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

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в робототехнике и электроприводах с прямолинейным движением рабочих органов.

Известен асинхронный двигатель с разомкнутым магнитопроводом [1] содержащий индуктор с многофазной обмоткой и вторичный элемент, включающий короткозамкнутую обмотку.

Сложность регулирования скорости недостаток данного двигателя.

В качестве прототипа выбран 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 вертикальные ряды, по меньшей мере по два стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны цилиндром, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси, причем цилиндр содержит электропроводящую часть, внешний радиус которой равен радиусу цилиндра, и изоляционную часть, дополняющую в сечении до круга электропроводящую часть и жестко скрепленную с ней.

Ограниченный диапазон регулирования скорости недостаток прототипа.

Расширение пределов регулирования скорости 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 вертикальные ряды, по меньшей мере по два стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны цилиндром, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси, причем цилиндр содержит электропроводящую часть, внешний радиус которой равен радиусу цилиндра, и изоляционную часть, дополняющую в сечении до круга электропроводящую часть и жестко скрепленную с ней, согласно изобретению стержни вторичной обмотки и с другой стороны замкнуты цилиндром, при этом толщина электропроводящей части плавно изменяется от нуля до величины, обеспечивающей замыкание по высоте всех стержней вторичной обмотки.

Замыкание стержней вторичной обмотки цилиндром с второй стороны, плавное изменение толщины электропроводящей части эти признаки определяют новизну технического решения.

Сходных технических решений в электротехнике и смежных областях техники при патентном поиске не обнаружено. Это позволяет утверждать, что заявляемый двигатель обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 изображен двигатель, общий вид; на фиг.2 5 показана вторичная обмотка при различных положениях замыкающих цилиндров.

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 один над другим электропроводящие стержни (не показаны), замкнутые с обеих сторон цилиндрами 4, содержащими электропроводящие и изоляционные части. Толщина электропроводящей части плавно изменяется от нуля до величины обеспечивающей замыкание по высоте всех стержней вторичной обмотки, изоляционная часть дополняет электропроводящую в сечении до круга. Цилиндры 4 закреплены посредством стоек 5 и снабжены рукоятками 6. Привод поворота цилиндpов может быть механическим, электрическим, гидравлическим или пневматическим.

Стержни 7 (фиг.2) вторичной обмотки замкнуты с обеих стоpон цилиндрами 4. Здесь все стержни разомкнуты так как они контактируют не с электропроводящими частями 8, а с изоляционными частями 9 цилиндров 4.На фиг.3 замкнуты только нижние стержни 7 началами ("тонкими" частями) электропроводящих частей 8 цилиндра 4. На фиг.4 все стержни вторичной обмотки замкнуты электропроводящими частями 8 цилиндров 4, причем с правой стороны разные (по высоте) стержни 7 замкнуты участками электропроводящей части 8 с разным сечением, а следовательно, с разными электрическими сопротивлениями, а с левой стороны толщина замыкающих участков части 8 по высоте стержней одинакова. Фиг. 5 изображает полностью замкнутые стержни 7 с обеих сторон частями 8 цилиндров 4, причем толщины замыкающих участков частей 8 по высоте стержней одинаковы.

Двигатель работает следующим образом.

При подключении обмотки 2 индуктора к источнику трехфазного напряжения возбуждается бегущее магнитное поле, пересекающее стержни обмотки вторичного элемента и наводящее в них электродвижущие силы. При замыкании нижних стержней (фиг.3) электропроводящими частями цилиндров в них текут токи, вступающие во взаимодействие с бегущим магнитным полем и создающие при этом механическое (тяговое) усилие. Это усилие будет пусковым, и под его действием индуктор перемещается в сторону, противоположную направлению бегущего поля. Пусковое усилие двигателя значительно выше, чем при полном закорачивании всех стержней с обеих сторон (фиг.5).

Замыкая по два и более стержней вторичной обмотки частями 8, имеющими по окружности переменное сечение, а следовательно, и активное сопротивление, плавно регулируют скорость движения линейной машины. В номинальном режиме работы все стержни замкнуты "толстыми" сторонами частей 8 с обеих сторон (фиг.5) для работы двигателя с предельно высоким КПД.

Так же 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 движением рабочих органов. Сущность изобретения: 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 обеих сторон цилиндрами 4, установленными с возможностью поворота вокруг своей оси. Цилиндры 4 содержат электропроводящую и изоляционную части, закреплены на вторичном элементе посредством стоек 5 и снабжены рукояткой 6. Толщина электропроводящей части цилиндра изменяется от нуля до величины, обеспечивающей замыкание по высоте всех стержней вторичной обмотки, а их изоляционная часть дополняет ее в сечении до круга. 5 ил.

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 вертикальные ряды, по меньшей мере по два стержня вторичной обмотки, замкнутые с одной стороны цилиндром, установленным с возможностью поворота вокруг своей оси, причем цилиндр содержит электропроводящую часть, внешний радиус которой равен радиусу цилиндра, и изоляционную часть, дополняющую в сечении до круга электропроводящую часть и жестко скрепленную с ней, отличающийся тем, что стержни вторичной обмотки и с другой стороны замкнуты аналогичным цилиндром, при этом толщина электропроводящей части изменяется от нуля до величины, обеспечивающей замыкание по высоте всех стержней вторичной обмотки.