SU792512A1 - Электрическа машина - Google Patents

Description

Изобретение относ итс  к эпектротехнике , а именно к электрическим машинам , в которых осуществл етс  два вида движени . Известна эпектрическа  машина, содержаша  роторы и статор, на рабочих поверхност х которых выполнены винтовы нарезки, размещенную на статоре общую дл  всех роторов обмотку и опорно-осевые подшипники, в которых установлены роторы с ос ми, перпендикуп рными оси вращени  статора ul. Реша  принципиально важную проблем создани  безредукторного привода с выс кими массо-энергетическими показател м эта машина обладает определенным недо татком - наличием движущейс  обмотки на роторе. Кроме того, в этой электрической м шине предусмотрено наличие на роторе только  корной обмотки, а на статоре обмотки возбуждени , что снижает функциональные возможности машины. Целью насто щего изобретени   вл етс  снижение расхода проводниксвых материалов , расширени  функциональных возможностей и повышени  надежности в эксплуатации . Эта цепь достигаетс  тем, что на статоре выполнены кольцевые пазы, ось кото; рых совпадает с осью вращени  статора, в которых размещена многофазна  обмотка . Кроме того, в данной машине обмотка статора может быть выполнена на жестоком каркасе и укреплена на неподвижных обоймах с зазором относительно внутренней поверхности пазов. Ротор в данной машине может соде{ жать короткозамкнутую обмотку или может быть выполнен в виде цилиндра из ферромагнитного материала. Наружный слой ротора в данной маши- не можно выполнить из гистерезисного материала. Можно ротор выполнить  внополюсным , можно каждый ротор снабдить когтеобразной системой полюсов и обмот кой возбуждени , можно ротор выпошшть с полюсами из посто нных магнитов. Кроме того, электрическую машину можно снабдить датчиком положени  ротора и комму та , к которому ПОДКЛЮЧИТЬ концы обмотки статора а управл ть коммутатором сигналами датчика положени . Таким образом, машина может выполн ть функции любой известной .эпектрической машины; асинхронной, тогда обмотка статора выполнена многофазной, а ротор в виде относительно короткого тол . стостенного стакана из ферромагнитного материала по типу ротора Шенфера с винтозой нарезкой на наружной поверхности , либо ротора с короткозамкнутой клеткой с такой же нарезкой на nosepxHOV сти ферромагнитной части ротора, синхро ь ной, например, гисторезисной, тогда обмотка статора аналогична обмотке по предыдущему пункту, а ротор может выполн тьс  в виде внутреннего ферромагнитног стакана, на наружную поверхность которого навита спираль из птстерезисного материала или закреплены по  кольца (част  кольца; со сдвигом друг относительно друг, образу  на наружной поверхности ротора винтовую нарезку, либо иного ротора cиfпcpoннoй машины с талой же нарезкой посто нного тока, например, с двух функциональной обмоткой на статоре и  внополюсным ферромагнитнык ротором с винтовой нарезкой на его наружной поверх ности либо с обычной  корной обмоткой на статоре и nocTOHHUbnvtH магнитами пли когтеоб разным и полюсами на роторе - с винтовой нарезкой на наружной поверхнос ти соответственно, чем достигаетс  расширение функциональных возможностей ма шины„ На фиг, 1 изображена машина со сн то поповшгой статора, общий вид {на нижне частк условно показаны несколько роторо со Сюйж.ами, подшипниками и звездочками кре.г.шени ми обмотки при выполнении fie неиоозижной); на фиг,2 - разрез А-А на фкг., 1 (условно показаны и ие попадатс цие в разрез ступика креплени  ферроматчмтного стакана ротора, и изол ционна  звездочка креплеш1Я обмотки статора на стойках ротора,) На основной рабочий вал 1 машины н сажена ступица 2, на которой с помощью обечайки 3 укреплен кольцевой (тороида льный) статор 4 с шихтованными зубцам 5 (шихтовка гюказана на части чертежа) и пазами 6, в которые (вариант - с заз ром относительно стенок паза) вложена бмотка 7, на зубцах выполнена винтова  арезка 8. На стойках 9 установлены подшипники 0, сквозь которые проходит ось 11, на оторой закреплены ротор 12, на наружной оверхности которого выполнена винтова  арезка 13. Стойки 9 установлены на коьцевом или многоугольном основании 14, ентрированном относительно оси вала 1. Со стойками 9 жестко св заны звездочки 15, удерживающий обмотку 7 неподвижно относительно поворачивающихс  вокруг оси вала 1 зубцов 5 и спишси статора 16. (в варианте выполнени  обмоток 7 неподижными выводы, проход щие в этом ваианте через звездочки 15, на фигурах не показаны). Ферромагнитный стакан ротора 12 с наружной винтовой нарезкой 13 укреплен на валу 11с помощью ступицы 17, В варианте выполнени  обмотки 7 вращающейс  вместе со статором ее выводы провод тс  через отверсти  в спинке статора 16 на его нарунсную гтоверхность ( часп-. этой поверхности условно показана в верхней части фиг. 1), где соедин ютс  между собой соответственно схеме обмотки , и вьшоды фаз обмотки соедин ютс , например, в звезду и вьшод тс  с помощью концов 18 к кольцам (не показаны). В этом варианте звездочки 15 на стой, ках 9 не устанавливаютс , а обмотка 7 закрепл етс  в пазах 6. При подкпючентг обмотки 7 к многофазному , HanpiiMep трех(} азному, напр жению токи в ней создадут вращающеес  магнигное поле, которое пр1гоедет во вращение ротор 12с Взаимодействие винтовых 8 и 13 приведет к медленнок у вращению вокруг вала с усилением момента относительно возникающего на поверхности ротора 12, пpи tepнo равным :I2.i где Р - рабочий диаметр статора (относи , твльно оси вала 1), а и - шаг винтовой нарезки поверхностей ротора и статора. В такое же число раз снизитс  частота вращени  вала 11 относительно частоты вращени  вала 11 ротора 12. Совершенно аналогично может быть выполнена машина и при других вариантах ис полнени . Следует указать, что намотка обмотки 7 на жесткий каркас, св занный со ЗЫ83ДОЧКОЙ, вполне может быть механизирована . Наличие жесткого каркаса из изолированного материала и гарантированные воздушные зазоры между стенками паза и обмоткой 7 может также способствовать выполнению обмотки на повышенное напр жение, облегчать продувку па579

зов охлаждающим газом и т.п. Экономический эффект-от применени  данного предлагаемого изобретени  вытекает из снижени  веса проводниковых материалов, уменьшени  потерь благодар  кеньшей длине неактивных участков обмотки, большей технологичности в св зи с отсутствием лобовых частей, а также существенного повышени  надежности в эксплуатации.

формула изобретени 1 .Электрическа  машина, содержаща  роторы и статор, на рабочих поверхност х которых выполнены винтовые нарезки, размещенную на статоре общую дл  всех роторов обмотку и опорно-осевые подшипники , в которых установлены роторыс ос ми , перпендикул рными оси вращени  ста- тора, отличающа с  тем, что ,с

целью снижени  расхода проводниковых материалов, расширени  функциональных возможностей и повышени  надежности в эксплуатации, на статоре выполнены кольдавые пазы, ось которых совпадает с осью вращени  статора, в которых размещена многофазна  обмотка.

2.Машина по п.1, о т л и ч а ю щ а  с   тем, что упом нута  обмотка статора выполнена на жестком каркасе и укреплена на неподвижных обоймах с зазором относительно внутренней поверхности пазов .

126

3. Машина по пп.1 и 2, отличающа  с   тем, что каждый из роторов содержит короткозамкнутую обмотку.

4. Машина по пп.1 и 2, о т л и ч аю щ а   с   тем, что ротор (роторы) выполнен в виде цилиндра из ферромагнитного материала.

5.Машина по пп.1 и 2, о т л и ч аю ш а   с   тем, что наружный спой ротора (роторов выполнен из гистерезисного материала.

6.Машина по пп.1 и 2, отличающа  с   тем, что ротор (роторы) выполнены  внополюсным.

7.Машина по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ а   с   тем, что каждый ротор снабжен когтеобразной системой полюсов и обмоткой возбуждени .

8.Машина по пп.1 и2, отличающ а   с   тем, что упом нутый ротор (роторы ) выполнен с полюсами из посто нных магнитов.

9.Машина по пп,1 и2, oтличaю щ а   с   тем, что машина снабжена датчиком положени  ротора и коммутатором,

к которому подключены концы обмотки статора и управл емого сигналами упом нутого датчика.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР по за вке № 2455951/24-07, кл. Н 02 К 41/02, -1979.

Claims (9)

1. Формула изобретения·

   1. Электрическая машина, содержащая роторы и статор, на рабочих поверхностях которых выполнены винтовые нарезки, размещенную на статоре общую для всех роторов обмотку и опорно-осевые подшипники, в которых установлены роторы'с осями, перпендикулярными оси вращения ста— , тора, отличающаяся тем, что ,с Депью снижения расхода проводниковых материалов, расширения функциональных возможностей и повышения надежности в эксплуатации, на статоре выполнены кольцевые пазы, ось которых совпадает с осью вращения статора, в которых размешена многофазная обмотка.
2. 2. Машина по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что упомянутая обмотка статора выполнена на жестком каркасе и укреп- . лена на неподвижных обоймах с зазором относительно внутренней· поверхности пазов.
3. 3. Машина по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что каждый из роторов содержит короткозамкнутую обмотку.
4. 4. Машина по пп.1 и 2, о т и и чего щ а я с я тем, что ротор (роторы) выполнен в виде цилиндра из ферромагнитного материала.
5. 5. Машина по пп.1 и 2, о т л и ч βίο ш а я с я. тем, что наружный слой ротора (роторов) выполнен из гистерезисного материала.
6. 6. Машина по пп.1 и 2, отличающая с я тем, что ротор (роторы) выполнены явнополюсным.
7. 7. Машина по пп.1 и 2, отличающая с я тем, что каждый ротор снабжен когтеобразной системой полюсов и обмоткой возбуждения.
8. 8. Машина по пп.1 и2,отличаюш а я с я тем, что упомянутый ротор (роторы) выполнен с полюсами из постоянных магнитов.
9. 9. Машина по пп.1 и 2, отличаю·· щ а я с я тем, что машина снабжена датчиком положения ротора и коммутатором, к которому подключены конны обмотки статора и управляемого сигналами упомянутого датчика.