Асинхронный электродвигатель с катящимся ротором Советский патент 1987 года по МПК H02K41/06 

11

Изобретение относится к электромашиностроению и 1может быть использовано в автоматизированном электроприводе.

Цель изобретения - увеличение момента вращения и улучшение пусковых характеристик электродвигателя.

На фиг, представлена конструктивная схема электродвигателя с внутренним обкатыванием кольцевых направляющих; на фиг.2 - то же, с внешним обкатьгоанием.

Электродвигатель состоит из цилиндрического полого статора 1 с обмотками 2 и цилиндрического ротора 3, размещенного эксцентрично относительно расточки статора 1 на кольцевых направляющих 4 и 5, закреплен- тгых на торцах статора 1 концентрич- но ему через подшипники 6 и 7 качения и катки 8 и 9, которые установлены на торцах ротора 3 концентрично ему, причем центр массы ротора 3 не совпадает с его собственной продольной осью за счет дебалансных грузов 10 и П, закрепленных на торцах ротора 3 (фиг,1), или из-за эксцентричной расточки внутреннего отверстия ротора 3 относительно собственной его продольной оси (фиг.2). Подшипники 6 и 7 одними обоймами закреплены к торцам ротора 3, а другими - к каткам 8 и 9., с которых и снимается выходной момент посредством механизма Кардана 12 или других механизмов.

Момент инерции ротора 3 относительно собственной продольной оси больше, чем его момент инерции относительно оси расточки статора 1, т.е. или ,

Асинхронный электродвигатель с катяш;имся ротором работает спецующам образом.

При подключении обмотки 2 статора 1 к т-фазной сети относительно расточки статора создается вращающееся . маг штное поле, которое вызывает вращение ротора 3 относительно своей продольной оси в подшипниках качения 6 и 7 с асинхронной частотой cJj

0 l-S)co,., где о), - частота вращения магнитного

поля статора; S - коэффициент скольжения.

Так как центр массы .ротора 3 не совпадает с его продольной осью, то вращение ротора с асинхронной частотой создает вращающуюся центробежную

42

силу (Oj, которая при условии заставляет обоймы подшипников 6 и 7 качения, через которые ротор 3 установлен на кольцевые катки

4 и 5 с эксцентриситетом е относительно оси расточки статора 1, перекатываться по кольцевым направляющим 4 и 5 с редуцированной частотой ojji

, d 2

где D - диаметр направляющих поверхностей;

d - диаметр поверхности качения обоймы, знак + при внутренней обкатке (фиг.1), знак - при наружной обкатке (фиг.2).

Центробежная сила Р прямо пропорциональна квадрату частоты вращения ротора, т.е. с увеличением частоты вращения ротора сила тяжения ротора к статору значительно увеличивается. Момент электродвигателя снимается с обоймы подшипника, которая обкатывает кольцевую направляющую статора.

Предлагаемый электродвигатель позволяет улучшить пусковые характеристики электродвигателя и повысить плавность хода его ротора.. Кроме то

го, КПД электродвигателя увеличива0

5

0

ется на 20% по сравнению с прототипом.

Данное устройство запускается, как обыкновенный асинхронный элект- 5 родвигатель, т.е. с постоянной времени, на 2-3 порядка больше, чем у синхронных ДКР. Однако разгон ротора в предлагаемом двигателе происходит плавно, без скачков, которые имеют место в синхронных ДКР, причем, увеличивая частоту вращения дебаланса и величину самого дебаланса, повьш1ают- ся и пусковой, и рабочий момент (центробежная сила пропорциональна квадрату частоты вращения дебаланса и прямо пропорциональна его величине). Повышение центробежной силы от уве-. личения частоты вращения ротора облегчает управление двигателем, так как с ростом частоты вращения ротора относительно расточки статора повышаются силы и моменты сопротивления данному движению.

5Формулаизобретения

Асинхронный электродви гатель с катящимся ротором, содержаш 1й статор с многофазной обмоткой и цилиндри313

ческий ротор, установленный эксцентрично относительно расточки статора на кольцевых направляющих, размещенных на статоре концентрично относительно расточки, отличающи й- с я тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик и увеличения вращающего момента, на Торцах ротора установлены концентрично относитапь75844

но его оси подшипники, а в роторе выполнено внутреннее цилиндрическое отверстие, радиально сь ещенное относительно продольной оси, обеспечи2 вающее его дебаланс, причем момент .инерции ротора относительно собственной оси вращения больше его. момента инерции относительно расточки.статора.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - повьш1ение момента вращения и улучшение пусковых характеристик асинхронного двигателя с катяш 4мся ротором. Двигатель состоит из полого статора 1 с обмотками 2 и ротора 3, размещенного эксцентрично расточки статора на кольцевых направляю1цих 4 и 5, закрепленных на торцах статора концен- трично ему через подшипники 6 и 7 и катки 8 и 9, которые установлены на торцах ротора концентрично ему. Центр массы ротора не совпадает с его продольной осью, а момент инерции ротора относительно его продольной оси больше, чем его момент инерции относительно оси расточки статора. Создаваемая при вращении ротора центробежная сила прямо пропорциональна квадрату частоты вращения, т.е. с увеличе- с (О нием частоты вращения ротора сила тяжения его к статору значительно увеличивается. Момент снимается с обоймы подшипника. 2 ил. А сл 7Г фиг. /

/;-х

ери 2.2

Редактор М.Дылын

Составитель З.Горник Техред М.Ходанич

Заказ 2430/51 Тираж 660Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,.Раушская наб., д. А/5

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

Корректор Г.Решетник