SK282414B6 - Reluktančný motor, najmä na pohon pracieho automatu - Google Patents

Abstract

Na zmiernenie prevádzkového hluku reluktančného motora s rotorovými pólmi (2.1), s menším magnetickým odporom, rozdelenými po obvode rotora sú vytvorené vybrania (5) so zvýšeným magnetickým odporom. Vybrania (5), aspoň na strane privrátenej k obvodu rotora, sú vybavené výplňou (2.11; 3) na vytvorenie hladkého obvodového povrchu na zabránenie tvoreniu hluku v dôsledku vírenia prostredia, ktorá je magneticky vodivá, zabraňujúca tvoreniu hluku magnetostrikciou, prípadne momentovou pulzáciou vznikajúcou pri prevádzke pri otáčaní rotora vzhľadom na stator.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka reluktančného motora, najmä na pohon pracieho automatu, a jednotlivými rotorovými pólmi s malým magnetickým odporom, rozdelenými po obvode rotora bez vinutia pri súčasnom vytváraní vybraní so zvýšeným magnetickým odporom, pričom vybrania, aspoň na strane privrátenej k obvodu rotora, sú vybavené výplňou na vytvorenie hladkého obvodového povrchu na zabránenie vytvárania hluku v dôsledku vírenia.

Doterajší stav techniky

Takýto reluktančný motor je známy napr. z opisu „Reluktančný motor zapojený ako robustný striedavý“ z časopisu ELEKTRONÍK 16/1992, strany 72 - 75. Uvedený elektromotor je napr. určený tiež na použitie ako odstredivý motor na práčku. Reluktančný motor pozostáva obvykle z lištového statorového zväzku so statorovými pólmi rozdelenými po obvode s priradenými budiacimi cievkami a z rotorového zväzku bez vinutia s rotorovými pólmi rozdelenými po obvode a medzi nimi zostávajúcimi vybraniami tak, že vznikajú pásma zvýšeného, prípadne zníženého magnetického odporu jednak medzi rotorom a jednak medzi statorom. Ak uvažujeme priebeh magnetického toku medzi statorom a rotorom ako funkciu prúdu a polohy rotora, potom sa môžu rozoznávať oblasti, kde nedochádza k prekrývaniu pólu rotora, prípadne statora, k čiastočnému prekrývaniu pólov, úplnému prekrývaniu pólov a ku zmenšujúcemu sa prekrývaniu pólov. Ďalším zapojením budiacich vinutí, pretekaných prúdom statorových pólov a prípadne pulznou šírkovou moduláciou sa môže dosiahnuť riadenia otáčok a krútiaceho momentu, čo je napriek podstatne jednoduchšiemu uskutočneniu motora zrovnateľné s inými pohonmi s meniteľnými otáčkami, ako napr. s komutátorovými motormi, prípadne s indukčnými motormi, napájanými usmerňovačmi.

Z pat. spisu DE-A1-39 05 997 je známy reluktančný motor s rotorom, ktorý má jednotlivé póly bez vinutia, pričom na zabránenie vzduchového vírenia sú na jednotlivé póly, na stranu privrátenú k rotoru, nasadené kryty s nadstavcami, upravenými po ich obidvoch stranách v smere po obvode a medzipriestory medzi navzájom susednými koncami nadstavcov sú preklenuté krycími prvkami. Jednotlivé kryty a krycie prvky pozostávajú pritom z plastu, rovnako ako cievkové telesá na strane statora.

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je udržať, oproti známym zrovnateľným komutátorovým motorom, prípadne meničmi riadeným indukčným motorom pri reluktančnom motore podľa vynálezu, pri jeho malej váhe a nízkych výrobných nákladoch aj pri vysokých otáčkach, najmä pri pohonoch na pracie automaty s vysokými odstredivými otáčkami, nízke prevádzkové hluky.

Túto úlohu spĺňa reluktančný motor, najmä na pohon pracieho automatu, s jednotlivými rotorovými pólmi s malým magnetickým odporom, rozdelenými po obvode rotora bez vinutia pri súčasnom vytvorení vybraní so zvýšeným magnetickým odporom, pričom vybrania sú aspoň na strane privrátenej k obvodu rotora vybavené výplňou s hladkým obvodovým povrchom, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že výplň má magnetickú vodivosť.

Výplňami upravenými podľa vynálezu sa odstránia hluky vyskytujúce sa najmä pri vyšších otáčkach v dôsledku vírenia v okolitom médiu medzi statorovými pólmi a rotorovými pólmi. Ďalej sa tiež zabráni tvoreniu hluku magnetostrikciou, prípadne momentovou pulzáciou pri náhlom vstúpení rotorových pólov do oblastí tokov zo strany statorových pólov. Je zrejmé, že pri dimenzovaní magneticky mäkkých prechodov medzi susednými rotorovými pólmi je potrebné vziať do úvahy, že pri magnetickom skrate by došlo na podstatné zmenšenie krútiaceho momentu určujúceho výkon. Tomu sa môže zabrániť zodpovedajúcim dimenzovaním výplní a zámernými zúženiami vo výplniach spájajúcich susediace rotorové póly.

Podľa výhodného uskutočnenia vynálezu obsahuje reluktančný motor aspoň jeden magnetický úzky prechod medzi vždy v smere po obvode susediacimi rotorovými pólmi spojenými výplňou.

Úzky prechod je v smere po obvode uskutočnený výhodne v prostriedku medzi dvoma susednými rotorovými pólmi.

Podľa ďalšieho uskutočnenia je úzky prechod v smere po obvode výhodne posunutý mimo stred v smere otáčania.

Výplň je výhodne urobená z plastu s prímesou magneticky vodivého materiálu. Tieto výplne sa môžu zasadiť medzi rotorové póly ako bloky alebo pri voľných zväzkoch rotorových plechov sa môžu vyrobiť vstrekovým liatím.

Výplň je výhodne zostavená jednak z blokov z neferomagnetického plastu a jednak z blokov s feromagnetickou vodivosťou.

Feromagnetické bloky sú výhodne vytvorené vo forme blokov z plastu s prímesou feromagnetického, najmä zrnitého materiálu.

Výplne sú výhodne so susednými pólmi tvarosvome spojené prostredníctvom výstupkov.

Podľa výhodného uskutočnenia majú lamely zväzku rotorových plechov medzi koncami rotorových pólov výplne v tvare lamelových strmeňov vytvorených s nimi v jednom celku a do lamelových strmeňov sú na vytvorenie magnetického úzkeho prechodu vyrazené medzery. Tým sa zabráni magnetickému skratu zmenšujúcemu krútiaci moment medzi susednými rotorovými pólmi s rôznou polaritou.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález, ako aj ďalšie výhodné vytvorenia vynálezu budú v ďalšom texte bližšie objasnené na príkladoch uskutočnenia, znázornených na výkrese.

Na obr. 1 je v radiálnom priečnom reze schematicky znázornená konštrukcia „obvyklého reluktančného motora s medzerami medzi rotorovými pólmi.

Na obr. 2 je znázornené prvé uskutočnenie rotora reluktančného motora podľa vynálezu.

Na obr. 3 je znázornené druhé uskutočnenie rotora podľa vynálezu pre reluktančný motor.

Na obr. 4 je znázornené tretie uskutočnenie rotora podľa vynálezu pre reluktančný motor.

SK 282414 Β6

Príklady uskutočnenia vynálezu

Obr. 1 ukazuje v priečnom radiálnom reze reluktančný motor s lamelovaným zväzkom 1 statorových plechov a s lamelovaným zväzkom 2 rotorových plechov držaných rotorovým hriadeľom 4. Znázornené uskutočnenie statora sa týka trojfázového motora so statorovou väzbou 1.1 a s dvoma statorovými pólmi 1.2 pre jednu fázu, ležiacimi vždy diametrálne navzájom oproti sebe vždy s jedným priradeným budiacim vinutím 1.3.

Znázornený lamelový zväzok 2 rotorových plechov sa týka uskutočnenia so štyrmi vzniknutými Totorovými pólmi

2.1 a s medziľahlými vybraniami 5. Pri znázornenom uskutočnení a priradení statorových pólov 1.2 k rotorovým pólom 2.1 nachádzajú sa vodorovné rotorové póly 2.1 v oblastiach úplného prekrývania a zvislé rotorové póly svojím jedným vrcholom - vždy podľa smeru n otáčania - v oblasti zväčšujúceho sa prekrývania a svojím druhým pólovým vrcholom v oblasti zmenšujúceho sa prekrývania.

V odbornej literatúre sa najmä pre prípad použitia reluktančných motorov ako krokových motorov, prípadne regulovaných motorov zavádzajú pre statorový pól prípadne rotorový pól označenia „statorový zub“, prípadne „rotorový zub“.

Napájanie budiacich vinutí 1.3 sa realizuje tu bližšie neznázomeným spôsobom prostredníctvom elektronického riadiaceho zariadenia s obiehajúcim privádzaním prúdu vinutia a pripadne pulzmi pulznej šírkovej modulácie zadaného motorového napätia s kontrolou motorového prúdu.

Obr. 2 až 4 ukazujú tri rôzne uskutočnenia opatrení upravených podľa vynálezu na zmenšenie hluku.

Podľa obr. 2 sú do vybraní 5 medzi rotorovými pólmi

2.1 zasadené alebo strekovým liatím vytvorené výplne 3 z plastu, ktoré sa skladajú z blokov 3.1 s feromagnetickou vodivosťou, alebo z blokov 3.2 z neferomagnetického plastu bez feromagnetickej vodivosti, takže v prostriedku medzi dvoma susednými rotorovými pólmi 2.1 je úzky magnetický prechod. Ale v bezprostredných tangenciálnych susedných oblastiach pólových vrcholov rotorových pólov

2.1 vzniká výhodne slučka zmierňujúca hluky vyvolané magnetostrikciou.

Na zvýšenie pevnosti tvarosvomého zovretia výplní 3 s rotorovými pólmi 2.1 sú výplne vybavené výstupkami 2.15. Pri výrobne technickom výhodnom spôsobe sú výplne pri uskutočnení podľa obr. 2 tvorené blokmi 3.1 z plastu, ku ktorej je výhodne primiesený zrnitý feromagnetický materiál.

Obr. 3 a 4 ukazujú dva príklady uskutočnenia, pri ktorých výplne 2.11 vybraní 5 sú podľa vynálezu na obvodových okrajoch pri pólových vrcholoch lamiel zväzku 2 rotorových plechov uskutočnené ako súčasne vyrazené lamelové strmene. Na zabránenie magnetických skratov medzi susednými rotorovými pólmi 2.1 sú upravené magnetické úzke prechody 2.12 podľa obr. 3, prípadne 2.13, 2.14 v tvare vyrazení podľa obr. 4. Obr. 3 ukazuje umiestnenie úzkych prechodov 2.12 v prostriedku medzi susednými rotorovými pólmi 2.1 pri motore, ktorý je použiteľný v obidvoch smeroch n otáčania. Obr. 4 ukazuje lamelový zväzok 2 rotorových plechov s motorom určeným len na jeden smer n otáčania, pri ktorom sú magnetické úzke prechody 2.13, 2.14 posunuté mimo stred v smere n otáčania.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Reluktančný motor, najmä na pohon pracieho automatu, s jednotlivými rotorovými pólmi (2.1) s malým magnetickým odporom, rozdelenými po obvode rotora bez vinutá pri súčasnom vytvorení vybraní (5) so zvýšeným magnetickým odporom, pričom vybrania (5) sú aspoň na strane privrátenej k obvodu rotora vybavené výplňou (2.11, 3) s hladkým obvodovým povrchom, vyznačujúci sa t ý m , že výplň (2.11,3) má magnetickú vodivosť.
2. 2. Reluktančný motor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že obsahuje aspoň jeden magnetický úzky prechod (2.12, 2.13, 2.14) medzi v obvodovom smere vždy (2.1) susednými rotorovými pólmi spojenými výplňou (2.11, 3).
3. 3. Reluktančný motor podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že magnetický úzky prechod (2.12) je v obvodovom smere umiestnený v prostriedku medzi dvoma susednými rotorovými pólmi (2.1).
4. 4. Reluktančný motor podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že magnetický úzky prechod (2.13, 2.14) je v obvodovom smere posunutý mimo stred v smere (n) otáčania.
5. 5. Reluktančný motor podľa jedného z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že výplň (3) je vyrobená z plastu s prímesou magneticky vodivého materiálu.
6. 6. Reluktančný motor podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že výplň (3) je zostavená z blokov (3.2) z neferomagnetického plastu a z blokov (3.1) s feromagnetickou vodivosťou.
7. 7. Reluktančný motor podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že feromagnetické bloky (3.1) sú vytvorené z plastu s prímesou feromagnetického, najmä zrnitého materiálu.
8. 8. Reluktančný motor podľa jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že výplne (3) sú so susednými rotorovými pólmi (2.1.) spojené prostredníctvom v nich zakotvených výstupkov (2.15).
9. 9. Reluktančný motor podľa jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že lamely lamelového zväzku (2) rotorových plechov majú medzi koncami rotorových pólov (2.1) výplne (2.11) v tvare lamelových strmeňov vytvorených s nimi v jednom celku, pričom do týchto lamelových strmeňov sú na vytvorenie magnetického úzkeho prechodu (2.12,2.13, 2.14) vyrazené medzery.