МОТОР-КОМПРЕССОР Российский патент 1997 года по МПК F04B39/04 

Изобретение относится к холодильному компрессоростроению и может быть использовано в герметичных мотор-компрессорах бытовых холодильников.

Известен герметичный холодильный мотор-компрессор, содержащий кожух и установленный в нем цилиндр, в котором расположен поршень, кинематический связанный с вертикальным коленчатым валом, снабженным маслоподающими каналами, однофазный асинхронный двигатель [1]
Недостатком данного технического решения является низкая надежность расклинивая поршневой части при использовании однофазного асинхронного двигателя.

Известен герметичный холодильный мотор-компрессор, содержащий кожух, в котором расположены компрессорный элемент в виде цилиндра с поршнем, приводным в движение электродвигательным элементом в виде однофазного асинхронного двигателя через вертикальный коленчатый вал [2]
Недостатком данной конструкции являются также низкая надежность при расклинивании.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение надежности расклинивая мотор-компрессора.

Решение указанной задачи обеспечивается предлагаемой конструкцией мотор-компрессора, содержащего в герметичном корпусе компрессорный и электродвигательный элементы, связанные между собой вращающимся валом, на котором размешен ротор, охваченный статором с обмоткой, в котором, согласно данному заявлению, статор выполнен зубчатым с основными и дополнительными полюсами, которые охвачены, соответственно, основными и дополнительными обмотками, зубцы дополнительных полюсов сдвинуты относительно зубцов основных полюсов так, что меньший угол между ними равен (K + (0,25-0,44) tz, где tz - зубцовое деление статора, k 1,2,3, ротор выполнен зубчатым и безобмоточным, причем питание обмоток осуществляется от электронного коммутатора с учетом углового положения ротора относительно статора.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным исполнением со ссылкой на фиг.1,2, на которых показан мотор-компрессор в разрезе.

Мотор компрессор содержит герметичный корпус 1, компрессорный элемент в виде цилиндра 2, поршня 3 и коленчатого вала 4, электродвигательный элемент в виде однофазного индукторного двигателя, содержащего статор 5 с зубцами 6, пазами 7 и основной обмоткой, состоящей из катушек 8 и 9, охватывающих основные полюса, ротора 10 с зубцами 11. Двигатель снабжен устройством определения углового положения ротора относительно статора в виде датчика положения, состоящего из оптической пары 12, расположенной на статоре 5, и перфорированного диска 13 на роторе 10. Кроме того, на статоре 5 выполнены также дополнительные полюса 14 и 15, охваченные дополнительными катушками 16 и 17, включенными между собой согласно.

Перед пуском мотор-компрессора ротор 10 двигателя устанавливается в стартовое положение с помощью стартового устройства, например, возбужденных на время пуска дополнительных полюсов 14 и 15. Стартовым положением является такое положение ротора 10, в котором при подаче импульса тока в основную обмотку на ротор действует вращающий момент необходимого направления. Таким является положение ротора 10, в котором ось зубца ротора находится между осью паза 7 статора 5 и осью ближайшего зубца 6 статора, в направлении которого должно осуществляться вращение. Дополнительные полюса 14 и 15 установлены таким образом, чтобы за счет взаимодействия зубцов 11 ротора 10 с возбужденными на время пуска дополнительными полюсами 14 и 15 ротор занимал стартовое положение. При подаче питания на основную обмотку одновременно снимается питание с дополнительной обмотки и на зубцы 11 ротора 10 начинают действовать силы притяжения по направлению к ближайшим зубцам статора 5 и ротор 10 начинает вращаться. При достижении ротором положения, в котором оси зубцов статора и ротора совпадают, основная обмотка обеспечивается во избежание возникновения тормозного момента при дальнейшем вращении которое продолжается за счет запасенной кинетической энергии ротора. Вращаясь, ротор достигает положения, в котором оси зубцов 11 ротора 10 и пазов 7 статора 5 совпадают. В этом положении ротора в основную обмотку вновь подается ток, создающий вращающий момент на валу при дальнейшем вращении ротора. Таким образом, последовательная подача импульсов тока в основную обмотку обеспечивает однонаправленное вращение ротора. Своевременная подача импульсов тока в обмотку обеспечивается электронным коммутатором по сигналам от датчика положения, определяющего угловое положение ротора с помощью оптической пары 12 и перфорированного диска 13. Электронный коммутатор позволяет осуществить плавное регулирование частоты вращения ротора.

Положительный эффект предлагаемого решения достигается за счет использования для расклинивания мотор-компрессора дополнительных полюсов. Поочередная подача импульсов тока в основную и дополнительную обмотки приводит к тому, что на ротор действует знакопеременный момент, который может быть в 4 6 раз выше номинального вращающегося момента. Этот момент вызывает колебания ротора в пределах (0,4 0,6) tz, и этим обеспечивается надежное раклинивание компрессора. Сдвиг между осями зубцов основных и дополнительных полюсов на величину (k + (0,25 90,44))tz исключает появление мертвых зон в положении ротора, в которых при поочередном питании основных и дополнительных обмоток на ротор не действует вращающий момент. Кроме того, дополнительные полюса обеспечивают значительный синхронизирующий момент, который в данном двигателе используется для установки ротора в стартовом положении.

Использование: в холодильном компрессоростроении, в частности в герметичных мотор-компрессорах бытовых холодильников. Сущность: для повышения надежности расклинивания мотор-компрессора в двигателе зубчатый статор 5 выполнен с основными и дополнительными 14 и 15 полюсами, которые охвачены, соответственно, основными 8, 9 и дополнительными 16, 17 обмотками, зубцы дополнительных полюсов сдвинуты относительно зубцов основных полюсов так, что меньший угол между ними равен (K + (0,25 - 0,44)t_z, где t_z - зубцовое деление двигателя, k= 1,2,3..., ротор 10 выполнен безобмоточным и зубчатым, причем питание обмоток осуществляется от электрического коммутатора по сигналам от датчика положения ротора относительно статора. 2 ил.

Мотор-компрессор, содержащий в герметичном корпусе компрессорный и электродвигательный элементы, связанные между собой вращающимся валом, на котором размещен ротор, охваченный статором с обмоткой, отличающийся тем, что статор выполнен зубчатым с основными и дополнительными полюсами, которые охвачены, соответственно, основными и дополнительными обмотками, зубцы дополнительных полюсов сдвинуты относительно зубцов основных полюсов так, что меньший угол между ними равен (К +(0,25 0,44))tz, где tz зубцовое деление статора, К 1, 2, 3, ротор выполнен зубчатым и безобмоточным, причем обмотки подключены к электронному коммутатору с возможностью их питания в зависимости от углового положения ротора относительно статора.