RU8846U1 - Асинхронный электродвигатель - Google Patents

Abstract

Асинхронный электродвигатель, содержащий статор, два аксиально разнесенных одинаковых короткозамкнутых ротора с оппозитно расположенными выходными валами, установленными посредством подшипников в корпусе двигателя, отличающийся тем, что статор выполнен с одним сердечником, охватывающим оба ротора, а обмотка статора выполнена трехфазной, с вращающимся полем одного следования в пределах длины статора.

Description

АСИНХРОНН1з1Й ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Полезная модель относится к электрическим машинам, конкретно к многофазным асинхронным электродвигателям, предназначенным, главным образом, для использования в качестве центрального двигателя электромобиля с парой ведущих колёс.

Известные электродвигатели, в том числе асинхронные, используются в качестве тяговых двигателей приводов транспортных средств. При этом выходной вал двигателя соединяют с полуосями ведущих колёс транспортного средства(автомобиля) через механический, преимущественно конический дифференциал, обеспечивающий дифференциальную связь между колёсами при повороте транспортного средства. Это реализовано, в частности, в электромобиле Peugeot 106 Electric (журнал 5 колесоМ995,№10(38).-с.7)

Механический дифференциал может быть исключён из схемы при условии установки вместо одного центрального двух одинаковых бортовых электродвигателей, вал каждого из которых соединён (непосредственно через редуктор) с соответствующей полуосью колеса.Это объясняется появлением независимой друг от друга электромагнитной

МКИ Н02К 17/12

силовой связи статора с ротором каждого из двух двигателей. Так сделано, в частности, в электромобилях Impact, разработанном концерном General Motors (Автомобильная промышленность США, 1990, №5.с. 7-9) и Peugeot 405 Break(Автомобильная промышленность США, 1994, № 10-11.-с.28-30).В обоих случаях габаритно-массовые показатели привода колёс существенно превьшают соответствующие показатели одного электродвигателя.

В то же время в электротехнике имеется опыт создания и эксплуатации (в частности на транспорте) двухроторных электрических машин.Это делается с целью расширения скоростного диапазона или обеспечения встречного вращения рабочих органов (Авторское свидетельство СССР №811421,М.Кл.Н02К 17/04,1979; Авт. свид. СССР №708470 М.КЛ.Н02К 17/02,1978).

Их конструктивные признаки и принцип действия не позволяют использовать их в качестве центрального двигателя транспортного средства без механического дифференциала и дополнительной кинематической связи.

Наиболее близким к заявленному по назначению и совокупности конструктивных признаков является асинхронный электродвигатель, содержащий статор, два аксиально разнесённых одинаковых короткозамкнутых ротора с оппозитно расположенными выходными валами, установленными посредством подшипников в корпусе двигателя (Авт. свид. СССР №l 778878, М.Кл. Н02К 16/02,1989 -прототип).

В нём статор выполнен с двумя сердечниками (двухстаторный двигатель),охватывающими соответствующие роторы,обмотка одного сердечника образует вращающееся поле одного следования, а другого сердечника - вращающееся поле противоположного следования, что обеспечивает встречное вращение роторов.При этом сердечники статора имеют явно выраженные полюса, а обмотка состоит из катушек, каждая из которых охватывает два полюса разных сердечников.Сердечники установлены на оси, которая выполнена составной из двух полуосей,консольно закреплённых в крестовине, неподвижно установленной в корпусе двигателя меаду парами ротор-сердечник статора.

Однако такому двигателю присущи те же недостатки с позиций применимости в качестве центрального тягового двигателя транспортного средства, в частности автомобиля. Встречное вращение валов не соответствует требуемой кинематической схеме.Соответственно, нет необходимости в двухстаторной конструкции. Не использованы известные преимущества трёхфазных электрических машин.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является расширение технико-эксплуатационных характеристик асинхронного электродвигателя путём обеспечения возможности его использования в качестве центрального тягового двигателя транспортного средства (в частности автомобиля) при одновременном выполнении им функций межколёсногодифференциала, а также повышение компактности двигателя, улучшение его весовых и экономических показателей.

Решение указанной задачи обеспечивается тем,что в асинхронном электродвигателе, содержании статор, два аксиально разнесённых одинаковых короткозамкнутых ротора с оппозитно расположенными выходными валами, установленными посредством подшипников в корпусе двигателя, статор выполни с сердечником, охватывающим оба ротора, а обмотка статора вмюлнена трёхфазной, с вращающимся полем одного следования в пределах д/шны статора.

На фиг. 1 показано устройство асинхронного двигателя, вариант с центральной осью;на фиг.2 - то же,вариант без центральной оси.

Асинхронный электродвигатель содержит статор 1 с одним сердечником и трёхфазной обмоткой, обеспечивающей вращающееся поле одного следования в пределах длины В. В расточке статора 1 в пределах длины В располоаюны два одинаковых цилиндрических короткозамкнутых ротора 2 и 3 с оппозитно расположенными выходными валами 4 и 5 соответственно.Последние установлены посредством подшипников 6-9 на оси 10, закрепленной в корпусе двигателя.В преимущественном варианте конструктивного исполнения устройства ось 10 закреплена своими концами в торцевых стенках 11,12 корпуса двигателя (фиг.1).При этом предполагается наличие механического редуктора в приводе.Возможен вариант без центральной оси 10,при котором валы 4,5 установлены в корпусе двигателя на подшипниках 6, 9, а подшипники 7,8 связывают валы 4,5 между собой (фиг. 2).С внешней стороны цилиндрической части статора 1 корпусные детали могут отсутствовать. Роторы 2,3 выполнены, преимущественно, наборными, из листов электротехнической стали.

Устройство работает следующим образом (на примере использования электродвигателя в качестве центрального двигателя электромобиля с управляемыми ведущими колёсами).

При питании обмотки статора 1 трёхфазным током образуется вращающееся поле одного следования, которое вызывает синхронное вращение роторов 2,3 свалами 4,5 в одном направлении. Валы 4,5 непосредственно или через механическую часть привода приводят в синхронное однонаправленное вращение полуоси колёс автомобиля и собственно колеса.

В случае потери сцепления одного колёс с грунтом(попадание на скользкое место) оно буксует. Буксование сопровождается уменьшением силы тяги на колесе. Однако за счёт отсутствия механической

связи между роторами 2,3 это не мешает другому колесу, сохранившему хорошее сцепление с грунтом, развивать полную силу тяги и продолжать двигать транспортное средство.

При повороте транспортного средства электродвигатель совмещает в себе функции тягового двигателя и межколёсного дифференциала, автоматически обеспечивая повышенное скольжение в соответствующей половине системы статор-ротор в пределах 20% (из условия поворота электромобиля с колебй 1.3 м с минимальным внешним радиусом поворота 6м.)

Таким образом, расширяются технико-эксплуатационные возможности асинхронного электродвигателя за счёт совмещения им функций центрального тягового двигателя и механического межколёсного дифференциала транспортного средства, повышается проходимость транспортного средства.При этом сохраняются масса и габариты электро двигателя в целом, снижается стоимость и повышается КПД.

Возможны другие варианты конкретного конструктивного исполнения двигателя в рамках заявленной совокупности существенных признаков.

Авторы-заявители: ШХ- Злизов А.Д. ,-.-- сов . Красильников А. А. Самойлов А.Д. Семенов А.Г. Семенов И.М,

Claims (1)

1. Асинхронный электродвигатель, содержащий статор, два аксиально разнесенных одинаковых короткозамкнутых ротора с оппозитно расположенными выходными валами, установленными посредством подшипников в корпусе двигателя, отличающийся тем, что статор выполнен с одним сердечником, охватывающим оба ротора, а обмотка статора выполнена трехфазной, с вращающимся полем одного следования в пределах длины статора.