Электродинамическая передача Советский патент 1986 года по МПК H02K51/00 

Изобретение относится к приводам машин и механизмов и может быть использовано в трансмиссиях транспортных сердств, в частности к трансмиссии электромобиля,

Целью изобретения является повышение надежности и увеличение КДЦ передачи,диапазона регулирования передаваемого момента передачи и пускового момента,

На чертеже изображена электродинамическая передача, разрез.

Электродинамическая передача состоит из общего неподвижного корпуса 1, кольцевой катушки 2 возбуждения синхронной машины, закрепленной в копусе 1, зубчатого ротора 3, установленного на ведущем валу, явнополюс- кого ротора 4 синхронной машины, имеющего трехфазную обмотку 5. Ротор 4 синхронной машины, жестко соединен с индуктором 6 асинхронной машины, трехфазная обмотка 7 которого соединена с обмоткой 5, а якорь 8 асингхронной машины имеет обмотку 9, которая может вьшолнять- ся короткозамкнутой или фазной с добавочными пусковыми (регулировочными) реостатами, I ,

Электродинамическая передача работает следующим образом.

При вращении ведущего зубчатого ротора 3 и подаче тока в обмотку 2 возбуждения в трехфазной обмотке 5 ротора 4 наводится переменная ЭДС, Так как магнитный поток, имеющий постоянную величину при заданном знчении тока возбуждения, .изменяется в пределах, обусловленных величиной изменения магнитной проводимости в рабочем зазоре. Так как обмотка 5 соединена с обмоткой 7, то в них протекает ток от наведенной ЭДС. Взаимодействие основного магнитного поля, создаваемого катушкой 2 возбуж дения, с магнитным полем, создаваемым токами в трехфазной обмотке 5, приводит к возникновению электромагнитного момента, действующего на ротор 4 синхронной машины.

Токи, проходящие в трехфазной обмотке 7 индуктора 6, создают вращающееся электромагнитное поле, взаимодействие которого с проводниками обмотки якоря 8 асинхронной машины приводит к возникновению электромаг- .нитного момента, действующего на

0

5

индуктор 6. Электромагнит1-1ые моменты j действуюпще на ротор 4 и индуктор 6,, которые жестко соединены между собой, приводят во вращение производственный механизм.

При уменьшении момента сопротивления производственного механизма (момента сопротивления на колесах транспортного средства) увеличивае - ся частота вращения индуктора 6 и ротона 4. По мере разгона ротора 4, а следовательно, уменьшения относительного врардения ведущего зубчатого ротора 3 и ведомого ротора 4 5 ЭДС, наводимая в обмотках 5 ротора, а такасе токи, протекающие в обмотках 5 и 7, уменьшаются. По этой причине асинхронные моменты синхронной и асинхронной машин уменьшаются. При частоте вращения ротора 4, близкой к частоте вращения ведущего зубчатого ротора 3, возникает синхронный момент и электродинамическая передача переходит в режим прямой передачи.

I

Выполнение обмотки возбуждения

синхронной машины кольцевой и размещение ее в неподвижном корпусе с торца ротора синхронной машины, а также вьшолнение этого ротора явно- полюсным, внутри которого коакси- ально установлен зубчатьй ротор, и соблюдение условия кратности числа зубцов зубчатого ротора числу полюсов ротора синхронной машины позволяет получить бесконтактность электродинамической передачи, а следовательно, повысить надежность ее работы. Синхронные режимы вращения ведущего зубчатого ротора и ведомого явнополюсного ротора синхронной машины позволяют снизить потери на скольжение в режиме прямой передачи и, следовательно, повысить 1ШД всей передачи.

Выполнение электродинамической передачи с числом пар полюсов ротора синхронной машины большим, чем у индуктора асинхронной машины, а также перекрестное включение их трехфазных обмоток позволяет получить вращение электромагнитного поля в синхронной машине обратным вращению электромагнитного поля асинхронной машины. Обратное вращение электромагнитного поля приводит к возникновению момента на индукторе, направленного согласно моменту, воз0

5

0

$

0

5

никакяцему на роторе синхронной машины.

образом, суммирование моментов на индукторе и роторе синхронной машины увеличивает момент электродинамической переда 1и в режиме пуска, а следовательно, расширяет диапазон регулирования передаваемого момента от М

Мр+М„

до - макM, r, Эй ГД« тах И.;к

симапьный и минимальный передавае- feje моменты передачи; М„ - момент на роторе синхронной машины; М, - момент на индукторе асинхронной машины; М„р - момент приводного двигателя.

Обмотка якоря асинхронной машины может быть выполнена к ороткоэамкну- той или фазной. При фазном вьтолне- нии обмотки можно использовать добавочные регулировочные реостаты, позволяющие увеличивать момент в режиме пуска, причем бесконтактность электродинамической передачи не нарушается, так как якорь асинхронной

машины расположен на неподвижном корпусе.

Формула изобрете, ния

1. Электродинамическая передача, состоящая из выполненного в общем неподвижном корпусе каскада синхронной машины с обмоткой возбуждения и асинхронной машины с якорем, ведуРедактор А. Лежнина

Составитель А. Трепутнева

Техред В.КадарКорректор И. Муска

Заказ 2989/56

Тираж 631

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий Я3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

to

5

0

5

0

5

щего вала, ведомого вала, на котором устанойлены жестко соединенные ротор синхронной машины и индуктор асинхронной машины, трехфазные обмотки которых электрически соединены,отличающаяся тем, что, с целью повьшения надежности и КПД передачи, обмотка возбуждения синхронной машины вьтолнена кольцевой и размещена в корпусе с торца ротора синхронной машины, выполненного явнополюсным, внутри которого коаксиально установлен на ведущем валу дополнительно введенный зубчатый ротор, а в корпусе коаксиально индуктору асинхронной машины установлен якорь, причем число полюсов ротора синхронной машины кратно числу зубцов зубчатого ротора.

2.Передача поп. 1, о т л и- чающаяся тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования передаваемого момента, трехфазные обмотки индуктора асинхронной машины и ротора синхронной машины соединены перекрестно с обеспечением обратного чередования фаз, а число пар полюсов индуктора меньше числа пар полюсов ротора.

3.Передача по п. 1,отлича- ю щ а я с я тем, что, с цепью увеличения пускового момента, обмотка якоря асинхронной машины выполнена фазной с пусковыми реостатами.

Подписное

Изобретение относится к области приводов машин и механизмов. Цель изобретения - повышение надёжности и увеличение КПД передачи. Электромеханическая передача содержит установленные в корпусе I синхронную машину с обмоткой возбуждения 2 и асинхронную машину с якорем 8, ведущий и ведомый валы, причем на ведомом валу жестко укреплены ротор 4 синхронной машины и индуктор 6 асинхронной машины, трехфазные обмотки которых соединены электрически. В передаче обмотка возбуждения 2 синхронной машины выполнена кольцевой и установлена с торца ротора 4 синхронной машины, выполненного явно- полюсным. Внутри ротора 4 синхронной машины коаксиально размещен дополнительно введенный зубчатый ро тор 3, a коаксиально индуктору 6 асинхронной машины установлен якорь 8. Число зубцов зубчатого ротора 3 кратно числу полюсов ротора 4 синхронной машины. Такое выполнение передачи позволяет получить бесконтактность передачи, a следовательно, повысить надежность. Синхронные режимы вращения зубчатого и ведомого роторов позволяют снизить потери На скольжение, т.е. повысить КПД. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. с $ (Л с 4i)k СО 1C со