SU748707A1 - Электрическа машина - Google Patents

Description

. 1

Изобретеиле относитс  к электромшиикрстроению , а в частности к электрическим машинам, обеспечивающим дв независимых вида движени .

Известна электрическа  машина, у Которой полюса статора и ротора снабжены винтовой нарезкой, обеспечивающей винтовое движение ротора при неподвижно закрепленном статоре l .

Эта машина не позвол ет получать Два. независимых вида движени , например быстрое вращение ротора в одной плоскости и медленное вращение статора в плоскости, перпендикул рной первой.

Известна также электрическа  машина, ,5 например асинхронна , содержаща  статор , на рабочих поверхност х которого выполнены винтовые нарезки, и снабженный подшипниками ротор, ось которого перпендикул рна оси вращени  статора, 20 а на рабочих поверхност х его имеютс  винтовые нарезки 2 .

У этой машины на быстро вращающемс  роторе имеетс  обмотка и соответственно

коллектор или кольца, что снижает ее надежность и повышает ее стоимость, Вызыва .ет также определенные трудности выполнение на основе этого наьгбрлее простой модификации электрической машины - асинхронного типа..

Цель изобретени  - повышение надежности и упрощение конструтщии.

Указанна  цель достигаеа-с  тем, что ротор выполнен в виде полого цилиндра, состо щего из несв занных между собой продольных зубцов, которыми размещены электропровод щие стержни, соединенные по торцам цилиндра электропровод щими кольцами, а в полости ротора размещен неподвижный индуктор с обмотками .,

Claims (2)

1. На ф№. 1 изобран ;ена машина с одним сн тым полюсом, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1 (при наличии обоих ПОЛ.ЮСОВ на статоре); на фиг. 3 - машина при сн тых полюсах статора, продольный разрезу на фиг. 4 - поль1й цилиндр ротоpa без и замыкающих торцовых колец. Электр11Ческа  машина содержит полюса 1 и 2 статора (пон тие статор здес как и у известной машины двойного движени , условно - эта часть машины также движетс , но относительно медленно ), прикрепленные к ободу колеса 3, установленного на валу 4, вращающегос  в подшипниках 5. На внутренней поверхности полюсов 1 и 2 нанесена винтова  .нарезка 6. На валу 7, неподвижно закрепленном в стойках 8 и 9, укреплена внутрегш   неподвижна  часть машины 10, в пазах которой уложена внутренн   неподвижна  часть машины 10, впазах которой уложена обмотка. 11, св занна  через токоподводы 12, проход щие внутри вала 7. и вдоль стойки 9, с клеммами 13. На обоих концах вала 7 внутри пространства, ограниченного стойками 8 и 9, установлень опорно-осевые подти НИКИ 14 и 15, на наружные обоймы кото рых насажен полый цилшздрический рото 16, состо щий из магнитно не св занных между собой зубцов 17 (сплошных или набранных, йё магнитопровод щих листов ) , на нарулшой поверхности которых выполнена ыштова  нарезка 18, аналогич на  нарезке 6 на полюсах 1 и 2, и токопровод щих стержней 19, уложенных (например, залитых), в пространстве меж ду зубцами 17 (в пазах ротора 16) и замкнутых с обоих торцов ротора 16 гокопровод щими кольцами 2О и 21. Вы попнение ротора 16 легко осуществить, например, установив в соответствующий KOKifflb магнитопровод щие зубцы 17 С наружной винтовой нарезкой 18 и залив кокиль токопровод щим материалом с внутренним и наружным припусками и последующей проточкой по обеим поверхйост м ротона 16. При выцопнении наиболее простой модификации предлагаемой машины - асинхро1шой лолюса 1 и 2 выполн ют роль спинки вторичной машины. При подаче многофазного напр н ени  к клеммам 13 токи в обмотке 11 создадут вращающийс  магнитный поток, проход щий по пути (штрих-пу {кт1ф на фиг, 2); внутрен н   неподвижна  часть машины 1О, вкут ренн.ий воздушный, зазор, зубцы 17 поло цилиндрического ротора 16, их высту71ы винтовой нарезки 18, внешний воздушны зазор, выступы винтовой нфезки 6 полюса (например, полвоса 1), спинка полю 1, спинка полюса 2, снова выступь виновой нарезки 6 полюса 2, снова внешний воздушный зазор, выступы винтовой нарезки 18, зубцы 17 ротора 16, снова внутре шйй воздушньхй зазор и, замыка  путь, снова внутренн   неподвижна  часть машины 10, Взаимодействие вращающегос  потока, создаваемого обмоткой 11 с токами.в коротковамкнутой клетке, образуемой стержн ми 19 и замыкающими кольцами 20 и 21, приводит во вращение ротор 16. При этом возникает изменение магнитной энергии си во внешнем воздушном зазоре между выступами винтовых нарезок 18 (ротора 16) и 6 ( полюсов 1 и 2) и по вл етс  касательное усилие, пропорцибнальное - , где - относительное смещение уйом нутых выступов. Но ротор 16 вдоль своей оси перемещатьс  не может из-за наличи  опорно-осевых подшипников 14 и 15, под воздействием указанного касательного усили  начинают перемещатьс  полюса 1 и 2 и поворачивать колесо 3 вместе с рабочим валом 4 в подшипни ках 5 с моментом, примерно равным моменту , возникающему. на внутренней поверхкости ротора 16, умноженному на произведение отношени  длины окружности поверхности ротора 16 к шагу винтовой нарезки 18 (б), и отношени  радиуса колеса 3 к радиусу ротора 16 это произведение может достигать весьма значительной величины. При необходимости можно установить вокруг колёса 3 несколько роторов 16 с внутренними неПОДВИЖНЫМИ част ми 10 и получить требуемый момент в заданном габарите. Аналогично могут быть выполнены модифика1.ши машины двойного движени  с промежуточным ротором синхрогшого и автосинхронного (посто нного тока) типов. В Этом случае колесо с прикрепленными полюсами практически остаетс  таким же, внутренний статор - также, но полы.й цилитэдр ротора выполн етс  из магнитно-разделенных ПОЛЕОСОВ, на наружной поверхности которых нарезаетс  винтова  нарезка. Полюсы возбуждаютс  размещенными на них обмотками тогда ток возбуждени  к этим обмоткам подаетс  с помощью двух колец и щеток, либо через кольцевой трансформатор сельсинного типа (при установке на роторе вращающихс  вьшр мительных элементов ), либо, предпочтительней, поток возбуждени  подводитс  к этим полюсам от неподвижных обмоток возбуждени  аналогично , например, системе подачи потока в бесконтактном сельсине. Дл  синхро ной машины вывод обмотки внутреннего статора к клеммной коробке производитс  совершенно аналогично разобра1шому выше дл  асинхронной машины; дл  автосинхронной (посто нного тока) машины отличие состоит только в том, что на клеммную коробку вывод тс5 все коммутируемые секции  кор  и на валу внутрен него статора устанавливаетс  датчик пол жени , управл емый коммутатором, переключающим секции  корной обмотки в функции их положени  относительно полюс ротора. Если при этом установить на  ко так называемую двухфункциональную об мотку, у которой коммутатор подключает секции, в данный момент наход щиес  против полюсов, к  корной цепи, а секции , наход шиес  в межполюсном прост-, ранстве, к деПи. возбуждени , то отпадает необходимость в установлёшш обмотки возбуждени  на роторе или подведении к его полюсам потока извне. . Преимущества введени  промежуточного ротора представл ютс  существенными и в этом случае. Используютс  традиционные дл  электромашиностроени  основные узлы фазный ротор асинхронной машины или ротор мадцинь( посто нного тока с  корной обмоткой, но без коллектора (возможно и использование кольца на роторе и щетки без полупроводниковых коммутаторов и датчиков папожени , но надежность такого решени  ниже). Дл  синхронной машины снимакэтс  затруднени , которые могло вызвать применение колец и шеток в  корной цепиособенно дл  высоковольтных машин. В модификации с промежуточном ротором не только сохран ютс  все достоинства пр мого выхода  корных обмоток во внеш нюю цепь, но и возникает дополнительна  возможность при наличии значительного количества разделысых  корей у одного агрегата включать из обмотки по желанию, например, последовательно, с целью повышени  общего напр жени . Дл  автосинхронной (посто нного тока машины введение промежуточного-ротора и выполнение  кор  неподвийжым создает возможность выполнени  машины бескол .лекторной, что весьма затруднительно при вращающемс   коре по ранее разоб- ранной модификации. Идентичность выполнени  полюсов, i расположенных на колесе, дл  всех разобранных типов машин позвол ет осуществить и комбинировать привод - часть промежуточных роторов у одного и. того же колеса обеспечивает ас шхронный режим , часть - синхронный, и, возможно, часть - режим привода постошшого тока, может быть и надсшофонньп1 иди обеспечивающий необходимый диапазон регуглировани . Возможен и промежуточный ротор с пусковой обмоткой, например при расположении в межполюсном пространстве синхронного ротора зубцов и корот козамкнутой клетки. Экономический эффект от выполнени  тихоходного бвзредукторного привода на базе предложенного изобрете1ш  должен составить весьма существенную сумму, если учесть распространенность таких цриводов и снижение металлоемкости, массы активных материалов, а также резкое повьтшенИе надежности в эксплуатации. Формула изобретени  Электрическа  машина, например асинхронна , содержаща  статор, на рабочих поверхност х которого выполнены винтовые нарезки, и снабженный подшипниками ротор, ось которого перпендикул рна оси вращени  статора, а на рабочих поверхност х его имеютс  винтовые нарезки, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что, с целью повышени  надежности и упрощени  конструкции, ротор выполне в видеполого цилиндра, состо щего из несв занных между собой продольнь1х зубьев, между которыми размешены электропровод щие , соединенные по торцам цилиндра электропровод щими кольцами, а в полости ротора размещен неподвижнъ1й индуктор с обмотками. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Япошш № 2О969, л. 55 А 442, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР о за вке Х 2455951/24-О7, 23.02.77,

   т /////////л