RU2167227C1 - Электроверетено - Google Patents
Электроверетено Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167227C1 RU2167227C1 RU99126925/12A RU99126925A RU2167227C1 RU 2167227 C1 RU2167227 C1 RU 2167227C1 RU 99126925/12 A RU99126925/12 A RU 99126925/12A RU 99126925 A RU99126925 A RU 99126925A RU 2167227 C1 RU2167227 C1 RU 2167227C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spindle
- rotor
- electric
- hmμ
- bmμ
- Prior art date
Links
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано на крутильных машинах и позволяет повысить надежность, устойчивость, стабильность и энергетические показатели, снизить массу, габариты, материалоемкость, упростить и унифицировать конструкцию. Электроверетено содержит шпиндель, опору, выполненную в виде осевого упорного подшипника скольжения в нижней части и подшипника качения в верхней части, и приводной электродвигатель, ротор которого выполнен в форме стакана из магнитотвердого материала, удовлетворяющего определенным условиям. При выбранных соотношениях между параметрами и характеристиками материала ротора магнитное поле, создаваемое обмоткой статора приводного электродвигателя, обеспечивает перемагничивание ротора в пусковом и асинхронном режимах. В результате образуется постоянный электромагнитный момент, физическая природа которого едина в пусковом, асинхронном и синхронном режимах. Этот момент обеспечивает разгон шпинделя до синхронной частоты вращения и стабилизацию частоты вращения шпинделя. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области текстильного машиностроения, а именно, к электрооборудованию крутильных машин.
Известно электроверетено с индивидуальным электроприводом, являющееся рабочим органом крутильно-вытяжной машины и содержащее веретено двойного кручения, приводной диск которого через тесьму, промежуточный ролик натяжения соединен со шкивом синхронного реактивного электродвигателя (Макет машины двойного кручения и термообработки КДТ-360, Новости машиностроения для химических волокон и нитей, приложение к журналу Химические волокна, 1994, N 6, с. 21-23).
Недостаток такого веретена с электроприводом состоит в сложной кинематической передаче, снижающей надежность, энергетические показатели и повышающей стоимость, массу и габариты.
Известно электроверетено в виде электромеханотронного узла, содержащее шпиндель, опору, выполненную в виде осевого упорного подшипника в нижней части шпинделя и подшипника качения в верхней части, приводной асинхронный электродвигатель, имеющий статор и ротор с обмотками, при этом ротор соединен со шпинделем (Коротеева Л.И. и др. Технологическое оборудование заводов химических нитей и волокон, Ленинград, Легпромбытиздат, 1987, с. 146).
Ротор приводного элекродвигателя выполнен в виде магнитопровода, набранного из листов магнитомягкого материала (электротехнической стали), изолированных один от другого, имеет зубцы и пазы, в пазах дискретно размещена обмотка типа "беличья клетка" из меди или алюминия, замкнутая накоротко замыкающими кольцами.
Приводной асинхронный электродвигатель принципиально имеет высокую прочность пускового тока по отношению к неноминальному, поэтому у электроверетена низкая надежность вследствие нагрева при пуске, торможении, при технологических остановах. У ротора электродвигателя малый внутренний диаметр, поэтому нельзя применить шпиндель диаметра, требуемого по условиям работы электроверетена для обеспечения устойчивости и стабильности работы.
Недостатки электроверетена связаны с особенностями приводного асинхронного электродвигателя, у которого большие объем, масса, материалоемкость, пусковой ток и потребляемая мощность, и состоят в том, что электроверетено работает неустойчиво, нестабильно, имеет малую надежность, низкую экономичность, низкие энергетические показатели, повышенные массу и габариты.
Наиболее близким аналогом является электроверетено, содержащее шпиндель, опору, выполненную в виде осевого упорного подшипника скольжения в нижней части шпинделя и подшипника качения в верхней части, электродвигатель, имеющий статор с обмоткой и ротор в форме стакана, выполненного из магнитотвердого материала, и втулку, расположенную между шпинделем электроверетена и ротором электродвигателя и соединяющую шпиндель с ротором (ЕР 0436934 A1, 17.07.1991).
В данном электроверетене не устранены все указанные выше недостатки.
Задачей изобретения является создание электроверетена, обеспечивающего получение технического результата, состоящего в повышении надежности, устойчивости, стабильности и энергетических показателей, снижении массы, габаритов, материалоемкости, упрощении и унификации конструкции электроверетена.
Этот технический результат в электроверетене, содержащем шпиндель, опору, выполненную в виде осевого упорного подшипника скольжения в нижней части шпинделя и подшипника качания в верхней части, электродвигатель, имеющий статор с обмоткой и ротор в форме стакана, выполненного из магнитотвердого материала, и втулку, расположенную между шпинделем электроверетена и ротором электродвигателя и соединяющую шпиндель с ротором, достигается тем, что втулка выполнена из немагнитного материла, а магнитотвердый материал стакана ротора удовлетворяет условиям:
Br/Bmμ≥0,7;
Hc/Hmμ≥0,8,
при Bmμ≥0,8 Tл и 100<Hmμ<250 A/см,
где Br - остаточная индукция; Hс - коэрцитивная сила; Bmμ и Hmμ - - максимальные индукция и напряженность петли гистерезиса магнитотвердого материала, соответствующей максимальной магнитной проницаемости материала.
Br/Bmμ≥0,7;
Hc/Hmμ≥0,8,
при Bmμ≥0,8 Tл и 100<Hmμ<250 A/см,
где Br - остаточная индукция; Hс - коэрцитивная сила; Bmμ и Hmμ - - максимальные индукция и напряженность петли гистерезиса магнитотвердого материала, соответствующей максимальной магнитной проницаемости материала.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показано предлагаемое электроверетено.
Электроверетено содержит шпиндель 1, опору 2, включающую подшипник скольжения 3 в нижней части и подшипник качения 4 в верхней части, приводной электродвигатель 5, имеющий статор 6 с обмоткой 7 и ротор 8, который имеет форму стакана из магнитотвердого материала, удовлетворяющего условиям Br/Bmμ≥0,7,Hc/Hmμ≥0,8 при Bmμ≥0,8 Tл и 100<Hmμ<250 A/см, и закрепленный, например, прессовой посадкой на немагнитной втулке 9, выполненной, например, из алюминия или пластмассы и соединенной со шпинделем 1 электроверетена.
Электроверетено работает следующим образом.
При выбранных соотношениях между параметрами и характеристиками магнитотвердого материала ротора 8 магнитное поле, создаваемое обмоткой 7 статора 6 приводного электродвигателя 5, обеспечивает перемагничивание ротора 8 в пусковом и асинхронном режимах. В результате образуется постоянный (для идеализированного электродвигателя) электромагнитный момент, физическая природа которого едина в пусковом, асинхронном и синхронном режимах. Этот момент обеспечивает разгон шпинделя 1 электроверетена до синхронной частоты вращения и стабилизацию частоты вращения шпинделя 1 электроверетена.
Поскольку намагничивающая составляющая тока в обмотке 7 статора 6 практически не меняется, то электроверетено с таким электродвигателем 5 имеет малую кратность пускового тока по отношению к номинальному, которая составляет 1,2 - 1,5, в то время как у электроверетена с асинхронным электродвигателем кратность пускового тока по отношению к номинальному 5,0 - 7,0. Поэтому скорость нарастания температуры в обмотке 7 как минимум на порядок меньше, и такое электроверетено, электродвигатель которого рассчитан в соответствии с условиями нагрева электроверетена в рабочем режиме, мало перегревается при останове.
Ротор 8 выполнен из магнитотвердого материала, например, литого хромокобальтового сплава, который при максимальной магнитной проницаемости характеризуется магнитным полем с индукцией Bmμ≥0,8 Тл и напряженность 100<Hmμ<250 A/см, значение которой выбирается исходя из требуемой мощности электродвигателя. При Bmμ<0,8 Тл и Hmμ<100 A/см или Hmμ>250 A/см не обеспечивается разгон электроверетена до синхронной частоты вращения, стабильность частоты его вращения, требуемые рабочие показатели.
Дополнительно материал ротора 8 выбирается по соотношению площадей петли гистерезиса и описанного вокруг нее прямоугольника, пропорциональному остаточной индукции Br и коэрцитивной силе Hc и характеризуется условиями: Br/Bmμ≥0,7 при Hc/Hmμ≥0,8. Только при выполнении этих условий обеспечивается наилучшее использование объема магнитотвердого материала, потери на перемагничивание (на гистерезис), в котором определяют электромагнитный момент при пуске электроверетена и при синхронизации вращения магнитного поля, создаваемого обмоткой 7 статора, электродвигателя 5, и шпинделя 1 электроверетена.
Claims (1)
- Электроверетено, содержащее шпиндель, опору, выполненную в виде осевого упорного подшипника скольжения в нижней части шпинделя и подшипника качения в верхней части, электродвигатель, имеющий статор с обмоткой и ротор в форме стакана, выполненного из магнитотвердого материала, и втулку, расположенную между шпинделем электроверетена и ротором электродвигателя и соединяющую шпиндель с ротором, отличающееся тем, что втулка выполнена из немагнитного материала, а магнитотвердый материал стакана ротора удовлетворяет условиям:
Br/Bmμ≥0,7,
Hc/Hmμ≥0,8,
при Bmμ≥0,8 Tл и 100<Hmμ<250 A/см,
где Br - остаточная индукция;
Hc - коэрцитивная сила;
Bmμ и Hmμ - максимальные индукция и напряженность петли гистерезиса магнитотвердого материала, соответствующей максимальной магнитной проницаемости материала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99126925/12A RU2167227C1 (ru) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Электроверетено |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99126925/12A RU2167227C1 (ru) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Электроверетено |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2167227C1 true RU2167227C1 (ru) | 2001-05-20 |
Family
ID=20228419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99126925/12A RU2167227C1 (ru) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Электроверетено |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2167227C1 (ru) |
-
1999
- 1999-12-17 RU RU99126925/12A patent/RU2167227C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БЕРТИНОВ А.И. и др. Специальные электрические машины: (источники и преобразователи энергии). - М.: Энергоиздат, 1982, с.269-272. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3949916B2 (ja) | 磁気浮上モータ、及び磁気軸受装置 | |
KR960003205B1 (ko) | 전자속 반전형 자기저항 가변장치 | |
US6799362B2 (en) | Motor and method for manufacturing the same | |
EP2466733A2 (en) | Synchronous motor | |
CN110212725A (zh) | 一种用于永磁电机转子的调磁链隔磁板结构 | |
EP1043827A3 (en) | Rotor for permanent magnet type rotating machine | |
CN106059237B (zh) | 一种可变极自起动的游标永磁电机 | |
CN1945940A (zh) | 一种整体永磁转子磁悬浮高速电机 | |
CN101207309A (zh) | 高速磁悬浮无轴承永磁电机 | |
WO1984003007A1 (en) | An improved brushless dc motor | |
CN108599501B (zh) | 一种轴向单自由度无轴承异步电机 | |
CN1272716A (zh) | 混合磁路多边耦合电机 | |
CA2334319A1 (en) | Rotors utilizing a stepped skew | |
CN110299815A (zh) | 一种同轴双转子变速电磁传动器 | |
US5396757A (en) | Directly motor-driven spindle assembly | |
RU2167227C1 (ru) | Электроверетено | |
KR100323327B1 (ko) | 회전체의진동억제장치 | |
JP2001500200A (ja) | ポットスピニング装置 | |
JPH0653982B2 (ja) | 電動機直接駆動スピンドル装置 | |
CN209472457U (zh) | 一种超高速三相无槽风扇电机 | |
CN108847726B (zh) | 一种盘式三自由度无轴承异步电机 | |
CN203151303U (zh) | 一种磁浮轴承电力驱动装置 | |
Tao et al. | Investigation on structure of stator core and winding for high speed PM machines | |
CZ79295A3 (en) | Driving device for a structural part rotating at a high speed, and the use thereof | |
CN205677978U (zh) | 一种新型永磁偏置单自由度轴向磁轴承 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041218 |