Электродвигатель с колеблющимся ротором Ю.Е.Окулова Советский патент 1983 года по МПК H02K41/06 

Изобретение относится к электрическим маишнам и может быть использовано для привода различных механизмов и устройств как с плавным, так и ступенчатым регулированием частоты вращения. Известен электродвигатель с колеблющимся ротором, содержащий статор с обмоткой и эксцентрично расположенный в расточке статора шарнирно на коленчатом валу ротор с обмоткой 1. Однако в известном электродвигателе из-за неравномерного воздушного зазора снижается момейт на выходном валу и КПД. Цель изобретения - увеличения КПД двигателя. Указанная цель достигается тем, что в расточке между колеблющимся ротором и статором установлен на валу дополнительный. полый ротор, у. которого внутренняя поверхность эксцентрична относительно внешней, причем поверхность полого ротора выполнена в виде чередующихся продольных магнитопроводящих шихтованных участков и замкнутых по обоим торцам кольцами токопроводящих участков. На фиг. 1 изображен предлагаемый злектродвигатель, продольное сечение; на фиг. 2 то же, поперечное сечение. Электродвигатель имеет статор 1 с обмоткой 2и установленный шарнирно через подшипник 3и,4 на коленчатом валу 5 ротор 6 с обмоткой 7. Коленчатый вал 5, имеющий балансирный противовес 8, опирается на статор шарнир но через подшипники 9 и 10. Эксцентричная в:тулка И шарнирно соединяет ротор 6 со ста тором 1 через подшипники 12 и 13, расстояние между продольными осями 14 и 15 которых равно эксцентриситету коленчатого вала 5. Эксцентричная втулка 11 смещена относительно продольной оси 16 ротора 6 на величину эксцентриситета Гсм Полый ротор 17 с одного торца соединен соосно продольной оси 18 статора 1 относительно своего наружно диаметра жестко с коленчатым валом 5. С дру гого торца ротор 17 соединен шарнирно со статором через подшипник 19. Внутренняя поверхность ротора 17 выполнена в виДе полого эксцентричного цилиндра, у которого магнитопроводящие продольные шихтованные участки 20 чередуются по окружности с магнитонепроводящими токопроводящими сплошными продольными участками 21, замкнутыми по конца с обеих сторон токопроводящими магнитопроводящими сплошными кольцами 22 и 23. Меж центровое расстояние между наружным и внут ренним диаметрами полого ротора 17 равно эксцентриситету коленчатого вала 5. Электродвигатель работает следующим образом. В электродвигателе при включении его в сеть результирующий магнитный поток между ротором 6 и статором 1 замыкается через магнитопроводящие участки 20 ротора 17. На роторе 6 благодаря пространственному сдвигу оси его обмотки 7 по отношению к оси обмотки 2 статора 1 возникает вращающий момент. Ротор 6 лишен возможности вращаться вследствие смещения эксцентричной втулки 11 относительно его продольной оси 16. Под воздействием вращающего момента ротора 6 эксцентричная втулка 11 вследствие шарнирного соединения как с ротором 6, так и со статором 1 вращается, являясь в каждый момент времени опорой для ротора 6 при вращении им коленчатого вала 5. Сам ротор 6 при этом вьшужден совершать колебательное движение, при котором каждая его точка описьшает окружность с радиусом, равным эксцентриситету коленчатого вала 6 , а поперечная ось перемещается параллельно самой себе. Синхронно с колебаниями ротора 6 вращается относительно продольной оси 18-статора 1 ротор 17, так как он жестко соединен с коленчатым валом 5 и шарнирно со статором 1. Благодаря синхронным движениям двух роторов - вращению полого ротора 17 и колебаниям ротора 6 обеспечивается как и в обычных-классических электрических машинах) минимально допустимый воздушный зазор, равномерный по окружности расточки статора. . Кроме того, магнитонепроводящая часть ротора 17 представляет собою короткоэамкнутую обмотку типа беличья клетка. Так как ротор 17 врац ается согласно с вращающимся магнитным полем статора 1 и ротора 6, то у него возникает асинхронный вращающий момент, действующий согласно с вращающим моментом .на коленчатом валу 5. Б результате КПД электродвигателя с колебляющимся ротором возрастает и становится соизмерим с КПД электродвигателей переменного тока классического исполнения. Кроме того, в Предлагаемом электродвигателе при сохранении минимально допустимого воздушного зазора, равномерного по окружности расточки статора, возможно увеличение эксцентриситета коленчатого вала, что позволяет снизить удельные механические нагрузки на шейки коленчатого вала и повысить надежность работы электродвигателя.

/

/

фиг. 2

Электродвигатель с колеблющимся ротором, содержащий статор с обмоткой и эксцентg U- -..- illip / //y7//7///j //y/y///// d Т ::::г к.;:.:-Лл I р пл{:{;:1--л - J рично расположенный в расточке статора шарнирно на коленчатом валу ротор i обмоткой, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД двигателя, в рвсточке между колеблющимся ротором и статором установлен на валу дополнительный полый ротор, у которого внутренняя поверхность эксцентрична относительно внешней, причем поверхность по юго ротора выполнена в Виде чередующихся продольных магнитопроводящих шихтованных участков и замкнутых по обоим рцам кольцами токопроводящнх участков. -2J