SU657531A1 - Однофазный бесконтактный электродвигатель - Google Patents

Description

имеющей число фаз, равное числу фаз основной обмотки  кор  и удвоенное по срав нению с ней число пар полюсов, диаметрально расположенные секции каждой фазы которой соединены последовательносогласно между собой и последовательно с одной из фаз обмотки  кор . На фиг, 1 изображена конструкци  одного из возможных вариантов выполнени  двигател , в котором возбуждение неременного магнитного потока осуществл етс  так, как в обычной одноименнополюсно индукторной машине; / на фиг. 2 - схема соединени  обмоток;,на фиг. 3 - временные диаграммы напр жений и токов обмоток и развиваемого двигателем момента; J на фиг. 4 - зависимость величины момента от угла поворота ротора дли одной секции , определенна  экспериментально Бесконтактный двигатель имеет пакет статора 1 с примыкающими пЬ наружной поверхности магнитопроводами 2, в расточку которых с торцов впрессовываютс  тороидальные магнитопроводы 3-, Ротор двигател  4 -  внополюсный, имеет одну пару полюсов и выполн етс  в виде аксиально-шихтованного пакета, закрепленного на валу 5, возбуждени , подключаема  к однофазной сети переменного тока , состоит из двух половин 6 и 7 включенных Встречно. Вторичные обмотки - вращающегос  трансформатора, одновременно  вл ющиес  , дополнительной об,моткой  кор , состо т из дву.х секций 8, 9 и 1О, 11, вьшолненных с шагом, равным полюсному делению. Обмотки  кор  двигател  12 и 13 выполн ютс  с шагом, равным двойному полюсному делению. Вторичные обмотки вра.щающегос  трансформатора 8, 9 соединены электриче ски с обмоткой  кор  двигател  12, а обмотки 10, 11 с обмоткой 13, как это из бражено на фиг, 1 и 2, С целью упрощени  рассмотрени  принципа действи  на статоре 1 электродвигател  избражены двухфазные обмотки. На статоре 1 обмотки располагаютс  следующим образом: начало первой половины вторичной обмотки 8 вращающегос  трансформатора укладьшаетс  в те же пазы , что и начало обмотки  кор  12 1нача по второй половины обмотки 9 врашающаг с  трансформатора укладываетс  в те же пазы, что и конец обмотки  кор  13, Втора  пара обмоток а последующие располагаютс  аналогично. Пульсирующие магнитные потоки Фг и Ф первичной обмотки вращающегос  трансформатора всегда направлены навстречу друг другу и каждый из ни.х замыка- . етс  по пути;- магнитопровод ротора 4, воздушный зазор статором 1 и ротором 4, магнитопровод статора 1, магнитопро вод 2, тороидальный магнитопровод 3 и через воздушный зазор между тороидальным магнит о провод ом 3 и ротором 4 вновь попадает в ротор 4, При вращении ротора 4 магнитные потоки Ф, и Ф..будут поворачиватьс  вместе с ним, причем, как видно из фиг. 1, трансформаторные ЭДС будут индуктироватьс  только в обмотках 8,9 10, 11. При соецинении обмоток 8-9, 10 11 согласно (фиг. 2), сумма ЭДС, индукированных в них, будет зависеть от угла оворота ротора cL и измен тьс , как показано на графике фиг, 3. Двигатель работает следующим образом. Предположим, что ротор 4 ориентирован относительно статора 1 так, как это изображено на фиг, 1. В этом случае в обмотках 8, 9 индуктируетс  незначительна  по величине ЭДС, что соответствует О графика f(O) , где оС-угол между осью О - О и продольной осью ротора 4, Под действием ЭДС Е,, в обмотках 8 - 9 и соединенной с ними последовательно обмотке  кор  12 протекает электрический ток, привод щий к по влению пульсирующего магнитного потока Ф,.2 1 неподвижного относительно статора 1. Ротор 4 будет стремитьс  ориентироватьс - по пути наименьшеЬо магнитного сопротивлени  и начнет поворачиватьс  по часовой стрелке независимо от напрарлени  магнитного потока Ф-|о« ответственно возрастают ток, магнитный поток и вращающий момент. Максимума эти величины достигают при оС. 45 . При Дальнейшем вращении эти величины уменьшаютс  и при СэС 90 уменьшаютс  практически до нул . Однако приоС 9О возбуждаетс  ЭДС в обмотках. 10, 11, под действием которой протекает ток в обмотках 1О, 11 и соединенной с ними последовательно обмотке  кор  13, привод щей к по влению незначительного по величине пульсирующего магнитного потока Ф, , сдвинутого в пространстве на . 90 эп, град, относительно продольной оси магнитного потока Ф Ротор 4 будет стремитьс  ориентироватьс  по пути наименьшего магнитного сопротивлени  и под действием реактивного момента будет продолжать вращение по часовой стрелке независимо от направ лени  Магнитного потока Ф,- . При этом соотвэтстве-нно возрастают ток, магнитны поток и врашаюший момент (фиг. 3), Мак симума эти величины достигают при с(. 135 . При дальнейшем вращении эти вепичины уменьшаютс  и при cyL 180 уменьшаютс  практически до нул  (фиг,4) При ЭДС вновь наводитс  в секци х дополнительной обмотки 8, 9, протекает ток по обмотке 12, возникает магнитный поток Ф ,, возникает реактив ный момент от взаимодействи  этог-р пот с ротором двигател  4, цикл повтор етс  Кажда  из обмоток 12 и 13 за полный оборот ротора дважды участвует в создании врашаютего момента: обмотка 12 ,О от 180 до 270 , от О до 90 до 180 и от 270 до 360. Конструкци  двигател  позвол ет осуществить электромагнитную коммутацию и обойтись без полупроводниковых, либо механических (типа коллектора) коммутирующих устройств. Из графика (фиг. 4), на котором изображена зависимость момента, развиваемого одной элементарной фазой двигател , состо щей из последовательно соединенных секций дополнительной обмотки 8, 9 и секций обмотки  кор  12, видно, что указанный момент может принимать отрицательные значени . Это обусловлено взаимодействием тока в дополнительной обмотке с магнитным потоком рото ,ра. Момент, обусловленный таким взаимо действием, имеет периодичность в два ;раза большую, чем момент, обусловленный током в обмотке  кор . Однако при многофазной обмотке  кор  и дополнительной обмотке средний момент знака не измен ет. Дл  изменени  направлени  вращени  двигател  к. обмоткам 8, 9 вместо обмотки 12 подключаетс  обмотка 13, а к обмоткам 10, 11 подключаетс  обмотка 12. Дл  обеспечени  приемлемых энергетических показателей и равномерности вращени  соотношение между шириной полюса Ь| полюсным делением и шагом дополнительной обмотки X должно быть в пределах Ц,428-Х Форм у л -а изобретени  Однофазный бесконтактный электродвигатель , содержащий статор с расположенным в нем пакетом  кор , несущим многрфазную обмотку  кор ,  внополюсный ротор и устройство дл  бесконтактного возбуждени  переменного магнитного потока, выполненное, например, в виде трансформатора с кольцевой первичной обмоткой, о тл и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  области применени , за счет обеспечени  пускового момента, двигател снабжен дополнительной обмоткой  кор , имеющей число фаз, равное числу.фаз основной обмотки и удвоенное по сравнению с ней число пар полюсов, диаметрально. расположенные секции каждой фазы которой соединены последовательно - согласно между собой и последовательно с одной из фаз обмотки  кор . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР fe 4О5158, кл, Н О2-К 29/О4, 1974, 2.Свачарник Д, В. Дистанционные передачи , М,, Энерги , 1974, с, 141158 .

.

1Ъ

X

Н„

8

/.

xvVWvv л/YVv ллAAAwV

Sfl Ш 27fl 380

Фигз

U