ТРЕХФАЗНЫЙ ИНДУКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК H02K19/10 H02K19/02 H02K1/22 H02K3/18 H02K1/14 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в качестве электропривода в случае ограничения одного из поперечных размеров двигателя, в частности при работе в системе редуктор-двигатель
Известен высокоскоростной индукторный двигатель с равными зубцовыми делениями, содержащий зубчатый ротор без обмоток, статор с фазными полюсами и размещенными на них обмотками. Статор выполнен с симметричной магнитной системой. Число зубцов ротора больше общего числа зубцов на фазных полюсах статора. (Патент США N 4947066, H 02 K 37/04).

Недостатком данной конструкции двигателя является обязательная симметрия магнитной системы, что не позволяет целенаправленно деформировать статор для уменьшения одного из его поперечных размеров.

Известен трехфазный индукторный двигатель, имеющий также симметричную магнитную систему и содержащий зубчатый безобмоточный ротор с четырьмя зубцами, статор с шестью полюсами и размещенными на них фазными обмотками. (Патент ФРГ N DE 4008446 A1, H 02 K 3/18).

Недостатком двигателя с указанным соотношением зубцов статора и ротора также является обязательная симметрия магнитной системы, что существенно ограничивает возможности уменьшения одного из поперечных размеров двигателя.

Предлагаемое изобретение направлено на изменение соотношения зубцов статора и ротора и, в связи с этим, на такое изменение конфигурации статора, которое позволило бы уменьшить один из его поперечных размеров и тем самым улучшить компоновочные свойства конструкции.

Решение указанной задачи обеспечивается конструкцией трехфазного индукторного двигателя, содержащего статор с шестью полюсами и размещенными на них фазными обмотками, зубчатый безобмоточный ротор, в котором согласно данного заявления ротор содержит шесть зубцов. Полюса статора разделены на две группы полюсов, соединенные между собой усеченными ярмами. Кроме того, пазы, образованные центральным и смежными полюсами в пределах каждой группы полюсов, выполнены с глубиной в 1,2...2,5 превышающей глубину крайних пазов, образованных крайними полюсами группы и усеченными ярмами, причем обмотка центрального полюса размещена на дне глубокого паза, а обмотка крайнего полюса группы уложена в глубокий паз вторым слоем на обмотку центрального полюса и единственным слоем - в крайний паз. В усеченном ярме с внешней стороны статора может быть выполнено углубление.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером выполнения со ссылкой на чертежи, на которых показаны:
- фиг. 1 - поперечное сечение трехфазного индукторного двигателя;
- фиг. 2 - диаграммы магнитных потоков.

Трехфазный индукторный двигатель, показанный на фиг. 1, содержит безобмоточный ротор 1 с шестью зубцами 2. Статор двигателя содержит шесть полюсов 3 и 4 с размещенными на них фазными обмотками 5, 6. Полюса объединены в две группы 7 и 8, каждая из которых содержит полюса, оси которых сдвинуты друг относительно друга в пределах группы на 240 электрических градусов. Группы полюсов 7 и 8 объединены в магнитную систему статора ярмами 9 и 10, выполненными усеченными с внешней стороны. Оси смежных полюсов, принадлежащих разным группам, смещены на 240-360 электрических градусов. Одноименные полюса в обеих группах размещены на статоре диаметрально.

Фазные обмотки включены так, что намагниченность полюсов одной группы направлена от статора к ротору, а в другой - от ротора к статору. В этом случае магнитные потоки (фиг. 2) фазных полюсов Фа, Фв и Фс, имеющие однонаправленный характер в данном типе двигателя, суммируются в длинных ярмах 9 и 10. При таком включении в результирующем магнитном потоке Ф этих ярм переменная составляющая потока существенно снижается и потери в длинных ярмах оказываются незначительными.

Пазы 11 и 12 около центрального полюса 3 выполнены более глубокими, чем крайние пазы 13 и 14. Это позволяет обмотку центрального полюса уложить на дно глубоких пазов 11 и 12, а обмотку крайнего полюса 6 уложить в пазу 11 сверху обмотки центрального полюса 5 вторым слоем. Такая укладка обмотки в данной конструкции позволяет дополнительно уменьшить один из поперечных размеров статора, а именно, размер А. Кроме того, в микромашинах данной конструкции такая обмотка более удобна для укладки, чем обмотки в аналоге и прототипе.

В ярме 10 может быть выполнено углубление 15, необходимое при работе двигателя в системе с редуктором в случае малого межосевого расстояния между двигателем и вращающейся частью редуктора.

Выступы 16 и 17, являющиеся в магнитном отношении ярмами 9 и 10 и расположенные в непосредственной близости от ротора 1, не будут взаимодействовать с зубцами ротора. Это обусловлено тем, что в каждой группе полюсов имеются одноименные фазные полюса, размещенные диаметрально и включенные согласно.

Положительный эффект предполагаемого изобретения достигается за счет того, что число зубцов статора выбрано равным 6, ротора - 6, а ярма, соединяющие одинаковые группы полюсов, выполнены усеченными. Это позволяет существенно снизить допустимое межосевое расстояние между двигателем и вращающейся частью при работе двигателя в связке с редуктором.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам, которые могут быть использованы в качестве электропривода в случае ограничения одного из поперечных размеров двигателя, в частности при работе в системе редуктор - двигатель. Сущность изобретения состоит в том, что в трехфазном индукторном двигателе, содержащем статор с шестью полюсами и размещенными на них фазными обмотками, а также зубчатый безобмоточный ротор, последний согласно изобретению выполнен с шестью зубцами. Изобретение позволяет уменьшить один из поперечных размеров статора и тем самым улучшить компоновочные свойства конструкции двигателя в целом. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Трехфазный индукторный двигатель, содержащий статор с шестью полюсами и размещенными на них фазными обмотками, зубчатый безобмоточный ротор, отличающийся тем, что ротор содержит шесть зубцов. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что полюса разделены на две группы полюсов, соединенные между собой усеченными ярмами, при этом каждая группа полюсов включает центральный и смежные с ним крайние полюса. 3. Двигатель по п. 2, отличающийся тем, что намагниченность полюсов в одной группе направлена от статора к ротору, а в другой - от ротора к статору. 4. Двигатель по п. 3, отличающийся тем, что пазы, образованные центральным и смежными полюсами в пределах каждой группы полюсов, выполнены с глубиной, в 1,2 - 2,5 раза превышающей глубину крайних пазов, образованных крайними полюсами группы и усеченными ярмами, причем обмотка центрального полюса размещена на дне глубокого паза, а обмотка крайнего полюса группы уложена в глубокий паз вторым слоем на обмотку центрального полюса и единственным слоем - в крайний паз. 5. Двигатель по п. 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что в усеченном ярме с внешней стороны статора выполнено углубление.