Синхронный электродвигатель Советский патент 1985 года по МПК H02K21/08 

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к синхронным электродвигателям, применяемым в качестве привода различных механизмов. Известен синхронньй электродвигатель, содержащий два комплекта катушек обмотки управления, размещенные с обоих торцов постоянных магнитов ротора, расположенные между двух . дисков магнитопровода, установленных параллельно друг другу. Диски магнитопровода установлены в немагнитном корпусе, составленном из двух частей,. между которыми установлены .зубча.тый фиксатор и ротор с Постоянными магнитами 1 . Такие синхронные электродвигатели сложны по конструкции, облада от низкой надежностью, способны вращать ся только в одну сторону И; применяются в основном в качестве шаговых двигателей, работающих от источника импульсных; сигналов. Весьма большая относительная величина инерции ротора способствует снижению надежности известного электродвигателя. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является синхронный электродвигатель, содержащий статор с плоскими кольцевыми катушками, установленными на дисковом магнито-проводе с пазами, роторы с кольцевы йостояншлми магнитами, валы которых расположены параллельно 2. Недостаток известного электродвигателя - низкий КПД, обусловленный несимметрией магнитной.системы. Целью изобретения является повышение КПД электродвигателя путем созда|1ия симметричной магнитной системы . Указанная цель достигается тем, что в синхронном электродвигателе, содержап1ем статор с плоскими кольцевыми катушками, установленными на дисковом магнитопроводе с пазами, роторы с кольцевыми постоянными магнитами, валы которых расположены параллельно, в центре магнитопровода выполнено от зерстие, валы роторов установлены равномерно по окружности магнитопровода, а катушки располо жены соосно валам, пазы расположены по окружности внешнего диаметра дис ка магнитопровода и ограничены дуга ми окружности с диаметром, равным диаметру центрального отверстия. На фиг. 1 схематически представлен предлагаемьй двигатель, разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане-, на фиг. 3 - модификация двигателя-, на фиг. 4 - то же, вид в плане; -на фиг. 5 - положение роторов электродвигателя для шести характерных случаев распределения тока в катушках при .включении обмотки в сеть трехфазного тока. На параллельных валах 1, 2 и 3 (фиг.1,2), связанных кинематически с выходным валом 4 и установленных равномерно по окружности магнитопровода 5, выполненного в виде диска, установлены, в частности, четырех полюсные кольцевые постоянные магниты 6, 7 и 8 роторов электродвигателя. Оси, проходящие через одноименные полюса магнитов 6, 7 и 8, параллельны. Соосно валам 1, 2 и 3 на магнитопроводе 5 установлены катушки 9, 10 и 11. Магнитопровод 5 с внешней стороны снабжен, пазами 12, ограниченными дугами окружности с диаметром, равным диаметру центрального отверстия 13 магнитопровода 5. В центральное отверстие 13 магнитопровода 5 запрессован немагнитный диск 14. Электродвигатель (фиг.З) может быть снабжён двумя комплектами катушек 9,10 и 11 и магнитопроводов 5. Принцип работы .электродвигателя наглядно поясняется на фиг, 5. При подключении обмотки электродвигателя к цепи трехфазного тока положение роторов в любой момент времени однозначно определяется соотношением токов в трех, катушках 9, 10 и 11, которые являются тремя фазами статора синхронного электродвигателя. На фиг. 5 показано положение устойчивого равновесия роторов с магнитами 6, 7 .и 8 электродвигателя для наиболее характерных случаев распределения токов в фазах (катушках 9-11). Как следует из фиг. 5, за один период изменения тока каждый из роторов с магнитами 6, 7, 8 поворачивается на половину оборота, таким образом, синхронная скорость ротора описываемого электродвигателя равна скорости синхронного электродвигателя с двумя парами полюсов и распределенной обмоткой. Направление вращения описываемого электро311562024

двигателя определяется чередованием Кроме того, помимо способности фаз (катушек 9-11).к реверсу и работе в трехфазном реПредлагаемый двигатель имеет сим- жиме двигатель позволяет .полуметричную магнитную систему, что чить равномерную скорость врапозволяет повысить его КПД. щения.

/J

/4

т

8

f2

Фиг. 2

СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержап(ий статор с плоскими кольцевыми катушками, установленными на дисковом магнитопроводе с пазами, роторы с кольцевыми постоянными магнитами, валы которых расположены параллельно , отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем создания симметричной магнитной системы, в центре магнитопровода выполнено отверстие, валы роторов установлены равномерно по окружности магнитопровода, а катушки расположены соосно валам, пазы расположены по окружности внешнего диаметра диска магнитопровода и ограничены дугами окружности с диаметром, равным диаметру центрального отверстия.

Фи8. 3

10

12

If

Фиг. 5