SU1265928A1

SU1265928A1 - Synchronous gearmotor

Info

Publication number: SU1265928A1
Application number: SU853916646A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Куракин; Сергей Николаевич Пиляев; Владимир Николаевич Погодин; Анатолий Васильевич Коротких
Original assignee: Воронежский сельскохозяйственный институт им.К.Д.Глинки; Специальное Конструкторское Бюро Систем Промавтоматики Производственного Объединения "Промприбор"
Priority date: 1985-05-13
Filing date: 1985-05-13
Publication date: 1986-10-23

Abstract

Изобретение относитс к электрическим машинам малой мощности. Цель изобретени - повышение надежности пуска и синхронизации. КПД и динамической устойчивости синхронного редукторного электродвигател . Двигатель содержит зубчатый статор 1 с обмоткой 2 переменного тока, зубчатый ротор 3 с короткозамкнутыми част ми, обмотку 5, вал 6. Обмотка 5 состоит из Ыэ. PV короткозамкнутых частей. Кажда часть содержит NCT. Его /pv стержней , замкнутых по торцам ротора замыкающими сегментами. Кажда последующа часть обмотки ротора размещена со сдвигом относительно предыдущей на одно зубцовое деление. Электродвигатель имеет i более высокий КПД и пониженные элекIw трические потери в обмотке ротора от токов, индуктируемых основной волной пол статора . 3 ил. to Од ел ;о to 00This invention relates to low power electric machines. The purpose of the invention is to increase the reliability of start-up and synchronization. Efficiency and dynamic stability of a synchronous gear motor. The motor contains a gear stator 1 with a winding 2 of alternating current, a gear rotor 3 with short-circuited parts, a winding 5, a shaft 6. A winding 5 consists of E. PV short-circuited parts. Each part contains NCT. Its / pv rods are closed at the ends of the rotor by closing segments. Each subsequent part of the rotor winding is placed with a shift relative to the previous one by one tooth division. The electric motor has a higher efficiency and lower electrical losses in the rotor winding from currents induced by the main wave of the stator floor. 3 il. to od ale; about to 00

Description

Изобретение относитс к электрическим машинам малой мощности и может быть использовано дл создани тихоходных синхронных электроприводов рабочих механизмов . Целью изобретени вл етс повышение надежности пуска и синхронизаци, КПД и динамической устойчивости двигател . На фиг. 1 и 2 показан синхронный редукторный электродвигатель; на фиг. 3 - короткозамкнутна обмотка ротора в виде отдельных частей. Синхронный редукторный электродвигатель состоит из зубчатого статора 1 с обмоткой 2 переменного тока, зубчатого ротора 3 с короткозамкнутыми част ми 4 обмотки 5 и вала 6. Короткозамкнутна обмотка 5 ротора 3 состоит из Ыэ PV короткозамкнутых частей 4, кажда из которых содержит NCT. Z2o/pv стержней 7, замкнутых по торцам ротора замыкаюш,ими сегментами 8 и расположенных в пазах 9. Двигатель работает следуюш,им образом. Двухполюсна обмотка 2 (2р 2) однофазного редукторного двигател (фиг. 3) с числом пазов на полюс и фазу, равным единице , возбуждает магнитное поле пр моугольной формы. Обмотка ротора состоит из р-0 3 замкнутых частей 4. Кажда часть 4 содержит г2о/р 6 стержней 7, замкнутых по торцам сегментами 8. В трехфазном варианте синхронного редуктора электродвигател следует использовать четную гармонику v 2. В этом случае обмотка статора должна иметь специальную несимметрию, обеспечивающую в спектре магнитного пол , возбуждаемого обмоткой , четную гармонику v 2, соизмеримую по величине с основной волной пол .The invention relates to low-power electric machines and can be used to create low-speed synchronous electric drives of working mechanisms. The aim of the invention is to improve the reliability of start-up and synchronization, efficiency and dynamic stability of the engine. FIG. 1 and 2 show a synchronous gear motor; in fig. 3 - short-circuited rotor winding in the form of separate parts. The synchronous gear motor consists of a gear stator 1 with an AC winding 2, a gear rotor 3 with short-circuited parts 4 of the winding 5, and a shaft 6. The short-circuited winding 5 of the rotor 3 consists of an Ee PV short-circuited part 4, each of which contains an NCT. Z2o / pv rods 7, closed at the ends of the rotor, are closed, with their segments 8 and located in the slots 9. The engine operates in the following way. A bipolar winding 2 (2p 2) of a single-phase gear motor (Fig. 3) with a number of slots per pole and phase equal to one, excites a magnetic field of a rectangular shape. The rotor winding consists of p-0 3 closed parts 4. Each part 4 contains r2o / p 6 rods 7, closed at the ends by segments 8. In the three-phase variant of the synchronous motor reducer, an even harmonic v 2 should be used. In this case the stator winding should have a special asymmetry, providing in the spectrum of the magnetic field excited by the winding, an even harmonic v 2, comparable in magnitude with the main wave field.

Каждый стержень 7 части 4 обмотки 5 эквивалентен фазе ротора 3. Минимальное число фаз, при котором поле реакции ротора 3 имеет наибольшую амплитуду и вл етс круговым и вращающимс , равно трем. Поэтому с целью исключени в поле реакции ротора вращающихс полей обратного следовани и снижени потерь в роторе 3 число пазов 9 ротора 3 со стержн ми должно быть равноEach rod 7 of part 4 of winding 5 is equivalent to the phase of the rotor 3. The minimum number of phases at which the reaction field of the rotor 3 has the greatest amplitude and is circular and rotating is three. Therefore, in order to eliminate the rotating fields of the reverse following in the rotor reaction field and reduce the losses in the rotor 3, the number of slots 9 of the rotor 3 with the rods should be equal to

Z2o 3pvn,(1)Z2o 3pvn, (1)

где п 1, 2, 3, 4 ... .where n 1, 2, 3, 4 ....

МДС обмотки 2 статора 1 содержит две вновыраженные гармоники 1 1 3. Треть гармоника возбуждает в воздушном зазоре магнитное поле того же пор дка v 3, которое индуктирует в стержн х 7 замкнутых частей 4 ротора 3 токи, сдвинутые по фазе относительно друг друга на угол, равный 2npv/Z2 .The MDS of the winding 2 of the stator 1 contains two newly expressed harmonics 1 1 3. A third harmonic excites a magnetic field of the same order v 3 in the air gap, which induces in the rods x 7 closed parts 4 of the rotor 3 currents that are out of phase relative to each other by an angle, equal to 2npv / z2.

Токи ротора от v-й гармоники пол возбуждают в зазоре поле реакции, которое при выполнении услови (1) вл етс круговым и вращаетс в пространстве согЗнаки плюс и минус в выражени х (4) и (5) завис т от соотношени между числами открытых пазов статора и ротора. Полное Q число открытых пазов ротора должно быть выбрано таким, чтобы скорости (3)-(5) по направлению были согласными.The rotor currents from the vth harmonic field excite the reaction field in the gap, which, when condition (1) is fulfilled, is circular and rotates in space, plus and minus in expressions (4) and (5) depend on the ratio between the numbers of open grooves stator and rotor. The total Q number of the open slots of the rotor must be chosen so that the speeds (3) - (5) in the direction are consonants.

Предлагаемый электродвигатель по сравнению с известным имеет более высокий КПД из-за снижени электрических потерь в короткозамкнутой обмотке ротора от токов , индуктируемых основной волной пол статора, и более высокую амплитуду синхронного момента из-за снижени демпфировани рабочих зубцовых полей токами ротора , индуктированными основной волной пол статора. Более высока динамическа устойчивость в синхронном режиме из-за больщей амплитуды синхронного момента и меньшей разницы синхронных скоростей вращени v-й гармоники пол и ротора . Короткозамкнута обмотка в виде отдельных короткозамкнутых частей может быть изготовлена,как и известна короткозамкнутна клетка, литьем под давленим. ласно с v-й гармоникой статора со скоростью ( j)v ±nv ± Знаки плюс и минус в этом выражении завис т от числа фаз обмотки статора и номера гармоники. Взаимодействие пол реакции ротора с полем v-й гармоники статора создает асинхронный враш,аюший момет , который приводит ротор 3 во вращение со скоростью: С02 Н(1 , 60f , , с ч (l-Sv), где f - частота питани ; Sv - скольжение ротора относительно v-й гармоники статора. Основна волна МДС статора v 1 воздействует на магнитную проводимость зубчатого воздушного зазора и возбуждает в зазоре основную волну пол v 1, соответствующую равномерному приведенному воздушному зазору, и зубцовое поле. Взаимодействие этих полей обеспечивает синхронизацию двигател при низкой скорости вращени ротора, равной дл реактивного двигател ИЛИ (4) ДЛЯ двигател с подмагничиванием или П2 (5) (2 ±- Использование изобретени позвол ет создать тихоходный синхронный электропривод рабочих механизмов с улучшенными пусковыми и динамическими характеристками , а также .расширить область применени электродвигател .The proposed electric motor, as compared with the known one, has a higher efficiency due to a decrease in electrical losses in the short-circuited rotor winding from currents induced by the main wave of the stator field, and a higher synchronous torque amplitude due to the decrease in the rotor field damping of the working wave induced by the main wave the stator. Higher dynamic stability in synchronous mode due to the greater amplitude of the synchronous moment and the smaller difference in the synchronous rotational speeds of the vth harmonic field and the rotor. A short-circuited winding in the form of individual short-circuited parts can be made, as well as the known short-circuited cell, by pressure casting. Clearly with the vth stator harmonic with the speed (j) v ± nv ±. The plus and minus signs in this expression depend on the number of phases of the stator winding and the number of the harmonic. The interaction of the rotor field of the rotor with the field of the vth stator harmonic creates an asynchronous vrash, an instant momet, which causes the rotor 3 to rotate at a speed of: C02 H (1, 60f,, s h (l-Sv), where f is the power frequency; Sv - rotor sliding relative to the stator’s vth harmonic. The main stator MDS wave v 1 affects the magnetic conductivity of the gear air gap and excites the main wave v 1 in the gap, corresponding to the uniform reduced air gap, and the field of the teeth. For a low rotor speed equal to a jet engine OR (4) for a motor with bias or P2 (5) (2 ± - Using the invention allows to create a low-speed synchronous electric drive of working mechanisms with improved starting and dynamic characteristics, as well as to expand the scope electric motor.

Claims

Invention Formula

Synchronous gear motor, containing a toothed stator with windings and a toothed rotor with a short-circuited squirrel cage winding, the rods of which are placed in the open slots of the rotor and closed at the ends, characterized in that, in order to improve the reliability of start-up and synchronization, efficiency and dynamic stability of the engine, the short-circuited rotor winding is made of identical parts, each of which is made of NCT.ZM/PV rods, where Z20 is the number of rotor slots occupied by the rods;

p is the number of pole pairs of the stator winding;

V is the harmonic number of the stator floor, each subsequent part of the rotor winding is rammed, centered with a shift from the previous one by one tooth division.

vV