Электродвигатель с катящимся ротором Советский патент 1986 года по МПК H02K41/06 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть исно пьзовано в при- Еюдах различных устройств.

Цель изобретения - устранение вибрации, ноявляюи1ейся в нроцессе работы электродвигателя с катящимся ротором.

На чертеже приведен предлагаемый электродвигатель, продольный разрез.

Статор электродвигателя составлен из двух пакетов шихтованных в осевом направлении магнитопроводов 1 со спинками 2 из магнитомягкого материала и т-фазных обмоток 3 переменного тока и установлен в обойме 4 из немагнитного материала. Последняя имеет два радиальных выреза. Между пакетами магнитопроводов статора уста- нов.лена осевая система подмагничивания: два постоянных магнита 5 в виде полуколец. На торцах статора через втулки 6 установлены опоры 7 качения, взаимодействующие с направляющими, выполненными в корпусе 8 и крышке 9 корпуса. В расточке статора размещен ротор, состоящий из спинки 10 из магнитомягкого материала и двух щихто- ванных в осевом направлении магнитопроводов 11. Между пакетами этих магнитопроводов установлено зубчатое колесо 12 с двумя радиальными спицами, входящими в ответные вырезы в обойме статора и корпусе, и двумя зубчатыми венцами. На спинке ротора с торцов установлены опоры 13 качения, взаимодействующие с направляющими, выполненными в корпусе 8 и крыщке 9 корпуса. Зубчатые венцы колеса 12 взаимодействуют: правый - с зубчатым венцом 14, жестко связанным с корпусом, левый - с выходным вал-колесом 15. Числа зубьев правого венца колеса 12 и венца 14 равны, число зубьев на выходном вал-колесе 15 на единицу боль- 1не числа зубьев взаимодействующего с ним левого венца колеса 12.

Элементы электродвигателя защищены кожухом 16, на который через опоры 17 качения опирается выходной вал-колесо.

Э;1ектродвигатель работает следующим образом.

В исходном положении при отсутствии тока в обмотках статора статор и ротор располагаются эксцентрично относительно оси симметрии ОО двигателя с эксцентриситетами i и {-2 соответственно. Такое расположение статора и ротора обусловлено наличием униполярного подмагничивания и эксцентриситетом статора и ротора относительно оси симметрии ОО двигателя.

При этом внутренняя обойма опоры 7 качения и наружная обойма оноры 13 качения взаимодействуют с соответству(:(5.и.ми направляющими на корпусе 8 и крышке 9. Этим обеспечиваются зазор в расточке статора и необходимые зазоры в зубчатых зацеплениях.

При подключении обмоток статора к источнику питания в рабочем зазоре электро- дви1-ателя появляется вращающееся магнит

0

5

0

0

5

5

ное поле. Под действием сил тяжения этого поля ротор в притянутом к статору состоянии обегает рабочий зазор; внутренняя обойма опоры 7 качения и наружная обойма 13 качения обкатывают направляющие на корпусе 8 и крышке 9. Конструкция этих направляющих выполнена таким образом, что при этом статор и ротор совершают эксцентрические перемещения в противофазе относительно оси симметрии ОО двигателя: первый с эксцентриситетом I, второй с эксцентриситетом . Взаимодействие зубчатых венцов на колесе 12, а венца 14 на вал-колесе 15 вызывает медленное вращательное перемещение вал-колеса, так как ротор с помощью зубчатого венца 14 удерживается от вращения относительно собственной оси симметрии О2О2. Статор также не соверщает вранда- тельного перемещения относительно собственной оси симметрии OiOi, так как кинематически не взаимодействует с другими элементами конструкции двигателя. Медленное вращательное перемещение совершают также обоймы опор 7 и 13 качения, взаимодействующие с направляющими.

Конструкции статора,ротора и связанных с ними элементов выполнены таким образом, что центры их масс находятся в одной плоскости (перпендикулярной плоскости чертежа). Масса ротора и связанных с ним элементов находится в соотнощении с массой статора и связанных с ним элементов и определяется из выражения

m - .

Hip -ff-ьг

где m,,, гПс - массы ротора, статора и связанных с ними элементов соответственно, кг;

1,2 - эксцентриситеты вращательных перемещений статора и ротора соответственно, м.

Это приводит к равенству инерционных сил, вызванных вращательным эксцентричным перемещением статора и ротора. Так как эти силы направлены встречно и находятся в одной плоскости, они, замЕ 1каясь через направляющие, взаимно уравновещивают друг друга. Это приводит к устранению вибрации при работе электродвигателя с катя- П1ИМСЯ ротором.

Кроме того, необходимым условием устранения вибрации является и то, что направляющие для опор статора и ротора должны находиться на неподвижном конструктивном элементе, которым в данном случае является корпус. Только в этом случае возможно одновременное выполнение кинематических пар зубчатыми и устранение вибрации.

Формула изобретения

Электродвигатель с катящимся ротором, содержащий корпус, статор с многофазной обмоткой, ротор, жестко связанные с рото122658034

ром зубчатые венцы, взаимодействующиерации, статор расположен в корпусе с эксс ними ответные зубчатые венцы на корпусе,центриситетом относительно оси двигателя

опоры качения, установленные на торцахи на нем установлены дополнительные опоры

ротора, взаимодействующие с ними направ-качения, а в корпусе имеются дополнительляющие на корпусе, и выходной вал, отли-ные направляющие, взаимодействующие

чающийся тем, что, с целью устранения виб-с этими опорами.

Изобретение относится к электромашиностроению и направлено на устранение вибрации электродвигателя с катяш,имся ротором. Статор установлен в корпусе двигателя эксцентрично его оси. На торцах статора через втулки 6 установлены опоры 7 качения, взаимодействуюшие с направляющими, выполненными в корпусе 8 и крышке 9 корпуса. На спинке ротора с торцов установлены опоры 13 качения, взаимодействующие с теми же направляющими, что и опоры 7 качения. Инерционные силы, вызванные вращательным эксцентричным перемещением статора и ротора, равны. Т. к. эти силы направлены встречно и находятся в одной плоскости, они, замыкаясь через направляющие, взаимно уравновешивают друг друга, что приводит к устранению вибрации. 1 ил. W ГС ND 05 СП 00