ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Российский патент 2007 года по МПК H02K57/00 

Описание патента на изобретение RU2303325C1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к регулируемым двигателям переменного тока, и может быть использовано при проектировании и производстве электропривода, необходимого для плавного и экономичного регулирования скорости вращения вала в широких пределах ее изменения с сохранением достаточно высокого пускового момента.

Известна конструкция коллекторного двигателя переменного тока [1], принцип действия которого основан на законах электромагнитной индукции и притяжения электромагнита к магнитному материалу.

Существенными недостатками данного двигателя являются конструктивная сложность и наличие тяжелых условий коммутации, что ограничивает широкое применение их на практике.

Изобретение направлено на создание регулируемого электродвигателя переменного тока без коллектора с целью упрощения его конструкции и устранения тяжелых условий коммутации.

Это достигается тем, что статор включает в себя две части - асинхронную и магнитную с явно выраженными полосами и независимыми друг от друга обмотками возбуждения на них, оси которых расположены в параллельных плоскостях и под углом α друг к другу, а наконечники магнитной части имеют клювообразную форму, обеспечивающую уменьшение воздушного зазора.

На фиг.1 изображен предлагаемый электродвигатель: на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 показаны механические характеристики двигателя.

Статор двигателя включает в себя две части - асинхронную 1 и магнитную 2 с явно выраженными полюсами, оси которых расположены в параллельных плоскостях и под углом α друг к другу (фиг.2). Асинхронная часть сектора имеет наконечники обычной формы, а магнитная - клювообразную форму, обеспечивающую уменьшение воздушного зазора. На фиг 2 они показаны соответственно сплошной и пунктирной линиями.

На полюсах асинхронной и магнитной частей статора установлены независимо друг от друга соответственно обмотки возбуждения 3 и 4, и тем самым они представляют собой два независимых друг от друга магнитопровода.

На валу 5, вращающемся в соответствующих опорах в корпусе статора, установлен жестко якорь 6 с короткозамкнутыми обмотками 7, тем самым представляющий собой электромагнит.

Электродвигатель работает следующим образом.

При подключении обмоток 3 к источнику напряжения в асинхронной части статора 1 возникнет главный магнитный поток Ф (см. фиг.1 и 2), который в свою очередь индуцирует в короткозамкнутых обмотках 7 якоря э.д.с. Мгновенное направление последних показано на фиг.2 попарно крестиками и точками. Указанные э.д.с. будут возбуждать в магнитной части статора 2 поток Ф1, который, взаимодействуя с ее полюсами, создает вращающий якорь момент М1. Поток Ф1, стремясь укоротить свою протяженность, будет поворачивать якорь 6 против часовой стрелки моментом М1.

Для увеличения вращающего момента М1 подают на обмотки 4 ток возбуждения, направление которого выбирается таким образом, чтобы направление возникающего под действием этого тока в полюсах 2 магнитного потока совпадало с потоком Ф1.

Асинхронная часть статора совместно с якорем представляют собой «асинхронный двигатель» с явно выраженными полюсами без начального момента. В связи с этим с увеличением скорости вращения якоря 6 и под действием магнитного потока Ф1 в «асинхронном двигателе» будет возникать возрастающий момент М2, достигающий своего максимального значения при скольжении S=0,2 (соответствует n≈2800 об/мин). Таким образом, якорь двигателя вращается под действием результирующего момента (М), равного сумме моментов, создающихся за счет потока Ф1 в магнитной части статора (M1) и «асинхронном двигателе» (М2).

На фиг.3 представлены графики изменения указанных моментов (механические характеристики) в зависимости от числа оборотов n и скольжения S. Здесь 1-M1=f1(n); 2-М2=f2(S); 3-М=М12; Мn - пусковой момент, создаваемый потоком Ф1. Механическая характеристика М=f1(n)+f2(S) предлагаемого двигателя является жесткой, что обеспечивает высокопроизводительную работу всего электропривода в транспортных средствах.

Регулированные скорости вращения якоря двигателя можно производить тремя способами:

1) изменением напряжения только в обмотках полюсов асинхронной части статора;

2) изменением напряжения только в обмотках полюсов магнитной части статора;

3) одновременным изменением напряжений в вышеуказанных обмотках.

Применение предлагаемого изобретения в промышленности позволит создавать практически любой мощности двигатели переменного тока с достаточно простой конструкцией, экономичным и плавным регулированием скорости вращения вала в широких пределах ее изменения, сохраняя при этом необходимый высокий пусковой момент, а также значительно снизить стоимость электропривода.

Источники информации

1. А.С. СССР №1483561, кл. Н02К 27/06, 1989.

Похожие патенты RU2303325C1

название год авторы номер документа
БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 2007
  • Хван Дмитрий Владимирович
  • Хван Юрий Яковлевич
  • Хван Александр Дмитриевич
  • Пархоменко Георгий Анатольевич
  • Дикарев Михаил Александрович
RU2358376C1
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1996
  • Хван Ю.Я.
  • Хван Д.В.
  • Хван А.Д.
  • Бочаров В.Б.
RU2092959C1
РЕПУЛЬСИОННЫЙ БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ 2010
  • Чистяков Евгений Алексеевич
RU2412517C1
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1996
  • Обухов Виталий Арсеньевич
  • Удальцов Александр Валентинович
RU2096896C1
МАШИННО-ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ АГРЕГАТ 1995
  • Свечарник Давид Вениаминович
RU2096893C1
СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С МОДУЛИРОВАННОЙ МДС ЯКОРЯ 2009
  • Чернухин Владимир Михайлович
RU2414790C1
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С МОДУЛИРОВАННОЙ МДС ЯКОРЯ 2009
  • Чернухин Владимир Михайлович
RU2414789C1
МОДУЛЬНАЯ СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА 2010
  • Чернухин Владимир Михайлович
RU2414039C1
МОДУЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА 2010
  • Чернухин Владимир Михайлович
RU2414791C1
УСИЛИТЕЛЬ МАГНИТНОГО ПОТОКА И СИЛОВЫЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА НА ЕГО ОСНОВЕ 2000
  • Гусев П.Г.
  • Богослов А.В.
  • Крюковский В.Б.
RU2201001C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 303 325 C1

Реферат патента 2007 года ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники, а именно к регулируемым двигателям переменного тока, и может быть использовано при проектировании и производстве электропривода, необходимого для плавного и экономичного регулирования скорости вращения вала в широких пределах ее изменения с сохранением достаточно высокого пускового момента. Сущность изобретения заключается в том, что статор двигателя состоит из двух частей - асинхронной и магнитной с независимыми обмотками возбуждения на их полюсах, оси которых расположены в параллельных плоскостях и под углом α друг к другу. Технический результат от использования данного изобретения состоит в обеспечении возможности создания электродвигателя переменного тока практически любой мощности, обладающего достаточно простой конструкцией и низкой стоимостью, с экономичным и плавным регулированием скорости вращения вала в широких пределах ее изменения при сохранении необходимого, достаточно высокого пускового момента, а также значительного снижения стоимости электропривода. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 303 325 C1

Электродвигатель переменного тока, содержащий статор с магнитоприводом и якорь с электромагнитом, отличающийся тем, что статор содержит две части - асинхронную и магнитную с явно выраженными полюсами и независимыми друг от друга обмотками возбуждения на них, оси которых находятся в параллельных плоскостях и под углом α друг к другу, а наконечники магнитной части имеют клювообразную форму, обеспечивающую уменьшение воздушного зазора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2303325C1

Коллекторный электродвигатель переменного тока 1987
  • Хван Юрий Яковлевич
SU1483561A1
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1996
  • Хван Ю.Я.
  • Хван Д.В.
  • Хван А.Д.
  • Бочаров В.Б.
RU2092959C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2001
  • Шинтеков Ертай Джанузакович
  • Рыбаков Ю.В.
RU2218652C2
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ 1997
  • Спешков Б.А.
RU2158464C2
Умножитель частоты следования импульсов 1980
  • Астапенко Геннадий Федорович
  • Микулович Владимир Иванович
  • Скриган Николай Николаевич
SU945964A1
US 6476534 А2, 05.11.2002.

RU 2 303 325 C1

Авторы

Хван Александр Дмитриевич

Дикарев Михаил Александрович

Хван Юрий Яковлевич

Хван Дмитрий Владимирович

Даты

2007-07-20Публикация

2006-03-09Подача