 11 of the rotor 10 towards the nearest teeth of the stator 5 and the rotor 10 starts to rotate. When the rotor reaches a position in which the axes of the teeth of the stator and rotor coincide, the main winding is provided to avoid braking torque during further rotation, which continues due to the stored kinetic energy of the rotor. Rotating, the rotor reaches a position in which the axis of the teeth 11 of the rotor 10 and the grooves 7 of the stator 5 coincide. In this position of the rotor, a current is again supplied to the main winding, which generates torque on the shaft during further rotation of the rotor. Thus, the sequential supply of current pulses to the main winding provides unidirectional rotation of the rotor. Timely supply of current pulses to the winding is provided by an electronic switch based on signals from a position sensor that determines the angular position of the rotor using an optical pair 12 and a perforated disk 13. The electronic switch allows smooth control of the rotor speed.

Положительный эффект предлагаемого решения достигается за счет использования для расклинивания мотор-компрессора дополнительных полюсов. Поочередная подача импульсов тока в основную и дополнительную обмотки приводит к тому, что на ротор действует знакопеременный момент, который может быть в 4 6 раз выше номинального вращающегося момента. Этот момент вызывает колебания ротора в пределах (0,4 0,6) tz, и этим обеспечивается надежное раклинивание компрессора. Сдвиг между осями зубцов основных и дополнительных полюсов на величину (k + (0,25 90,44))tz исключает появление мертвых зон в положении ротора, в которых при поочередном питании основных и дополнительных обмоток на ротор не действует вращающий момент. Кроме того, дополнительные полюса обеспечивают значительный синхронизирующий момент, который в данном двигателе используется для установки ротора в стартовом положении. The positive effect of the proposed solution is achieved through the use of additional poles for wedging the motor-compressor. The alternating supply of current pulses to the main and additional windings causes the alternating torque to act on the rotor, which can be 4-6 times higher than the rated torque. This moment causes the rotor to oscillate within (0.4 0.6) tz, and this ensures reliable compressor wedging. A shift between the axes of the teeth of the main and additional poles by the amount of (k + (0.25 90.44)) tz eliminates the appearance of dead zones in the position of the rotor, in which, when the main and additional windings are alternately powered, the rotor is not affected by the torque. In addition, additional poles provide significant synchronizing torque, which in this engine is used to install the rotor in the starting position.

Claims

A motor compressor comprising a compressor and electric motor elements in a sealed housing, interconnected by a rotating shaft, on which a rotor is placed, covered by a stator with a winding, characterized in that the stator is gear with main and additional poles, which are covered, respectively, main and additional windings, the teeth of the additional poles are shifted relative to the teeth of the main poles so that the smaller angle between them is equal to (K + (0.25 0.44)) tz, where tz is the tooth division of the stator, K 1, 2, 3, the tooth rotor is made open and winding-free, with the windings connected to an electronic switch with the possibility of their power supply depending on the angular position of the rotor relative to the stator.