Электродвигатель с колеблющимся ротором Советский патент 1983 года по МПК H02K41/06 

2. Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что обмотки ротот ра и статора соединены последовательно.

3, Двигатель по п.1, о т л-и ч аю щ и и с я тем, что обмотка ротора выполнена короткозамкнутой, а пазы статора и ротора открытыми

1. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С КОЛЕБ ЛЩЙМСЯ РОТОРОМ, содержащий, статор, установленный на коленчатом sajiy ротор, в пазах магнитопроводов которых уложена трехфазная обмотка, и пару .зубчатых колес, ограничивающих вращение ротора вокруг своей продольной оси, и которых колесо наружного зацедления смещено относительно продольной оси статора и шарнирно связано с ним, а колесо внутреннего зацепления жестко . соединено с торцам ротора и смещено относительно его продольной оси на ту же величину несоосности, отличающийся тем, что, с целью плавного регулирования частоты вращения вала при неизменных частоте и напряжении питания обмоток, колесо наружного зацепления шарнирно связано со статором через червячное колесо, соосно с продольной осью статора и сцепленное с червяком, вал которого соединен с поворотным зубчатым храповым механизмом двухстороннего действия. W 4 У1 СО CAD а

1

Изобретение относится к электроехнике.

Известен электродвигатель с колебющимся ротором, содержащий статор установленный на коленчатом валу отор, в пазах магнитопроводов котоых уложена трезфазная обмотка, а отор, ограничен от вращения вокруг своей продольной оси парой зубчатых олес внутреннего зацепления, из которых колесо наружного зацепления смещено относительно продольЕ1Ой оси статора и шарнирно связано с ним, а колесо внутреннего зацепления жестко соединено с торцем ротора и смеено относительно его продольной оси на ту же величину несоосности, что не позволяет плавно регулировать частоту врашения вала.

Цель изобретения - плавное регулирование .частоты вращения вала при неизменных частоте и напряжении питания обмоток.

Поставленная цель достигается тем, что в электродвигателе колесо наружного зацепления шарнирно связано со статором через червячное колесо, соосное с продольной осью статора и сцепленное червяком, вал которого соединен с поворотным зубчатым храповым механизмом двухстороннего . действия.

При этом обмотки ротора и статора соединены последовательно.

Обмотка ротора может быть выполнена короткозамкнутой, а пазы статора И ротора открытыми.

На фиг. 1 изображен электродвигатель с последовательным соединением обмоток ротора и статора, продольный разрез; нафиг. 2 - то же, поперечное сечение; на фиг, 3 вариант двигателя -С короткозамкнутым ротором, цоперчное сечение.

Статор 1 (фиг. 1 и 2) жестко крепится к станине 2. В пазах статора I уложена трехфазная обмотка 3, В пазах ротора 4 уложена аналогичная трехфазная обмотка 5. Пакет магнитопровода запрессован на вхулке б и закреплен с другого торца обоймой 7, Торец втулки б выполнен с зубчатым колесом 8 с внутренними зубьями. Осевая линия колеса 8 смещена относительно продольной оси ротора 4 на величину эксцентриситета,(f . Впрессованными подшипниками 9 и 10 во втулке 6 и обойме 7 ротор 4 установлен шарнирно на коленчатом валу 11,, имеющим pjia устранения вибрации балансир5 ный противовес 12. Коленчатый вал 11 установлен на подшипниках 13 и 14 крышек 15 и 16, жестко соединенных со станиной 2, Зубчатое колесо 8 находится в зацеплении с наружными

Q зубьями колеса 17, шарнирно связан- но го через подр ипник 18 с червячным колесом 19. Осевая линия колеса 17 смешена относительно продольной оси статора на величину эксцентриситета г. Червячное колесо 19 связано шарнирно через подшипник 20 скольжения с крышкой 15 соосно со статором и находится в зацеплении с червяком 21, Червяк 21 соединен с поворотным зубчатым храповым механизмом двухстороннего действия, состоящим из зубчатого храпового колеса, жестко соединенного с маховичком 22, и коромысла или ползуна с закрепленной на них собачкой (не показаны) ,. Б крыглке 15

5 установлена из электроизоляционного материала клем1.1ная коробка 23 к клеммам 24 и 25 которой крепятся наружные концы плоских спиральных пружин 26 и 27 (на чертеже третья спиральная пружина не изображена) ,, Внутренние концы пружин 26 и 27 крепятся к кл. 28 и 29, впрессованным в электроизоляционную колодку 30 закрепленную жестко на втулке б ротора 4, К клеммам 28 и 29 подсоединены выводные концы двух фаз роторной обмотки (третья клемма, к которой подсоединена третья фаза обмотки на чертеже на изображена)

Электродвигатель (фиг. 3) выполняется с открытыми пазами на статоре 31 и роторе 32, В пазах статора 31 уложена распределенная трехфазная обмотка 33„ Число зубцов 34 ротора равно числу зубцов 35 статора В па5 зах ротора 32 уложены стержни 36 короткозамкнутой обмотки.

Принцип работы двигателя состоит в следующем, 0 ,

Трехфазная обмотка 3 статора.создает вращающееся Ш -полюсное магнитное поле. Трехфазная обмотка 5 ротора, соединенная последэвательно с

обмоткой статора, также создает вращающееся в том же направлении m-полюсное магнитное поле. При наличии между осью магнитного потока статора и осью магнитодвижущей силы ротора некоторого пространственного угла сдвига появится вращаю щий момент ротора. Однако вращению ротора вокруг своей продольной оси препятствует зубчатое зацеплениеколеса 8 с колесом.17 вследствие смещения их осевых линий относитель но продольных осей соответственно ротора и статора на величину -эксцентри Еитета , Так как колесо 8 соединено жестко с ротором, а колесо 17 - шарнирно со статором, то ротор, связанный с коленчатым валом шарнирно, под действием вращающего момента вынужден совершать щатунноколебательное движение, вр.ащая при этом коленчатый вал. При совпадении осей оОмоток статора и ротора, когда, следовательно, угол сдвига межд ними равен нулю (положение холостого кода), МДС ротора и статора, образованные током, текущим по их обмоткам, действуют согласно. В это случае вращающий -момент двигателя равен нулю, и роторнаходится в покое (режим электромагнитного тормоза) , При плавном изменении пространственного угла сдвига между осями

обмоток статора и ротора против направления вращения магнитного пол вал двигателя вращается р направлении вращения магнитного потока с плавным изменением частоты вращения. Изменение пространстден.ного угла сдвига между осями обмоток статора и ротора- осуществляется поворотом черЕГячного колеса 19 через червяк 21 с помощью поворачивающего хра0пового механизма вращением его маховичка 22.

Работа двигателя с короткозамкнутым колеблющимся ротором основан также на основе вз-аимодействия, маг5нитного поля индуктируемых в коротко замкнутой обмотке токов с магнитным полем статора. При совпадении радиальных осей зубцов 34 ротора и 35 статора частота вращения в-ала соответствует синхронной. При сдвиге зубцов ротора по отношению к зубцам статора в -направлении, вращения магни.тного поля статора (в пределах ширины зубца статора) .частота вра5 щения вала уменьшается ниже синхронной,-, и скольжение увеличивается. При сдвиге зубцов ротора в пределах половины ширины зубца статора про-тив направления враще.ния магнитного поля частота вращения вала увеличи0вается, выше синхронной, и скольжение, уменьшается.

I

31

32

фиг.д