ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Российский патент 1997 года по МПК H02K16/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим двигателям переменного тока, и может найти применение в электропроводах, требующих постоянства скорости вращения и большого пускового момента.

Известный двигатель переменного тока содержит статор с многофазной обмоткой и ротор, одна часть которого выполнена с короткозамкнутой обмоткой, а другая часть из магнитотвердого материала [1] Недостатком двигателя является отсутствие асинхронного момента при синхронной скорости ротора.

Электрический двигатель переменного тока, наиболее близкий к предложенному, содержит статор с обмоткой (обмотками) и два ротора, один из которых короткозамкнутый, а другой выполнен из магнитотвердого материала и связан с валом зубчатой передачей [2] Существенным недостатком двигателя является наличие недолговечного передаточного механизма и обеспечение синхронной скорости только при нормальном скольжении (нагрузке).

Изобретение решает задачу увеличения пускового и общего синхронизирующего момента при одновременном снижении массы и материалоемкости. Задача решается путем выполнения обмотки асинхронной части двигателя с меньшим, чем в синхронной части, числом пар полюсов.

На фиг. 1 приведена схема магнитопровода двигателя с ротором в виде стакана; на фиг. 2 рабочая характеристика двигателя при соотношении чисел пар полюсов обмоток 1:2.

Ферромагнитный статор состоит из двух частей: внешней 1 и внутренней 2, на которых расположены электрические обмотки 3, 4 с разным числом пар полюсов. Ротор 5 выполнен в виде стакана,на одной стороне которого (например, внутренней) расположена короткозамкнутая обмотка 6, выполненная в виде стержней или слоя меди. На внешней части ротора размещен магнитотвердый материал 7. Возможно выполнение двигателя из двух независимых частей, роторы которых закреплены на общем валу. Обмотка 6 обращена к внутренней обмотке 4 с меньшим числом пар полюсов, а материал 6 к внешней обмотке 3 с большим числом пар полюсов.

При возбуждении обмоток 3, 4 статора возникают два поля, вращающихся с разными скоростями. При скорости ротора, равной с синхронной скорости поля обмотки 3, асинхронный момент, созданный полем обмотки 2, не исчезает и складывается с синхронным моментом.

Для приведенного примера (фиг. 2) асинхронный момент Ма достигает максимума и равен синхронному моменту Мс при S 0,5. Результирующая характеристика двигателя обозначена толстой линией. Для сравнения прерывистой линией показана характеристика двигателя при равенстве пар полюсов. При этом синхронный момент наступает при S 0.

По сравнению с прототипом предложенный двигатель имеет большие пусковой и синхронизирующие моменты и меньшие массу и материалоемкость при одновременном увеличении надежности и срока службы.

Сущность изобретения: электрический двигатель содержит статор, включающий наружную часть 1 с обмоткой 3, и внутреннюю часть 2 с обмоткой 4. Ротор 5 имеет два активных слоя 6 и 7, один из которых выполнен из токопроводящего материала, а другой - из магнитотвердого материала. Обмотки 3 и 4 выполнены с различным числом пар полюсов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Электрический двигатель переменного тока, содержащий статор с многофазной обмоткой и ротор, одна часть которого выполнена в виде магнитопровода с короткозамкнутой обмоткой, а другая часть в виде магнитопровода из магнитотвердого материала, отличающийся тем, что, с целью снижения массы, повышения надежности и улучшения рабочей характеристики, статор состоит из двух частей, на которых расположены многофазные обмотки с неодинаковым числом пар полюсов, причем одна часть статора с большим числом пар полюсов обращена к части ротора с магнитотвердым материалом, а другая часть статора с меньшим числом пар полюсов обращена к части ротора с короткозамкнутой обмоткой. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде стакана, на одной части которого нанесен слой токопроводящего материала, а на другой слой из магнитотвердого материала, а статор состоит из внешней и внутренней частей, на которых расположены многофазные обмотки с неодинаковым числом пар полюсов.