Синхронная редукторная электрическая машина Советский патент 1983 года по МПК H02K19/06 

I.

//7/i/ //AW y/ y//.

/ «

у Xч Ч XЛЧЧЧХ Ч

gzr Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электрическим машинам с электромагнитной редукцией частоты вращения, и может 5ыть использовано для создания испол нительных электродвигателей и тахоге нераторов для систем автоматического управления. . Известны синхронные редукторные электрические машины, содержащие ста тор с числом «зубцов Z и ротор G чис лом зубцов Zg/ обмотку якоря с числом пар полкюов Р и индуктор, причем , где л) - разность чисел зубцов статора и ротора на паре полюсов 1. Недостатком такой машины является малая удельная мощность в связи с малой амплитудой пульсации магнитного потока. Наиболее близкой к предлагаемой является синхронная редукторная элек рическая машина, содержащая магнитну систему с двусторонней зубчатостью, состоящую из зубчатого статора и зуб чатого ротора, обмотку якоря и индук тор с полюсами 2 . Недостатком такой машины является низкая удельная, мощность на единицу объема из-за малой амплитуды пульсаций магнитного потока машины. Цель изобретения - повьпиение удел ной мощности на единицу объема путем Увеличения амплитуды пульсаций магни шого потока машины. Указанная цель достигается тем, что в синхронной редукторной электри ческой машине, содержащей магнитную систему с двусторонней зубчатостью, хзостоящую из зубчатого статора и зуб чатого ротора, обмотку якоря и индук тор с полюсами, в пазах магнитной . системы установлены постоянные магни ты, оси намагниченности -которых направлены встречно намагниченности полюсов индуктора. . На фиг. 1 представлена предлагаемая машина, продольный разрез; на фиг. 2 -то же поперечный разрез; на Фиг. 3 и 4 - (трафики, пояснянадие принцип работы устройства; на фиг.5 экспериментальные выходные характеристики машины. Синхройная редукторная электричес кая машина (фиг. 1 и.2) состоит из статора 1,, обмотки якоря 2 и ротора 3. Статор 1 и ротор 3 образуют магнитную систему с двусторонней Зуб чатостью редукторной мешаны,.число зубцов 4 и 5 которой связано с полюс нос тью обмотки якоря соотношейием f где Z -Ччисло зубцов 4 статора 1, i число зубцов 5 ротора 3, Р - число пар полюсов обмотки 2, разность чисел зубцов статора и ротора. индуктор б образован обмоткой 7 возбуждения и аксиальным магнитопроводом 8 и создает униполярный поток возбуждения. При размещении обмотки 7 возбуждения в пазах 9 и 10 магнитной системы 1 и 3 индуктор 6 образует переменно-полюсную систему возбуждения. Обмотка 7 возбуждения в этом случае может размещаться и в пазах 9 статора 1 как обмотка якоря 2, так и в пазах 10 ротора 3 (не показано). Вместо обмоток 7 возбуждения могут быть применены постоянные магниты (не показано). В пазах 9 и 10 магнитной системы 1 и 3 с двусторонней зубчатостью расположены дополнительно постоянные магниты 11 (фиг. 1-4). Намагниченность каждого магнита 11 направлена встречно намагниченности полюсов 12 индуктора 6. Максимальное число магнитов 11 определяется местом их расположения и может быть,равно1г.7..7.г. При переменно-полюрном индукторе б постоянные магниты 11 размещены на той части магнитной системы 1 и 3 с ( двусторонней зубчатостью, на которой и обмотка 7 возбунодения или постоянные магниты, соэдакщие переменно-полюсную систему возбуждения. Устройство работает следующим образом. Магнитный поток индуктора б замыкается через зубцово-пазовую зону магнитной системы 1 и 3 (фиг. 1 и 2) , , сосредотачиваясь в зонах совпадения . .зубцов 4 и 5 статора 1 и ротора 3. Меньшая часть потока, проникает в область пазов 9 и 10. Магниты 11 создают свой магнитный поток, который также, замыкаясь через эубцово-пазо вую зону магнитной системы 1 и 3, сосредотачивается в зонах совпадения зубцов4 и 5, что видно из закона распределения поля дополнительных магчитов 11 (фиг. 3 и 4). Кроне того, магнит 11 препятствует проникновению ча:сти потока индуктора б в пазы 9 и 10 магнитной системы 1 и 3, вытесняя его в зубгда 4 и 5. Распределение результирующего поля определяется как полем индуктора 6, так и полем постоянных магнитов II. Очевидно, что амплитуда пульсации результирующего поля возрастает. Это приводит к увеличению амплитуды рабочей гармоники поля, что наглядно демонстрируется (фиг. 4) увеличением ЭДС в обмотке якоря 2.,910 означает, что в гейераторном режиме крутизна выходного нагпряжения также возрастает. Такш« образом, введение магнитов увеличивает КРУТИЗНУ выходного сигнала в геиераторном режиме за счет увеличения Ецлплитудыпульсации магнитногопотеka к, след|;овательйо увеличивает удельиую мощность. В двигательном режиме создаются условия для увеличе .Ния Максимального юмeнтa. Кроме того, повышение крутизны выходного мапряже- ния э генераторном режиме (при испольэовгжииг например-, в Качестве тахЬгенераторов) и;углового ускореиня в двигательном режиме (при использова,НИИ в качестве исполнительного двига теля} позволяет расширить области : применения редукторных двигателей в прецизионных, быстродействупцих приводах,

СИНХРОННАЯ РЕДУКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, содержащая магнит- ную систему с двусторонней зубчатоатью, состоящую из зубчатого статора и зубчатого ротора, обмотку якоря и индуктор с полюсами, отличающ a я с я тем, что, с целью повыше. ния.удельной мощности на единицу объема путем увеличения амплитуды пульсаций магнитного потока машин, в пазах магнитной системы установлены постоянные магниты, оси намагниченности которых направлена встречно намагниченности полюсов индуктора.