RU2283527C2 - Low-speed induction motor - Google Patents
Low-speed induction motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2283527C2 RU2283527C2 RU2003126434/11A RU2003126434A RU2283527C2 RU 2283527 C2 RU2283527 C2 RU 2283527C2 RU 2003126434/11 A RU2003126434/11 A RU 2003126434/11A RU 2003126434 A RU2003126434 A RU 2003126434A RU 2283527 C2 RU2283527 C2 RU 2283527C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- phase
- rotor
- magnetic circuits
- motor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам и электроприводу.The invention relates to electrical engineering, in particular to electric machines and electric drives.
Аналогом является, например, асинхронный электродвигатель (Проектирование электрических машин. /Под ред. Копылова И.П., книга 1, М., "Энергоатомиздат", 1993, с.244, рис.8.4), имеющий статор, состоящий из шихтованного магнитопровода с обмоткой, и ротор с короткозамкнутой обмоткой.An analogue is, for example, an asynchronous electric motor (Designing of electrical machines. / Ed. Kopylov I.P., book 1, M., "Energoatomizdat", 1993, p. 244, Fig. 8.4), having a stator consisting of a charged magnetic circuit with winding and squirrel cage rotor.
Наиболее близок к предлагаемому низкооборотному асинхронному электродвигателю асинхронный электродвигатель (Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины. Ч.1, М., "Высшая школа", 1987, с.214, рис.4.3), имеющий шихтованный магнитопровод статора с пазами, проходящими в осевом направлении, в которые укладываются проводники обмотки статора, и ротор, содержащий шихтованный сердечник и короткозамкнутую обмотку. Такое исполнение асинхронного электродвигателя является традиционным. При подаче на обмотку статора многофазного (обычно трехфазного) переменного напряжения статор создает вращающееся магнитное поле. При вращении магнитного поля относительно ротора в обмотке ротора индуцируется электродвижущая сила, которая создает в замкнутой обмотке ротора ток. Ток обмотки ротора взаимодействует с магнитным полем статора, в результате чего возникает электромагнитный момент, вращающий ротор.The closest to the proposed low-speed asynchronous electric motor is an asynchronous electric motor (Bruskin D.E., Zorokhovich A.E., Khvostov V.S. Electric machines. Part 1, M., "Higher School", 1987, p. 214, Fig. 4.3), having a lined stator magnetic circuit with grooves extending in the axial direction into which the stator winding conductors fit, and a rotor containing a lined core and a short-circuited winding. This design of an induction motor is traditional. When a multiphase (usually three-phase) alternating voltage is applied to the stator winding, the stator creates a rotating magnetic field. When the magnetic field rotates relative to the rotor, an electromotive force is induced in the rotor winding, which creates a current in the closed rotor winding. The rotor winding current interacts with the magnetic field of the stator, as a result of which there is an electromagnetic moment, which rotates the rotor.
Для многих электроприводов необходимы низкооборотные асинхронные электродвигатели, применение которых позволяет исключить механический редуктор. Для уменьшения частоты вращения магнитного поля и ротора асинхронного двигателя увеличивают число пар полюсов магнитного поля, созданного обмоткой статора. При увеличении числа пар полюсов асинхронного двигателя традиционного исполнения необходимо увеличивать число продольных пазов в шихтованном магнитопроводе статора, в которых укладывается статорная обмотка. С увеличением числа пар полюсов и пазов увеличивается трудоемкость и стоимость изготовления машины (Проектирование электрических машин. /Под ред. Копылова И.П., книга 1, М., "Энергоатомиздат", 1993, с.282). Кроме того, поскольку минимальная ширина зубца магнитопровода статора по технологическим соображениям ограничена, то для каждого диаметра расточки статора максимальное число пазов, а значит и число пар полюсов, также ограничено.Many electric drives require low-speed asynchronous electric motors, the use of which eliminates the mechanical gearbox. To reduce the frequency of rotation of the magnetic field and the rotor of the induction motor, increase the number of pairs of poles of the magnetic field created by the stator winding. With an increase in the number of pairs of poles of a traditional induction motor, it is necessary to increase the number of longitudinal grooves in the lined stator magnetic circuit in which the stator winding is placed. With an increase in the number of pairs of poles and grooves, the complexity and cost of manufacturing a machine increases (Designing of electrical machines. / Under the editorship of IP Kopylov, book 1, M., "Energoatomizdat", 1993, p. 282). In addition, since the minimum width of the tooth of the stator magnetic circuit is limited for technological reasons, for each diameter of the stator bore the maximum number of grooves, and hence the number of pole pairs, is also limited.
Предлагаемое изобретение позволит создать низкооборотный асинхронный электродвигатель с большим числом пар полюсов магнитного поля и низкой частотой вращения ротора, трудоемкость и стоимость изготовления которого значительно ниже, чем прототипа.The present invention will allow you to create a low-speed induction motor with a large number of pairs of poles of the magnetic field and low rotor speed, the complexity and manufacturing cost of which is much lower than the prototype.
Это достигается тем, что в низкооборотном асинхронном электродвигателе, содержащем статор с многофазной обмоткой и ротор с короткозамкнутой обмоткой, каждая фаза статора выполнена в виде кольцевой обмотки, соосной с ротором. Обмотки фаз размещены между шихтованными кольцевыми магнитопроводами, которые сопряжены по наружной поверхности с пакетами шихтованных магнитопроводов, расположенными в осевом направлении. Кольцевые магнитопроводы во внутренней полости имеют зубцы, число которых z определяет число пар полюсов магнитного поля статора двигателя. Кольцевые магнитопроводы, между которыми размещена любая из фаз двигателя, смещены относительно друг друга на угол π/z, а кольцевые магнитопроводы разных фаз смещены относительно друг друга на угол 2π/z·m, где m - число фаз. При этом во внутренней полости шихтованного магнитопровода ротора расположены пакеты магнитопроводов, набранные из пластин, проходящих в осевом направлении.This is achieved by the fact that in a low-speed asynchronous electric motor containing a stator with a multiphase winding and a rotor with a short-circuited winding, each phase of the stator is made in the form of an annular winding coaxial with the rotor. The phase windings are placed between the charged ring magnetic cores, which are mated on the outer surface with the packages of the charged magnetic cores located in the axial direction. Ring magnetic circuits in the inner cavity have teeth, the number of which z determines the number of pairs of poles of the magnetic field of the stator of the motor. The annular magnetic cores, between which any of the phases of the engine are located, are offset relative to each other by an angle π / z, and the ring magnetic circuits of different phases are offset relative to each other by an angle of 2π / z · m, where m is the number of phases. At the same time, packages of magnetic cores drawn from plates extending in the axial direction are located in the inner cavity of the lined rotor magnetic circuit.
Наружные поверхности каждой пары кольцевых магнитопроводов статора, между которыми расположена фаза, выполняются коническими. Конические поверхности кольцевых магнитопроводов фазы сопрягаются с коническими боковыми поверхностями цилиндрического магнитопровода, намотанного из ленты. Аналогичным образом выполняется и магнитопровод ротора: из шихтованных кольцевых магнитопроводов с коническими внутренними поверхностями, которые сопряжены с цилиндрическими магнитопроводами, намотанными из ленты и имеющими конические боковые поверхности.The outer surfaces of each pair of annular stator magnetic circuits, between which the phase is located, are conical. The conical surfaces of the annular magnetic circuits of the phase are mated with the conical side surfaces of the cylindrical magnetic circuit wound from the tape. The rotor magnetic circuit is performed in a similar manner: from a charged ring magnetic circuit with conical inner surfaces that are interfaced with cylindrical magnetic circuits wound from tape and having conical side surfaces.
Кольцевые обмотки каждой фазы предлагаемого электродвигателя разделены на несколько кольцевых секций с чередующимися направлениями намагничивающих сил. Кольцевые секции фазы располагаются между кольцевыми магнитопроводами, число которых для каждой фазы должно быть на единицу больше числа секций. При этом зубцы на нечетных и четных кольцевых магнитопроводах фазы смещены по углу на π/z.The ring windings of each phase of the proposed electric motor are divided into several ring sections with alternating directions of the magnetizing forces. The ring sections of the phase are located between the ring magnetic cores, the number of which for each phase should be one greater than the number of sections. In this case, the teeth on the odd and even circular annular magnetic circuits of the phase are shifted in angle by π / z.
Применение в низкооборотном асинхронном электродвигателе магнитопровода статора, состоящего из кольцевых шихтованных магнитопроводов и сопряженных с ними пакетов магнитопроводов, расположенных в осевом направлении, а также размещение во внутренней полости магнитопровода ротора пакетов магнитопроводов, набранных из пластин, проходящих в осевом направлении, позволяет получить большое число пар полюсов статора и выполнить фазы двигателя в виде простейших кольцевых обмоток, расположенных соосно с ротором. Трудоемкость и стоимость изготовления такого асинхронного двигателя намного ниже, чем электродвигателя с уложенной в пазы магнитопровода статора обмоткой. Причем при увеличении числа пар полюсов двигателя преимущества предлагаемого асинхронного двигателя становятся более очевидными.The use of a stator magnetic circuit in a low-speed asynchronous electric motor, consisting of annular charged magnetic circuits and associated magnetic circuit packs located in the axial direction, as well as placement of magnetic circuit packs assembled from plates passing in the axial direction in the inner cavity of the rotor magnetic circuit, allows to obtain a large number of pairs the stator poles and perform the motor phase in the form of simple ring windings located coaxially with the rotor. The complexity and cost of manufacturing such an induction motor is much lower than an electric motor with a winding laid in the grooves of the stator magnetic circuit. Moreover, with an increase in the number of pole pairs of the motor, the advantages of the proposed asynchronous motor become more apparent.
Масса и габариты предлагаемого низкооборотного асинхронного электродвигателя уменьшаются при использовании для магнитопроводов в осевых направлениях цилиндрических магнитопроводов, намотанных из ленты, с коническими боковыми поверхностями. Цилиндрические шихтованные магнитопроводы заменяют в предлагаемом двигателе пакеты магнитопроводов из пластин, расположенные в осевом направлении. Контакт между цилиндрическими магнитопроводами, намотанными из ленты, и кольцевыми магнитопроводами обеспечивается по всей окружности кольцевых магнитопроводов, в то время как пакеты осевых магнитопроводов сопряжены с кольцевыми магнитопроводами в ограниченной угловой зоне. Поэтому для получения магнитной цепи одного и того сечения необходима меньшая толщина цилиндрических магнитопроводов, чем осевых пакетов. Значит двигатель с цилиндрическими шихтованными магнитопроводами будет иметь меньшие габариты и массу, чем, двигатель с пакетами осевых магнитопроводов.The mass and dimensions of the proposed low-speed induction motor are reduced when using for magnetic cores in the axial directions of cylindrical magnetic cores wound from tape, with conical side surfaces. Cylindrical lined magnetic cores replace in the proposed engine packages of magnetic cores from plates located in the axial direction. The contact between the cylindrical magnetic cores wound from the tape and the ring magnetic cores is provided around the entire circumference of the ring magnetic cores, while the packages of axial magnetic cores are interfaced with the circular magnetic cores in a limited angular zone. Therefore, to obtain a magnetic circuit of the same cross section, a smaller thickness of the cylindrical magnetic cores than axial packets is required. This means that an engine with cylindrical charged magnetic circuits will have smaller dimensions and mass than an engine with packages of axial magnetic circuits.
Масса и габариты предлагаемого электродвигателя также уменьшаются за счет разделения кольцевых обмоток каждой фазы на несколько кольцевых секций с чередующимися направлениями намагничивающих сил. Секции фазы располагаются между кольцевыми магнитопроводами, число которых для каждой фазы должно быть на единицу больше числа секций. Такое выполнение статора позволяет разделить магнитный поток, созданный каждой фазой на несколько потоков, число которых равно числу кольцевых секций фазы. Магнитные потоки, проходящие в осевом направлении, при этом уменьшаются в число раз, равное числу секций фаз. Значит и необходимое сечение осевых пакетов магнитопроводов или цилиндрических шихтованных магнитопроводов также уменьшается в число раз, равное числу секций фаз. За счет этого уменьшаются масса и габариты двигателя.The mass and dimensions of the proposed electric motor are also reduced due to the separation of the ring windings of each phase into several ring sections with alternating directions of magnetizing forces. Phase sections are located between the annular magnetic cores, the number of which for each phase should be one more than the number of sections. This embodiment of the stator allows you to divide the magnetic flux created by each phase into several streams, the number of which is equal to the number of ring sections of the phase. The magnetic fluxes passing in the axial direction, while decreasing by a number of times equal to the number of phase sections. This means that the necessary cross section of the axial packages of the magnetic cores or cylindrical charged magnetic cores also decreases by the number of times equal to the number of phase sections. Due to this, the mass and dimensions of the engine are reduced.
На фиг.1 показано осевое сечение низкооборотного асинхронного электродвигателя в трехфазном исполнении. На фиг.2 - несколько диаметральных сечений предлагаемого асинхронного двигателя. На фиг.3 - осевое сечение двигателя, в котором магнитные потоки в осевом направлении проходят по цилиндрическим магнитопроводам. На фиг.4 показано осевое сечение асинхронного двигателя с разделенными на секции фазами. На фиг.5 - несколько диаметральных сечений двигателя с разделенными на секции фазами.Figure 1 shows the axial section of a low-speed asynchronous electric motor in three-phase design. Figure 2 - several diametrical sections of the proposed asynchronous motor. Figure 3 - axial section of the engine, in which magnetic fluxes in the axial direction pass through a cylindrical magnetic circuit. Figure 4 shows an axial section of an induction motor with phases divided into sections. Figure 5 - several diametrical sections of the engine with phases divided into sections.
В изображенном на фиг.1 трехфазном низкооборотном асинхронном электродвигателе в корпусе 1 размещен статор, магнитопровод которого состоит из шести одинаковых кольцевых магнитопроводов 2, 3, 4, 5, 6, 7 и нескольких пакетов 8, 9 и 10 магнитопроводов из пластин, расположенных вдоль оси электродвигателя. Между парами кольцевых магнитопроводов 2-3, 4-5 и 6-7 размещены кольцевые обмотки трех фаз 11, 12 и 13 статора.In the three-phase low-speed asynchronous electric motor shown in FIG. 1, a stator is placed in the housing 1, the magnetic circuit of which consists of six identical ring
Ротор электродвигателя закреплен на валу 14 и состоит из шихтованного магнитопровода 15, в пазах которого размещены стержни короткозамкнутой обмотки 16, замкнутые по торцам ротора кольцами 17, и пакетов пластин 18, проходящих вдоль оси двигателя во внутренней полости магнитопровода 15. Вал 14 установлен в подшипниках 19, помещенных в корпусе 1 и крышке 20.The rotor of the electric motor is mounted on the
На фиг.2 показаны шесть диаметральных сечений предлагаемого электродвигателя, сделанных через кольцевые магнитопроводы 2, 3, 4, 5, 6, 7. Каждый из кольцевых магнитопроводов 2, 3, 4, 5, 6, 7 во внутренней полости имеет зубцы. Магнитопровод 2 имеет зубцы 21, магнитопровод 3 имеет зубцы 22, магнитопровод 4 - зубцы 23, магнитопровод 5 - зубцы 24, магнитопровод 6 - зубцы 25, магнитопровод 7 - зубцы 26. Ширина зубцов 21, 22, 23, 24, 25 и 26 и пазов между ними примерно равна. Магнитопроводы 2 и 3 (4 и 5; 6 и 7), между которыми находится кольцевая обмотка фазы 11 (12; 13), установлены так, что их зубцы 21 и 22 (23 и 24; 25 и 26) смещены друг относительно друга на π/z. А пары магнитопроводов 2-3, 4-5 и 6-7 развернуты относительно друг друга на 2π/3z.Figure 2 shows six diametrical sections of the proposed motor made through an annular
Электродвигатель работает следующим образом. На фазы 11, 12 и 13 электродвигателя подается обычное трехфазное синусоидальное напряжение, у которого фазные напряжения имеют равную амплитуду, частоту и смещены во времени на треть периода. Первая фаза 11 создает пульсирующий магнитный поток, который проходит в радиальном направлении через кольцевой магнитопровод 2, зубцы 21 кольцевого магнитопровода 2, воздушный зазор между зубцами 21 и магнитопроводом 15 ротора, через магнитопровод 15, затем проходит в осевом направлении по пакетам магнитопровода 18, снова - в радиальном направлении через магнитопровод 15, через зазор между магнитопроводом 15 и зубцами 22 кольцевого магнитопровода 3, кольцевой магнитопровод 3 и в осевом направлении через пакеты 8 от магнитопровода 3 к магнитопроводу 2. Зубцы 21 магнитопровода 2 и зубцы 22 магнитопровода 3 являются полюсами магнитного поля, созданного первой фазой 11 статора, при этом зубцы 21 и 22 смещены в тангенциальном направлении на угол, равный π/z, где z - число зубцов кольцевых магнитопроводов 2-7. Таким образом, фаза 11 создает пульсирующее магнитное поле, число пар полюсов которого равно числу зубцов z кольцевых магнитопроводов 2-7.The electric motor operates as follows. The
Аналогичное пульсирующее магнитное поле создает вторая фаза 12. Но так как кольцевые магнитопроводы фаз развернуты относительно друг друга на 2π/z·m, то полюсы магнитного поля второй фазы 12 смещены относительно полюсов первой фазы 11 на угол 2π/3z. А полюсы пульсирующего магнитного поля третьей фазы 13 смещены относительно полюсов первой фазы 11, соответственно, на угол 4π/3z. Каждое пульсирующее магнитное поле создает в стержнях 16 короткозамкнутой обмотки ротора э.д.с. Суммарная э.д.с. в стержнях 16 короткозамкнутой обмотки предлагаемого двигателя будет аналогична э.д.с., создаваемой вращающимся магнитным полем в асинхронных электродвигателях традиционного исполнения. Под действием суммарной э.д.с. в стержнях 16 короткозамкнутой обмотки ротора возникают токи, при взаимодействии которых с магнитными полями, созданными фазами 11, 12 и 13 статора, появляется электромагнитный момент, вращающий ротор.A similar pulsating magnetic field is generated by the
Предлагаемую электрическую машину можно использовать также в режиме низкооборотного асинхронного генератора.The proposed electric machine can also be used as a low-speed asynchronous generator.
Конструкция предлагаемого асинхронного электродвигателя позволяет получить значительно более низкие частоты вращения ротора, чем конструкция прототипа. В предлагаемом асинхронном электродвигателе число зубцов кольцевых магнитопроводов равно числу пар полюсов магнитного поля z=р. В прототипе, то есть в асинхронных электродвигателях традиционного исполнения, минимальное число зубцов и пазов магнитопровода статора равно z=2р·m. При одном и том же числе пар полюсов р необходимое число зубцов в предлагаемом двигателе в 2m раз меньше, чем в прототипе (для трехфазного электродвигателя - меньше в шесть раз). Так как по технологическим соображениям минимальная ширина зубца магнитопровода статора ограничена, то при одинаковом диаметре расточки статора в предлагаемом трехфазном асинхронном двигателе можно получить частоты вращения магнитного поля и ротора в шесть раз меньше, чем в прототипе. Снижение частот вращения обеспечивается тем, что в предлагаемом электродвигателе полюсы магнитного поля различных фаз и разноименные полюсы одной фазы размещены в разных диаметральных плоскостях двигателя. Кроме того, так как в предлагаемом электродвигателе в пазах между зубцами кольцевых магнитопроводов не располагаются витки обмотки статора, а используются кольцевые сосредоточенные обмотки, то выполнить предлагаемый двигатель с большим числом пар полюсов и получить низкие частоты вращения ротора намного проще и дешевле, чем в прототипе.The design of the proposed asynchronous electric motor allows to obtain significantly lower rotor speeds than the design of the prototype. In the proposed induction motor, the number of teeth of the ring magnetic circuits is equal to the number of pairs of poles of the magnetic field z = p. In the prototype, that is, in traditional asynchronous motors, the minimum number of teeth and grooves of the stator magnetic circuit is z = 2p · m. With the same number of pole pairs p, the required number of teeth in the proposed engine is 2m times less than in the prototype (for a three-phase electric motor, it is six times less). Since, for technological reasons, the minimum tooth width of the stator magnetic circuit is limited, with the same diameter of the stator bore in the proposed three-phase asynchronous motor, it is possible to obtain the rotation frequency of the magnetic field and rotor six times less than in the prototype. The reduction in rotational speeds is ensured by the fact that in the proposed electric motor the poles of the magnetic field of different phases and opposite poles of the same phase are placed in different diametrical planes of the motor. In addition, since the stator windings are not located in the grooves between the teeth of the annular magnetic circuits, and concentrated ring windings are used, it is much easier and cheaper to perform the proposed motor with a large number of pole pairs and to obtain low rotor speeds than in the prototype.
На фиг.3 - осевое сечение двигателя, в котором магнитные потоки в осевом направлении проходят по цилиндрическим магнитопроводам. Как и в двигателе, изображенном на фиг.1, фазы двигателя на фиг.3 выполнены в виде кольцевых обмоток 11, 12 и 13, которые размещены между парами кольцевых шихтованных магнитопроводов 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7. Кольцевые шихтованные магнитопроводы 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7 в двигателе на фиг.3 имеют конические наружные поверхности. Конические поверхности каждой пары кольцевых магнитопроводов 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7 сопрягаются с цилиндрическим магнитопроводом соответственно 27, 28 и 29, намотанным из ленты и имеющим конические боковые поверхности.Figure 3 - axial section of the engine, in which magnetic fluxes in the axial direction pass through a cylindrical magnetic circuit. As in the engine shown in Fig. 1, the phases of the motor in Fig. 3 are made in the form of
Магнитопровод ротора на фиг.3 также состоит из кольцевых шихтованных магнитопроводов 30, 31, 32 и 33, имеющих внутренние конические поверхности и сопряженных с намотанными из ленты цилиндрическими магнитопроводами 34, 35 и 36, имеющими конические боковые поверхности.The rotor magnetic circuit in Fig. 3 also consists of ring-shaped lapped
В двигателе на фиг.3 магнитные потоки, созданные обмотками 11, 12 и 13, в осевых направлениях проходят в статоре по цилиндрическим магнитопроводам 27, 28 и 29, а в роторе по цилиндрическим магнитопроводам 34, 35 и 36. Например, магнитный поток обмотки 11 первой фазы проходит в радиальном направлении по кольцевому шихтованному магнитопроводу 2, в осевом - по цилиндрическому магнитопроводу 27, снова в радиальном направлении - по кольцевому магнитопроводу 3, затем через воздушный зазор в кольцевой магнитопровод 31 ротора, в осевом направлении - через цилиндрический магнитопровод 34, кольцевой магнитопровод 30 и через зазор снова в магнитопровод 2 статора. В остальном работа электродвигателя, изображенного на фиг.3, аналогична работе двигателя, приведенного на фиг.1.In the engine of FIG. 3, the magnetic flux generated by the
В двигателе на фиг.3 цилиндрические магнитопроводы 27, 28 и 29 заменяют в статоре показанные на фиг.1 пакеты пластин 8, 9 и 10, расположенные в осевом направлении. На фиг.3 контакт между цилиндрическими магнитопроводами 27, 28 и 29 и парами кольцевых магнитопроводов 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7 обеспечивается по всей окружности кольцевых магнитопроводов 2, 3, 4, 5, 6 и 7. В то время как на фиг.1 и Фиг.2 контакт между пакетами пластин 8, 9 и 10 и парами кольцевых магнитопроводов 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7 обеспечивается в ограниченной угловой зоне. Поэтому для получения магнитной цепи одинакового сечения необходима меньшая толщина цилиндрических магнитопроводов 27, 28 и 29, чем пакетов пластин 8, 9 и 10. За счет этого масса и габариты статора могут быть уменьшены.In the engine of FIG. 3, the cylindrical
В магнитопроводе ротора на фиг.3 цилиндрические магнитопроводы 34, 35 и 36 заменяют показанные на фиг.1 пакеты пластин 18. На фиг.3 площадь контакта кольцевых магнитопроводов 30, 31, 32 и 33 и цилиндрических магнитопроводов 34, 35 и 36 больше, чем на фиг.1 площадь контакта шихтованного магнитопровода 15 и пакетов пластин 18. Поэтому при той же площади магнитной цепи толщина цилиндрического магнитопровода необходима меньше, чем толщина пакетов пластин 18. За счет этого также уменьшаются масса и габариты двигателя.In the rotor magnetic circuit in Fig. 3, the cylindrical
Массу и габариты предлагаемого двигателя можно также уменьшить за счет разделения кольцевых обмоток фаз на секции. На фиг.4 показано осевое сечение предлагаемой электрической машины, у которой каждая из фаз разделена на две секции. Первая фаза состоит из кольцевых секций 37 и 38, вторая фаза - из секций 39 и 40, третья фаза - из секций 41 и 42. Число кольцевых магнитопроводов одной фазы должно быть на единицу больше числа секций фазы. При двух секциях в фазе число кольцевых магнитопроводов одной фазы равно трем. Секции первой фазы 37 и 38 расположены между кольцевыми магнитопроводами 43, 44 и 45. Секции второй фазы 39 и 40 расположены между кольцевыми магнитопроводами 46, 47 и 48. Секции третьей фазы 41 и 42 расположены между кольцевыми магнитопроводами 49, 50 и 51.The mass and dimensions of the proposed engine can also be reduced by dividing the annular phase windings into sections. Figure 4 shows an axial section of the proposed electric machine, in which each of the phases is divided into two sections. The first phase consists of
На фиг.5 показаны диаметральные сечения электродвигателя, изображенного на фиг.4, сделанные по кольцевым магнитопроводам 43, 44 и 45 первой фазы. Угловое положение зубцов 52 и 54 на нечетных кольцевых магнитопроводах 43 и 45 первой фазы совпадает. А зубцы 53 на четном кольцевом магнитопроводе 44 данной фазы смещены относительно зубцов 52 и 54 на угол π/z. Секции фазы 37 и 38 могут быть соединены параллельно или последовательно, но так, чтобы знак намагничивающих сил секций 37 и 38 был различным. (При числе секций в фазе больше двух знак намагничивающих сил секций должен чередоваться в осевом направлении.) Тогда при включении секций 37 и 38 первой фазы возникают два пульсирующих магнитных потока Ф1 и Ф2, показанные на фиг.4 для фиксированного момента времени. При этом полярность зубцов 52 и 54 нечетных кольцевых магнитопроводах 43 и 45 первой фазы совпадает, а зубцов 53 на четном кольцевом магнитопроводе 44 противоположная.Figure 5 shows the diametrical section of the electric motor shown in figure 4, made on the annular
Аналогичным образом выполнен магнитопровод и обмотки двух других фаз, причем, как было отмечено выше, кольцевые магнитопроводы фаз развернуты относительно друг друга на угол 2π/z·m.The magnetic circuit and the windings of two other phases are made in a similar way, and, as noted above, the annular magnetic circuits of the phases are rotated relative to each other at an angle of 2π / z · m.
Работа двигателя, изображенного на фиг.4, при подаче на обмотку статора двигателя трехфазного напряжения аналогична работе двигателя, изображенного на фиг.1.The operation of the motor shown in FIG. 4 when applying a three-phase voltage to the stator winding of the motor is similar to that of the motor shown in FIG. 1.
По сравнению с двигателем, изображенным на фиг.1 и на фиг.3, в двигателе, изображенном на фиг.4, магнитный поток каждой фазы разделен на несколько потоков, число которых равно числу секций фаз, в данном примере на два потока. Поэтому магнитный поток, проходящий через любое поперечное сечение пакетов магнитопроводов 8, 9, 10 и 18, уменьшается в два раза. Значит и сечение пакетов магнитопроводов 8, 9, 10 и 18 в предлагаемом двигателе по сравнению с прототипом можно уменьшить в число раз, равное числу секций фаз. За счет этого уменьшается масса и габариты двигателя.Compared to the engine shown in FIG. 1 and FIG. 3, in the engine shown in FIG. 4, the magnetic flux of each phase is divided into several fluxes, the number of which is equal to the number of phase sections, in this example, two fluxes. Therefore, the magnetic flux passing through any cross section of the packages of
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003126434/11A RU2283527C2 (en) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | Low-speed induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003126434/11A RU2283527C2 (en) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | Low-speed induction motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003126434A RU2003126434A (en) | 2005-02-27 |
| RU2283527C2 true RU2283527C2 (en) | 2006-09-10 |
Family
ID=35286154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003126434/11A RU2283527C2 (en) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | Low-speed induction motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2283527C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2505909C2 (en) * | 2012-02-07 | 2014-01-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Stator design for low-power three-phase asynchronous motor |
| RU2672032C1 (en) * | 2017-11-23 | 2018-11-08 | Владимир Михайлович Стексов | Asynchronous low-current engine with concentrated poles and power supply from electronic controlled source of current special trapezoidal form |
-
2003
- 2003-08-25 RU RU2003126434/11A patent/RU2283527C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Проектирование электрических машин / Под ред. И.П. Копылова. Кн.1.-М.: Энергоатомиздат, 1993, с. 244, рис. 8.4. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2505909C2 (en) * | 2012-02-07 | 2014-01-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Stator design for low-power three-phase asynchronous motor |
| RU2672032C1 (en) * | 2017-11-23 | 2018-11-08 | Владимир Михайлович Стексов | Asynchronous low-current engine with concentrated poles and power supply from electronic controlled source of current special trapezoidal form |
| WO2019103654A1 (en) * | 2017-11-23 | 2019-05-31 | Владимир Михайлович СТЕКСОВ | Low-speed induction motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003126434A (en) | 2005-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7134180B2 (en) | Method for providing slip energy control in permanent magnet electrical machines | |
| EP2828962B1 (en) | An improved dc electric motor/generator with enhanced permanent magnet flux densities | |
| US20150236575A1 (en) | Magnetic shield for hybrid motors | |
| JP3785982B2 (en) | Rotating electric machine | |
| EP0319336A2 (en) | Brushless alternator and synchronous motor with optional stationary field winding | |
| US4459502A (en) | Self-cascaded reluctance motor with axially laminated rotor | |
| US6833647B2 (en) | Discoid machine | |
| US5864197A (en) | Synchronous machine | |
| CN100367639C (en) | Permanent-magnet type rotary electric machine | |
| JP2019097359A (en) | Rotary electric machine with magnetic flux variable mechanism | |
| RU2437202C1 (en) | Non-contact magnetoelectric machine with axial excitation | |
| US20060250042A1 (en) | Dynamoelectric machine with ring type rotor and stator windings | |
| RU2283527C2 (en) | Low-speed induction motor | |
| RU2412519C1 (en) | Reluctance machine | |
| RU2188494C1 (en) | Thyratron motor with built-in transducers of speed and angular position of rotor | |
| RU2716489C2 (en) | Electromechanical converter | |
| RU2256276C2 (en) | Butt-end momentum motor | |
| SU1674316A1 (en) | Asynchronous reduction motor | |
| RU2412518C1 (en) | Low-speed asynchronous electric motor | |
| EP2894772A1 (en) | Electromechanical converter | |
| RU191977U1 (en) | HIGH-TURNING ELECTRIC INDUCTOR TYPE MACHINE | |
| JP3679294B2 (en) | Ring coil type rotating electrical machine | |
| RU2759797C1 (en) | Motor-generator | |
| RU2709788C1 (en) | Synchronous electric generator with multi-pole combined magnetic system with permanent magnets | |
| SU1753548A1 (en) | Induction gearmotor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA94 | Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees) |
Effective date: 20050927 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20060123 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050826 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050826 |
|
| RZ4A | Other changes in the information about an invention |