SU752654A1

SU752654A1 - Arcuate-stator drive

Info

Publication number: SU752654A1
Application number: SU782621146A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Григорович
Original assignee: За витель
Priority date: 1978-05-31
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1980-07-30

Description

1one

Изобретение относитс к области линейного электропривода и может быть использовано , например, дл привода барабанов, фильтров большого диаметра, вращающихс с малой скоростью и особенно в случа х , когда требуетс нередача момента в услови х агрессивной среды.The invention relates to the field of linear electric drive and can be used, for example, to drive drums, large diameter filters rotating at low speeds and especially in cases where it is necessary to reduce the moment in an aggressive environment.

Известны дугостаторные и кольцевые приводы, в которых передача момента осуществл етс бесконтактно электромагнитным полем 1.Arcing and ring drives are known in which moment transfer is carried out by a contactless electromagnetic field 1.

Известен также дугостаторный привод, содержащий рабочий орган и электрический двигатель с ротором и статором, закрепленным на опорной раме 2.Also known arc actuator containing a working body and an electric motor with a rotor and a stator mounted on the support frame 2.

Однако этот привод при малых скорост х рабочего органа имеет большие весогабаритные показатели, что присуще всем тихоходным электрическим машинам.However, this drive, at low speeds of the working body, has large weight and size indicators, which is typical of all low-speed electric machines.

Цель изобретени - уменьшение весогабаритных показателей привода.The purpose of the invention is to reduce the weight and dimensions of the drive.

Эта цель достигаетс тем, что ротор выполнен из отдельных разрезанных колец, изогнутых по винтовой линии и закренленных с возможностью их вращени на кольцевой раме, жестко соединенной с рабочим органом, а статор выполнен из охватывающих ротор разрезанных шихтованных колец, изогнутых по винтовой линии и установленных в опорной раме с интервалом , равным интервалу установки колец ротора.This goal is achieved by the fact that the rotor is made of separate cut rings, curved along a helical line and locked with the possibility of rotation on an annular frame rigidly connected to the working member, and the stator is made of rotor-cut cutter-covered rings curved along a helical line and installed in support frame with an interval equal to the installation interval of the rotor rings.

Таким образом в предлагаемом приводе достигаетс за счет своеобразного винтообразного ротора и статора редукци скорости . В данном случае двигатель можно выполнить высокооборотным, а на рабочем органе скорость вращени будет меньше , а момент - больше. Известно приThus, in the proposed drive, this is achieved due to a kind of helical rotor and a stator with a reduction speed. In this case, the engine can be made high-speed, and on the working body the rotation speed will be less, and the torque - more. Known when

10 этом, что высокоскоростные электродвигатели имеют лучшие весогабаритные иоказатели , чем тихоходные.10 that high-speed electric motors have better weight and size and indicators than low-speed ones.

На фиг. 1 ноказана схема нривода; на фнг. 2 - поперечное сеченне устройства;FIG. 1 shows the layout of the drive; on fng. 2 - cross section of the device;

15 на фиг. 3 - кольцо ротора; на фиг. 4 - развертка статора; на фиг. 5 и 6 - разрез по продольной оси; на фиг. 7 - подшипник кольца ротора.15 in FIG. 3 - rotor ring; in fig. 4 - stator sweep; in fig. 5 and 6 - section along the longitudinal axis; in fig. 7 - the bearing of a ring of a rotor.

Привод включает цилиндрический рабочий орган 1, ротор, выполненный из отдельных разрезанных колец 2, изогнутых и установленных друг за другом так, что они образуют винтовую линню и закреиленных с возможностью их вращени наThe drive includes a cylindrical working body 1, a rotor made of separate cut rings 2, bent and installed one after another so that they form a helical line and fixed with the possibility of their rotation on

25 кольцевой раме 3, жестко соединенной с рабочим органом 1. Статор выполнен из охватывающих ротор разрезанных шихтованных колец 4, изогнутых по винтовой линии и установленных в онорной раме 525 ring frame 3, rigidly connected to the working body 1. The stator is made of covering cut rotor rings covering the rotor, curved along a helical line and installed in an onor frame 5

30 с интервалом, равным интервалу уставовки колец 2 ротора. По всей длине статора уложена обмотка 6, обща дл всех колец ротора. Кольца 2 ротора установлены на кольцевой раме 3 через ступицы 7 в подшицниках 8. Кольцева рама 3 соедин етс жестко с рабочим органом стойками 9. Между соседними кольцами ротора в месте их стыковки установлены эластичные прокладки 10, позвол ющие выдержать щаг между винтами статора и ротора посто нным и кроме того уменьщить шум от вращающегос ротора.30 with an interval equal to the setting interval of the rings 2 rotor. A winding 6 is laid along the entire length of the stator, common to all the rotor rings. The rotor rings 2 are mounted on the ring frame 3 through the hubs 7 in the shafts 8. The ring frame 3 is rigidly connected to the working body with the struts 9. Elastic gaskets 10 are installed at the junction between adjacent rotor rings, which allow the clamp to withstand between the stator and rotor screws and reduce the noise from the rotating rotor.

Ротор может быть выполнен и таким образом, что на одном подщипнике 8 закреплено несколько колец ротора, которые во избежание смещени друг относительно друга соединены эластичными вставками (муфтами) 11. Така конструкци позвол ет сократить число подщипников при одновременном уменьшении шага винтовой линии.The rotor can also be designed in such a way that several rotor rings are fixed on one support 8, which are connected by elastic inserts (couplings) 11 to avoid displacement relative to each other. Such a construction allows reducing the number of support parts while reducing the helix pitch.

Дл закреплени колец ротора на раме 3 имеютс цилиндрические приливы 12, расположенные в соответствии с щагом винтовой линии и на которых подшипники 8 закреплены посредством колец 13 и болтов 14.To fix the rotor rings on the frame 3, there are cylindrical tides 12 arranged in accordance with the helix clamp and on which the bearings 8 are fixed by means of the rings 13 and the bolts 14.

Работает привод следующим образом.The drive works as follows.

Рассмотрим на примере синхронной мащины с посто нными магнитами. Если вз ть за исходное положение, указанное на фиг. 2, то видно, что магнитный поток, создаваемый полюсами посто нных магнитов , замыкаетс через два воздушных зазора , спинку, зубцы стазгора. Этот поток, взаимодейству с бегущим полем в общем случае многофазной обмотки 6 статора, создает вращающий момент на каждом витке ротора. Все витки вращаютс синхронно относительно статора.Consider the example of synchronous maschina with permanent magnets. If we take the starting position indicated in FIG. 2, it can be seen that the magnetic flux created by the poles of the permanent magnets closes through two air gaps, the back, and the stasgora teeth. This flow, interacting with the running field in the general case of the multi-phase winding 6 of the stator, creates a torque at each turn of the rotor. All turns rotate synchronously with respect to the stator.

Так как и ротор и шихтовка статора выполнены по винтовой линии, то витки ротора , враща сь со скоростью Ль будут линейно перемещатьс относительно статора, т. е. как бы вт гиватьс в статор, причем со скоростью «2, определ емой шагом винтовой линии и меньщей, чем скорость п вращени ротора. Очевидно, что при одном обороте ротора рабочий орган повернетс на угол (рассто ние), соответствующее щагу винтовой линии. Таким образом ротор, враща сь относительно статора, передает момент вращени через стойки 9 рабочемуSince both the rotor and stator liner are made along a helical line, the rotor turns, rotating at a speed E, will linearly move relative to the stator, i.e., as if drawn into the stator, and with a speed of 2, determined by the helix pitch and less than the speed n of rotation of the rotor. Obviously, with one revolution of the rotor, the working member will turn through an angle (distance) corresponding to the helix rod. Thus, the rotor, rotating relative to the stator, transmits the torque through racks 9 to the working

органу. Причем перемещение рабочего органа происходит в плоскости, перпендикул рной к плоскости вращени ротора (фиг. 2).to the body. Moreover, the movement of the working body occurs in a plane perpendicular to the plane of rotation of the rotor (Fig. 2).

Следует отметить возможные конструктивные решени такого привода. По аналогии с линейным двигателем он может иметь короткий статор и длинный кольцевой или дуговой ротор или наоборот. Возможны и промежуточные решени , когда имеетс общий кольцевой ротор и несколько дуговых статоров.It should be noted possible constructive solutions of such a drive. By analogy with a linear motor, it may have a short stator and a long ring or arc rotor, or vice versa. Intermediate solutions are also possible when there is a common ring rotor and several arc stators.

Таким образом, предлагаемый привод позвол ет исключить механические редуктора , как в обычном приводе с вращающимис двигател ми, так и обеспечить бесконтактную передачу момента как в дугостаторном приводе, но иметь при этом лучшие весогабаритные показатели. Очевидно , что такой привод легко выполним герметичным, что особенно важно при работе в услови х агрессивной среды. Следует отметить, что в таком приводе можно использовать и двигатели другой конструкции (асинхронные, синхронные и т. д.), при этом конструкци статора практически не изменитс , а будет измен тьс конструкци колец ротора.Thus, the proposed drive makes it possible to eliminate mechanical gearboxes, both in a conventional drive with rotating engines, and to provide a contactless transfer of torque in an arc-drive drive, but at the same time have better weight and dimensions. It is obvious that such a drive can be easily sealed, which is especially important when working in an aggressive environment. It should be noted that in such a drive it is possible to use motors of a different design (asynchronous, synchronous, etc.), while the stator structure remains practically unchanged, but the design of the rotor rings will change.

Claims

1.Tolkachev E. A. Arc-synchronous and linear synchronous machines with magnetoelectric excitation. Izd-vo Leningrad State University, 1975, p. 127.

2. USSR author's certificate number 309219, cl. H 02 K 41/04, 1970.

: uh

but &.

5 g 2