SU860221A1

SU860221A1 - Реактивный электродвигатель с двойной электромагнитной редукцией частоты вращени

Info

Publication number: SU860221A1
Application number: SU802871344A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Борисович Лаховский
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date: 1980-01-22
Filing date: 1980-01-22
Publication date: 1981-08-30

Description

Изобретение относится к электрическим машинам и может, быть использовано для понижения частоты вращения вала электродвигателя без применения механического редуктора.

Известны реактивные электродвигатели с двойной электромагнитной редукцией частоты вращения, имеющие зубчатый статор и два зубчатых ротора , причем обмотка расположена на внешнем роторе (индукторе), в расточке которого находятся второй ротор и статор Clj ·

Однако наличие подвижного токосъема снижает надежность работы данной электрической машины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является реактивный s *?ктродвигатель с двойной электромагнитной редукцией частоты вращения, содержащий зубчатый статор с многофазной обмоткой и два зубчатых ротора, первый из которых выполнен составным, одна из частей которого име-_гет зубцы на наружной цилиндрической поверхности, а другая часть выполнена из магнитопроводящих секторов разделенных немагнитными прокладками, число которых равно числу зубцов пер вой части ротора, второй ротор с зубцами на торцовой поверхности,обращён.ными к первому ротору, размещен под лобовыми частями статорной обмотки £2} .

Недостатком такой конструкции является неполное использование рабочего объема электродвигателя, что отрицательно сказывается на энергетических показателях, в частности на отношении полезной мощности к весу машины й отношении полезной мощности к объему машины.

Цель изобретения - увеличение удельной мощности на единицу объема электродвигателя.

Указанная цель достигается тем, Что составной ротор снабжен дополнительной частью, выполненной из магнитопроводящих секторов, расположенной симметрично по Оси относительно зубчатой части этого ротора с зубцами, второй ротор выполнен из двух одинаковых частей, установленных на отдельном валу и· размещенных с наружных торцов первого ротора.

На фиг. 1 представлен электродвигатель, продольный разрез; на фиг. 2раарез А-А на фиг. 1, поперечное сечение одной части ротора; на фиг.З 3 разрез Б-Б на фиг. 1, поперечное сечение другой части ротора; на фиг.4 магнитопроводящий сектор.

Электродвигатель содержит зубчатый статор 1 с обмоткой 2, установленный в корпусе 3 и два зубчатых ротора 4 и 5. Ротор 5 состоит из трех частей 6-8, разделенных немагнитными прокладками 9 и 10. Часть 7 ротора 5 набрана из штампованных листов электротехнической стали (фиг. 3). Части би 8 ротора состоят из магнитопроводящих секторов 11, разделенных прокладками 12 (фиг. 2). Число магнитопроводящих секторов 11;равно числу зубцов части 7 ротора 5. Ротор 4 состоит из двух частей 13 и 14, находящихся на валу 15 и выполненных из магнитопроводящего материала. На торцовых поверхностях частей 13 и 14, обращенных к ротору 5, имеются зубцы, аналогичные по форме секторам 11 частей 6 и 8 ротора 5 (фиг. 2). Роторы 4 и 5 могут свободно вращаться друг относительно друга. Электромагнитная связь между ними осуществляв ется через торцовые поверхности.

Числа зубцов роторов и статора не равны между собой и связаны зависимостями • ζ₃=ζ_α+κ2.Ρπ ..

где z^ - число зубцов статора 1, ^Z<1 - число зубцов ротора 5) zj - число зубцов ротора 4; р - число пар полюсов обмотки статора 1 к _ί = 1,2,3 . . . , к_г= 1,2,3..., причем -f. к^. Магнитный поток, создаваемый обмоткой 2, распределяется следующим образом.

Часть магнитного потока замыкается по части 7 ротора 5. При этом возникает вращающий момент и ротор 5 приводится во вращение. Другая часть' магнитного-потока проходит через секторы 11 частей б и 8 ротора 5 и в ' части 14 и 13 ротора 4·, замыкается там по спинкам частей 13 и 14 и возвращается в ротор 5 через соседние секторы и далее направляется в статор 1. При этом статор 1 и ротор 5 представляют собой первую ступень редукции, а роторы 5 и 3 .- вторую ступень редукции частоты вращения, разделение одного из роторов на две одинаковые части и размещение их в пространстве между.лобовыми частями обмотки электродвигателя позволяет лучше использовать ту часть объема, двигателя, которая обычно остается незанятой.

Кроме того, данная конструкция позволяет уменьшить в два раза диаметр расточки электродвигателя при сохранении той же величины рабочего потока, что вытекает из рассмотрения фиг. 4, где L - длина цилиндрической поверхности сектора 11, t_x- зубцовое деление, R - радиус ротора,

Обычно величины зубца и паза ротора равны между собой (фиг. 3).тогда торцовую площадь сектора 11 можно условно принять равной площади равнобедренного треугольника с основанием и с высотой R/<2 . Для сохранения постоянной величины индукции магнитного потока, проходящего через магнитопроводящий сектор 11, площадь Sq цлиндрической (прямоугольной) и площадь S торцовой (треугольной) поверхностей должны быть равны «5 между собой. ‘ .

*Ζ.⁼ ~ζ7’ где Zz^ - число зубцов ротора. Площадь =~L, площадь .5^ = t й. “** =-^-- . Цз равенства площадей вы. текает R, откуда R ~ Н - условие, необходимое для работоспособности известного электродвигателя. Разделение ротора 4 на две одина25 ковые части 13 и 14 позволяет вдвое увеличить площадь торцовых поверхностей. Следовательно, соотношение между R и L имеет вид R = 2L, т.е. представляется возможность либо у эд уменьшить объем электродвигателяjли бо в том же объеме получить большую мощность.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет увеличить удельную -- мощность на единицу объема электро³³ двигателя.

Claims

разрез Б-Б на фиг. 1, поперечное сечение другой части ротора; на фиг.4 магнитопровод щий сектор. Электродвигатель содержит зубчатый статор 1 с обмоткой 2, установленный в корпусе 3 и два зубчатых ро тора 4 и 5. Ротор 5 состоит из трех частей 6-8, разделенных немагнитными ;11рокладками 9 и 10. Часть 7 ротора 5 набрана из штампованных листов элект ротехнической стали (фиг. 3). Части 6 и 8 ротора состо т из магнитопрово д щих секторов 11, разделенных прокладками 12 (фиг. 2). Число м.агнитопровод ацих секторов Неравно числу зубцов части 7 ротора 5. Ротор 4 сос тоит из двух частей 13 и 14, наход щихс на валу 15 и выполненных из магнитопровод щего материала. На тор цовых поверхност х частей 13 и 14, обращенных к ротору 5, имеютс зубцы , аналогичные по форме секторам 1 частой 6 и 8 ротора 5 (фиг. 2). Рото ры 4 и 5 могут свободно вращатьс друг относительно друга. Электромаг нитна св зь между ними осуществл етс через торцовые поверхности. Числа зубцов роторов и статора н равны между собой и св заны зависимост ми . 2,. - где z - число зубцов статора 1, . Zn число зубцов ротора 5; zj - число зубцов ротора 4 р - число пар полюсов обмотки 2 статора 1; к 1, 2 , 3 . . . , к 2 1,2,3..,, причем к - к,. Магнитный поток, создаваемый обмоткой 2, распредел етс следующим образом. Часть магнитного потока замыкает с по части 7 ротора 5. При этом во никает вращающий момент и ротор 5 приводитс во вращение. Друга част магнитногопотока проходит через се торы 11 частей б и 8 ротора 5 и в ;части 14 и 13 ротора 4-, замыкаетс там по спинкам частей 13 и 14 и воз вращаетс в ротор 5 через соседние секторы и далее направл етс в статор 1. При &ТОМ статор 1 и ротор 5 представл ют собой первую ступень редукции, а роторы 5 и 3 .- вторую ступень редукции частоты вращени . Еаэдэление одного из роторов на дне одинаковые части иразмещение и а пространстве между.лобовыми част ми овмотк и электродвигател позвол . е.т лучше использовать ту часть объе двигател , котора обычно остаетс незан той. Кроме того, данна конструкци позвол ет уменьшить в два раза диаметр расточки электродвигател при сохранении той же величины рабочего потока, что вытекает из рассмотрени фиг. 4, де L - длина цилиндрической поверхности сектора 11, зубцовое деление, R - радиус ротора. Обычно величины зубца и паза роора равны между собой (фиг. 3),тога торцовую площадь сектора 11 можо условно прин ть равной площади авнобедренного треугольника с осноанием .-i/ и с высотой R/2 . Дл охранени посто нной величины индукии магнитного потока, проход щего ерез магнитопровод щий сектор 11, лощадь Sjj цлиндрической (пр моугольой ) и площадь S торцовой (треугольой ) поверхностей должны быть равны ежду собой. . где z/ - число зубцов ротора. Площадь So -7pi., площадь .5С 5. Нэ равенства площадей вытекает - - R, откуда R 4L - условие , необходимое дл работоспособности известного электродвигател . Разделение ротора 4 на две одинаковые части 13 и 14 позвол ет вдвое увеличить площадь торцовых поверхностей Следовательно, соотношение между R Hi имеет вид R 2L, т.е. представл етс возможность либо у уменьшить объем электродвигател ,ли бо в том же объеме получить большую МО14НОСТЬ . Таким образом, предлагаема конструкци позвол ет увеличить удельную мощность на единицу объема электродвигател . Формула изобретени Реактивный электродвигатель с двойной электромагнитной редукцией частоты вращени , содержащий зубчатый статор с многофазной обмоткой и два Губчатых ротора, первый из которых влетр нен составным, одна из частей которого имеет зубцы на наружной цилиндрической поверхности, а друга часть выполнена из Магнитопровод щих ректоров, разделенных немагнитными прокладками, число которых равно числу зубцов дервой части ротора, вто:рой ротор с зубцами на торцовой по (Верхности, обращенными к первому ротору , размещен лобовыми част ми статорной .обмотки, отличающ и и с тем, что, с целью увеличени удельной мощности на единицу Объема, составной ротор снабжен дополнительной частью, выполненной из марйИтопровод щих секторов, расположенной симметрично по оси относительно зубчатой части этого ротора, второй ротор вьполнен из двух одинаковых частей, установленных на отдельном валу и размещенных с наружных Topцо первого ротора.