SU1365281A1

SU1365281A1 - Электродвигатель с кат щимс ротором

Info

Publication number: SU1365281A1
Application number: SU854018529A
Authority: SU
Inventors: Марк Алексеевич Зайков; Всеволод Всеволодович Новиков; Валерий Феодосьевич Прохоренко; Юрий Антонович Стеценко
Original assignee: Предприятие П/Я А-7160
Priority date: 1985-12-16
Filing date: 1985-12-16
Publication date: 1988-01-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , электрическим исполнительным механизмам автоматизированных систем регулировани . Цель состоит в повышении КПД. двигател , уменьшении неравномерности вращени и уровн вибраций . Электродвигатель с кат щимс ротором содержит статор 5 с расщепленным магнитным потоком, катушечна , обмотка 6 которого, подключенна к трехфазному источнику, выполнена из шести зон, три из которых, сдвинутые на 120&deg; одна относительно другой, содержат катушки только одной из трех;

Description

(Л

фаз. Число катушек Z.g в остальных трех зонах, содержащих чередующиес катушки двух фаз, выбираетс четным, а их отношение к числу катушек Z в трех других зонах, содержащих катушки только одной из фаз, выполн етс

равным Z Z, + 1, причем соотноше-. кие этих чис ел подчин етс условию 1 ,25 Za.s/Zi 1 ,1, а смежные катушки :На стыках всех шести зон включаютс встречно. За счет этого обеспечиваетс максимальна МДС во всех зонах, 10 ил.

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в качестве исполнительного тихоходного электродвигател дл автоматических систем.

Цель изобретени - повышение КПД, уменьшение неравномерности вращени и уровн вибраций.

На фиг.I представлен предлагаемый электродвигатель, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.З - обмотка статора электродвигател ; на фиг.4 - алгоритм согласовани МДС катушек в зонах обмотки; на фиг 5 и 6 - распределение результирующей МДС статорной обмотки дл двух моментов времени; на фиг.7-10 - распределение электромагнитных сил в расточке статора дл различных моментов времени.

Электродвигатель (фиг.1 и 2) состоит , из опорного фланца 1, внутри которого расположен рабочий вал 2, вращающийс в подшипниках 3. На фланце размещены элементы 4 эластичной подвески статора 5 с обмоткой 6, выполненной в виде катушек, размещенных на каждом зубце статора 5 и соединенных как показано на фиг.З. При этом зубцы статора 5 образуют равномерно чередующиес разноименные полюса, чем достигаетс расцепление магнитного потока в каждой зоне обмотки.

Ротор двигател выполнен в виде тонкостенного нешихтованного ферромагнитного кольца 7, прикрепленного с помощью элемента 8 эластичной поД- вески ротора к поводку 9. Последний жестко св зан с рабочим валом 2, подшипники 3 которого зажаты крьш1кой 10.

Электродвигатель с кат щимс ротором работает следующим образом.

0

При подключении обмотки статора (фиг.З) к трехфазному источнику максимумы тока последовательно возникают в зонах /3, , /5jz , , / , , 5 Р ife (фиг.4), и ротор обкатываетс по расточке статора в соответствующем направлении. Реверсирование электродвигател достигаетс изменением пор дка чередовани фаз. В обесточенном состо нии двигател ротор 7 (фиг.1 и 2) концентричен, статору и свободно вращаетс вместе с валом 2 через поводок 9. При возбуждении обмотки 6 от трехфазного источника питани ротор 7 под действием возникшей силы одностороннего прит жени , вектор которой вращаетс с угловой скоростью VK 4Tf, прит гиваетс к статору 5 и обкатьшаетс по нему.

5

0

На фиг.З представлен пример выполнени обмотки статора двигател , со- держащей 33 катушки (по числу зубцов ) . Обмотка статора состоит из шести зон; трех монофазных и трех бифаз- ных, чередующихс между собой. Моно- фазныё зоны /3,, , В, В-j. содержат катушки с токами только одной фазы. Катушки монофазной зоны соедин ютс последовательно так, что любые два смежных зубца зоны образуют разноименные полюса. Ббифазные зоны / « , образуютс из чередующихс катушек с токами i ( и i, ij. з 1з и i; , включенных так, что результирующа намагничивающа сила зоны пропорциональна полуразности токов. Число катушек, монофазной зоны должно быть нечетным, а бифазной зоны - на единицу больше. Смежные катушки на стыках всех шести зон включаютс

-Лстречно, при этом достигаетс наилучший эффект. Соответствующий алгоритм согласовани (фиг.4) реализуетс только при нечетном числе катушек в монофазной зоне. На фиг.4 показаны также положительны направлени потоков в зубцах: белый кружок обозначает принадлежность данного зубца к первой фазе, черньй - ко второй фазе, а треугольник - к третьей фазе.

Технические преимущества предлагаемого электродвигател по сравнению с известным состо т в том, что обеспечиваетс встречное включение смежных катушек на стыках всех шести зон и достигаетс одинакова максимальна НДС во всех зонах за счет выбора соотношени числа катушек в бифазной и монофазной зонах в пределах 1,1-1,25, что обеспечивает повышение КПД двигател , уменьшение неравномерности вращени и уровн виб раций. (КПД возростает более чем в 1,3 раза).

Формула изобретени Электродвигатель с кат щимс ротором , содержащий статор с расщеплен- f. ной магнитной системой, катушечна трехфазна обмотка которого выполнена из шести зон - по две в каждой фазе, три из которых содержат катушки только одной из каждой трех фаз, а три 10 другие зоны содержат чередующиес катушки двух фаз, включенные одна по отношению к другой встречно, причем все катушки имеют одинаковое число витков и соединены последовательно, 15 и ротор, выполненный в виде тонкостенного ферромагнитного кольца, о т- личающийс тем, что, с целью повьш1ени КПД, уменьшени неравномерности вращени и уровн виб- 20 раций, число катушек в зонах, содержащих чередующиес катушки двух фаз, Z-у выполн етс четным, число катушек в зонах,содержащих катушки толь- КО ОДНОЙ ИЗ трвх фаз, Z. выполн втс 1 .25 на единицу меньшим, а соотношение

чисел катушек Z, g- /Zi. лежит в диапазоне 1,1-1,25.

fuz. }

f t «/ f ч

8

iO

liiiiiUi

и

il

13

/4

ЗГ

hi

ft3f

FM

-rfwy

FM

ФД

ЬэjrL

Фиг.З

16

17

18

19

20 Z1

iliiii

21

26 2 28

232425262

ilili

2930

31

3133

mm

-h,-hf

-Л5ftftflp

,/3

Фиг.5

JtFbft

Фиг.6

tfs7

e

чМ

м

Q(t3)

м

Q(Q

9(t)

Фигв

Фиг.9

ft

иг.Ю

fi

Claims

Формула изобретения Электродвигатель с катящимся ротором, содержащий статор с расщепленной магнитной системой, катушечная. трехфазная обмотка которого выполнена из шести зон - по две в каждой фазе, три из которых содержат катушки только одной из каждой трех фаз, а три другие зоны содержат чередующиеся катушки двух фаз, включенные одна по отношению к другой встречно, причем все катушки имеют одинаковое число витков и соединены последовательно, и ротор, выполненный в виде тонкостенного ферромагнитного кольца, о тличающийся тем, что, с целью повышения КПД, уменьшения неравномерности вращения и уровня вибраций, число катушек в зонах, содержащих чередующиеся катушки двух фаз, выполняется четным, число катушек в зонах,содержащих катушки только одной из трех фаз, Z<y выполняется (. на единицу меньшим, а соотношение чисел катушек Z, /Z. лежит в диапазоне 1,1-1,25.

Фиг. 1

1 2 3 4 1 5 6 i 7 i в I 9 J to 1 // 12 i 13 Ϊ 14 15 Ϊ 16 i 17 1 18 1 19 1 20 1 21 i 22 i 23 1 24 Ϊ 25 1 26 T 27 1 28 I 23 1 30 i 31 1 32 i 33 1 Н β₃/~^ ц β_3ζ β₃: l—“—#34'-- β₃<5~~^ β₃β

Фиг А

-г- Я-Л П-П ЯПП П П' Π π π π -⁴ LJ LJ LJ [ 3 ^иг.5 □ L 1 U LJ LJ β u

Фиг.7

Составитель С.Пахомов Редактор И.Горная Техред М.Дидык Корректор С.Черни Заказ 6652/52 Тираж 665 Подписное ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4