Электрическая машина Советский патент 1988 года по МПК H02K5/00 

5 1

О

N9

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве опорно-приводной части шпинделей текстильных мацин, металлообрабатывающих шпинделей.

Целью изобретения является повышение надежности за счет увеличения радиальной несущей способности и увеличения восстанавливающех о момента при одновременном и независимом радиальном и аксиальном перемещениях ротора.

На чертеже представлена схема предлагаемой электрической машины.

Электрическая машина содержит ферромагнитный ротор 1, состоящий из полого толстостенного цили1здра с одной торцовой стенкой и гладкого цилиндрического вала, расположенного по оси симметрии цилиндра и составляющего одно целое с. цилиндром и торцовой стенкой, и статор 2 с цилиндрическим магнитопроводом, установленный между i внутренней поверхностью цилиндра и I валом ротора 1 с зазорами 3. С внешней стороны статора 2 вьшолнены пазы, лежащие в плоскостях, параллельных торцу статора, в которые уложена трехфазная обмоТка 4. С внутренней стороны статора 2 выполнены пазы, параллельные образующей статора, в которые уложена трехфазная обмотка 5. На рабочие поверхности статора 2 (внешнюю и внутренюю) нанесен немагнитный слой 6, обеспечивающий разделение рабочего зазора на разные по величине газовый и магнитный зазоры, причем величина последнего складывается из величины слоя газовой смазки и толщины немагнитного слоя. В магни- топроводе статора 2 вьшолнены газо- подводящие каналы 7, обеспечивающие подачу газа, поступаюещго через штуцер 8 в рабочие зазоры 3.

Электрическая машина работает следующим образом.

После подачи сжатого газа через штуцер 8 и каналы 7 в рабочие зазоры 3j ротор 1 всплывает на слое газовой смазки. Подача напряжения в обмотку 5 вызывает вращение ротора 1, Подача напряжения в обмотку 4 обеспечивает поступательное (аксиальное) перемещение -ротора 1. Изменение направлений вращения и аксиального перемещения ротора 1 осуществляется реверсированием обмоток 4 и 5 соответственно. При питании обмоток 4 и 5 от независимых трехфазных частотно-ре0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

гулируемьгх источников напряжения скорости вращения и аксиального перемещения ротора 1 независимы одна от другой и могут изменяться в широких пределах, ограниченных диапазонами частот трехфазных источников напряжения и механической прочностью ротора 1. Последний может совершать При этом или только вращательное, или только аксиальное, или одновременно вращательное и аксиальное перемещения, причем в последнем случае результирующее движение ротора 1 является винтовым.

Радиальный подвес ротора 1 осуществляется взаимодействием подъемных сил слоя газовой смазки и электромагнитных сил притяжения ротора 1 к статору 2, что обеспечивает высокую радиальную несущую способность и высокий восстанавливающий момент при угловых перекосах ротора. Использование для подвеса ротора 1 электромагнитного поля статора 2 обеспечивает высокую устойчивость бесконтактного газомагнитного подвеса и его адаптивность к внешним нагрузкам.

Таким образам, предлагаемая электрическая машина позволяет обеспечить двухкоординатное (вращательное и аксиальное) перемещение ротора при увеличении радиальной несущей способности и восстанавливающего момента, высокой устойчивости и адаптивности к внешним нагрузкам, а также повышении надежности, при одновременном упрощении конструкции и уменьшении .габаритов.

Применение предлагаемого изобретения позволяет получить высоконадежную и простую по конструкции электрическую машину с двумя степенями свободы ротора, совмещаюшую опорно- приводные функции в одном узле и применимую в металлообрабатывающих станках, в текстильных машинах и в других случаях, когда необходимо совмещение вращательного и поступательного движений.

Формула изобретения

Электрическая машина, содержащая ферромагнитный ротор, включающий цилиндрический вал, цилиндрический статор с обмоткой, уложенной со стороны расточки в аксиальные пазы маг3 1410192 .

нитопровода, и газовый подшипник,кой, которая уложена в кольцевых па- образованный поверхностью вала и не-зах, параллельных торцу на внешней магнитным антифрикционным слоем, раз-цилиндрической поверхности магнито- мещенным на поверхности статора вс провода, а ротор содержит соединенньм его расточке, отличаю щ а я-стенкой одного из торцов с валом по- с я тем, что, с целью повышения на-льй ципиндр, охватывающий статор, при дежности за счет увеличения радиаль-этом на внешней цилиндрической поверх- fioA несущей способности и увеличенияности магнитопровода статора размещен восстанайливающего момента ротора, Немагнитный антифрикционньй слой, при одновременном и независимом ра-образующий, с внутренней поверхностью диальном и аксиальном перемещениях полого цилиндра ротора газовый под- статор снабжен, дополнительной обмот-шипник.

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - повышение надежности. Электрическая машина содержит ферромагнитный ротор 1 в виде полого цилиндра с торцовой стенкой и статор 2, установленный между цилиндром и валом ротора с зазорами 3. Трехфазная обмотка 4 размещена в пазах статора, лежащих в плоскостях, пар.аллел,ньк торцу статора.. С внутренней стороны статора имеются пазы, параллельные его образукнцей. В них размещена трехфазная обмотка 5. На рабочие поверхности статора нанесен немагнитный слой 6. В магнито- проводе статора вьшолнены газоподво- дящие каналы 7 для подачи газа .через штуцер 8 в зазоры 3. Изобретение позволяет увеличить радиальную несущую I способность и увеличить восстанавливающий момент ротора. 1 ил. (Л