АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С РАЗОМКНУТЫМ МАГНИТОПРОВОДОМ Российский патент 1995 года по МПК H02K41/25 

Изобретение относится к электромашиностроению.

Известен асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом [1] содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, включающий сердечник и короткозамкнутую обмотку.

Данный двигатель имеет ограниченный диапазон регулирования скорости.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому является асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом [2] содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, включающий сердечник, в пазах которого размещены друг под другом, образуя вертикальный ряд, по меньшей мере два стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны общей шиной, а с другой стороны цилиндром, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси, причем цилиндр содержит электропроводящую часть, внешний радиус которой равен радиусу цилиндра, и изоляционную часть, дополняющую электропроводящую в сечении до круга и жестко скрепленную с ней. Этот двигатель выбран в качестве прототипа.

Ограниченный диапазон регулирования скорости недостаток прототипа.

Расширение пределов регулирования скорости двигателя цель изобретения.

Цель достигается тем, что в асинхронном двигателе с разомкнутым магнитопроводом, содержащем индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, включающий сердечник, в пазах которого размещены друг под другом, образуя вертикальный ряд, по меньшей мере два стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны общей шиной, а с другой стороны цилиндром, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси, причем цилиндр содержит электропроводящую часть, внешний радиус которой равен радиусу цилиндра, и изоляционную часть, дополняющую электропроводящую до круга в сечении и жестко скрепленную с ней, согласно изобретению радиальная толщина электропроводящей части выполнена плавно изменяющейся от нуля до величины, равной толщине шины, замыкающей стержни вторичной обмотки с противоположной цилиндру стороны.

Цель достигается также тем, что в каждом пазу сердечника вторичного элемента размещен по меньшей мере еще один вертикальный ряд стержней вторичной обмотки.

Выполнение радиальной толщины электропроводящей части цилиндра плавно изменяющейся от нуля до величины, равной толщине шины, замыкающей стержни вторичной обмотки с противоположной цилиндру стороны, размещение в каждом пазу сердечника вторичного элемента по меньшей мере еще одного вертикального ряда стержней вторичной обмотки составляют новизну технического решения.

Сходных решений в области линейных асинхронных двигателей в смежных областях техники не обнаружено. Это позволяет утверждать, что заявляемый двигатель обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 изображен двигатель, общий вид; на фиг. 2-5 показана обмотка вторичного элемента при различных положениях замыкающего цилиндра.

Асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом (фиг. 1) содержит индуктор, состоящий из сердечника 1 и многофазной обмотки 2, и вторичный элемент, включающий сердечник 3, в пазах которого размещены друг под другом, образуя вертикальный ряд, по меньшей мере два стержня вторичной обмотки (на фиг. 1 не показаны), замкнутые с одной стороны общей шиной 4, а с другой стороны цилиндром 5, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси, причем цилиндр содержит электропроводящую часть, внешний радиус которой равен радиусу цилиндра, и изоляционную часть, дополняющую электропроводящую в сечении до круга и жестко скрепленную с ней. Цилиндр 5 закреплен на стойке 6 и снабжен, например, рукояткой 7 для поворота. Привод поворота цилиндра может быть механическим, электрическим, гидравлическим или пневматическим.

На фиг. 2 электропроводящие стержни 8 вторичной обмотки замкнуты с одной стороны шиной 4, а другой стороной примыкают к цилиндру 5, состоящему из электропроводящей 9 и изоляционной 10 частей. На фиг. 2 все стержни 8 вторичной обмотки разомкнуты, так как соприкасаются только с изоляционной частью 10 цилиндра 5. На фиг. 3 замкнуты только нижние стержни 8 "тонкой" стороной электропроводящей части 9 цилиндра 5. На фиг. 4 все стержни 8 вторичной обмотки замкнуты электропроводящей частью 9 цилиндра 5, причем разные (по высоте) стержни замкнуты участками части 9 с разным сечением и, следовательно, с разными электрическими сопротивлениями. На фиг. 5 показаны полностью замкнутые стержни 8 электропроводящей частью 9 цилиндра 5, причем сечение замыкающих участков по высоте вторичной обмотки одинаково и равно сечению шины 4.

Двигатель работает следующим образом.

При подключении обмотки 2 индуктора к источнику трехфазного напряжения возбуждается бегущее магнитное поле, пересекающее стержни вторичной обмотки и наводящее в них ЭДС. При замыкании только нижних стержней (фиг. 3) в них текут токи, взаимодействующие с бегущим магнитным полем. В результате создается механическое (пусковое) усилие, под действием которого индуктор начинает перемещаться. Величина пускового усилия выше, чем при полном закорачивании всех стержней (фиг. 5). При этом одновременно уменьшается величина пускового тока двигателя. Замыкая по два или более стержней вторичной обмотки электропроводящей частью цилиндра, имеющей по окружности неравномерное сечение и переменное, следовательно, активное сопротивление, плавно регулируют скорость линейного перемещения двигателя. В номинальном режиме работы машины все стержни вторичной обмотки замкнуты "толстой" стороной электропроводящей части цилиндра (фиг. 5). В этом случае двигатель работает с предельно высоким для него КПД. Аналогично работает двигатель с несколькими вертикальными рядами стержней, размещенных в каждом пазу сердечника вторичного элемента.

По сравнению с прототипом увеличены пределы регулирования скорости двигателя и повышена плавность регулирования.

Использование: в робототехнике и электроприводах с прямолинейным и возвратно поступательным движением рабочих органов. Сущность изобретения: асинхронный двигатель содержит индуктор, состоящий из сердечника 1 и многофазной обмотки 2, и вторичный элемент, включающий сердечник 3, в пазах которого размещены изолированные электропроводящие стержни, замкнутые с одной стороны общей шиной 4, а с другой цилиндром 5, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси. Цилиндр 5 содержит электропроводящую и изоляционную части, закреплен на вторичном элементе посредством стоек 6 и снабжен рукояткой 7. Замыкая по два или более стержней вторичной обмотки электропроводящей частью цилиндра 5, имеющей по длине окружности неравномерное сечение и , следовательно, активное сопротивление, плавно регулируют скорость движения двигателя. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С РАЗОМКНУТЫМ МАГНИТОПРОВОДОМ, содержащий индуктор, состоящий из сердечника и многофазной обмотки, и вторичный элемент, включающий сердечник, в пазах которого размещены друг под другом, образуя вертикальный ряд, по меньшей мере два стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны общей шиной, а с другой стороны цилиндром, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси, причем цилиндр содержит электропроводящую часть, внешний радиус которой равен радиусу цилиндра, и изоляционную часть, дополняющую электропроводящую в сечении до круга и жестко скрепленную с ней, отличающийся тем, что радиальная толщина электропроводящей части цилиндра выполнена плавно изменяющейся от нуля до величины, равной толщине шины, замыкающей стержни вторичной обмотки с противоположной цилиндру стороны. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что в каждом пазу сердечника вторичного элемента размещен по меньшей мере еще один вертикальный ряд стержней вторичной обмотки.