Синхронный редукторный электродвигатель Советский патент 1992 года по МПК H02K19/06 

Изобретение относится к электрическим машинам малой мощности и может быть использовано для создания тихоходных синхронных электроприводов.

Известны синхронные редукторные электродвигатели интерферренционного типа, состоящие из зубчатого статора с явно выраженными полюсами и безобмоточного зубчатого ротора, зубцовый шаг ротора не равен зубцовому шагу статора, на полюсах расположёны катушки многофазной обмотки. Каждая фаза обмотки состоит из двух параллельных ветвей, в ветвях фазы включены катушки одноименных полюсов и диоды встречного направления.

Известен также синхронный редукторный электродвигатель с осевым возбуждением, состоящий из зубчатого статора с многофазной обмоткой, безобмоточного зубчатого ротора, число зубцов ротора отличается от числа зубцов статора на число пар полюсов обмотки, кольцевого постоянного магнита с осевой намагниченностью и ферромагнитных щитов и корпуса, являющихся частью магнитопровода постоянного магнитного потока. Из-за униполярное™ намагничивающей силы (НС) воздушного зазора между статором и ротором от постоянного магнита зубцовое поле ротора является гармоническим, а не интерференО

ционным, м его энергия полностью используется в процессе преобразования энергии, поэтому КПД такого двигателя выше, чем в двигателях интерференционного типа.

Недостатками известного двигателя являются его большая масса и высокая стоимость из-за наличия постоянных магнитов и ферромагнитных щитов.

Цепь-.о изобретения является уменьшение стоимости и массы электродвигателя.

Указанная цель достигается тем, что в синхронном редуктррном электродвигателе, содержащем ферромагнитный корпус, рубчатый статор с многофазной обмоткой, состоящей из секций, безобмоточный зубчатый ротор, статор выполнен с зубцами, число которых различается с числом зубцов ротора на число пар полюсов обмотки, каждая фаза обмотки выполнена из двух параллельных ветвей, в каждую из которых включены диоды, соединенные вместе разноименными электродами, статор и ротор выполнены из двух одинаковых частей-пакетов, соединенных соответственно продольными магнитопроводами, части статора и ротора установлены с совпадением зубцов и разноименных полю,- сов обмоток по оси двигателя, обмотка каждой части статора выполнена с числом пазов на полюс и фазу, равным единице, и с шагом, равным полюсному делению, в каждую параллельную ветвь каждой фазы обмотки статора включены секции одноименных полюсов одной части статора и секции противоположных полюсов другой части статора.

За счет выполнения статора и ротора из двух одинаковых частей-пакетов, соединенных общими продольными магнитопроводами соответственно статора и ротора, и за счет включения в каждую из параллельных ветвей каждой фазы статора последовательно с диодами, секций одноименных полюсов одной части статора и секций противоположных полюсов другой части статора получено вращающаяся НС переменного тока и униполярная НС постоянного тока, которая выполняет роль постоянного магнита в известном двигателе. При этом отпадает необ- ходимость в постоянном магните и в ферромагнитных щитах, за счет чего предлагаемый электродвигатель имеет меньшие массу и стоимость.

На фиг. 1 показан предлагаемый электродвигатель, общий вид; на фиг. 2 - схема соединения секций полюсов и диодов; на фиг. 3 - эпюры униполярных НС.

Синхронный редукторный электродвигатель состоит из ферромагнитного корпуса 1, в котором расположены два одинаковых

пакета 2 и 3 статора с многофазными обмотками 4 и 5, Разноименные полюса обмоток 4 и 5, а также зубцы пакетов 2 и 3 статора 6 и 7 ротора, относящиеся к разным частям,

совпадают между собой по оси двигателя соответственно. Пакеты 6 и 7 расположены на ферромагнитной втулке 8, находящейся на валу 9. Корпус 1 и втулка 8 выполняют роль продольного магнитопровода осевого

магнитного потока 4.

Число зубцов ротора различается с числом зубцов статора на число пар полюсов обмотки.

Каждая фаза статора состоит из двух

параллельных ветвей, в каждую из параллельных ветвей включены секции 10.(13)одноименных полюсов одной части статора и секции 11 (12) противоположных полюсов другой части статора последовательно с диодами 14(15), имеющие в разных параллельных ветвях встречное направление.

Каждая из обмоток 4 и 5 выполнена с числом пазов на полюс и фазу, равным единице, и с шагом, равным полюсному делению обмотки,

Принцип действия состоит в следующем, Основные гармоники переменных составляющих выпрямленных токов имеют одинаковые фазы и, протекая по сек циям

10, 11 и 12,. 13, создают вращающуюся НС, которая в разных частях двигателя имеет взаимно противоположную ориентацию (полярность) из-за совпадения по оси двигателя противоположных полюсов обмоток

4 и 5. Эта намагничивающая сила, воздействуя на магнитную проводимость зубчатого зазора, возбуждает в зазоре каждой части двигателя магнитные поля прямого, обратного и нулевого следования.

Поле прямого следования обусловлено вращающейся НС и магнитной проводимостью равномерного приведенного воздушного зазора. Оно индуктирует в обмотках 4 и 5 ЭДС, уравновешивающую напряжение

питания,.

Магнитные поля обратного и нулевого следования обусловлены той же НС переменного тока и магнитной проводимостью зубцового слоя. Из них поле нулевого следования является униполярным ив разных частях двигателя имеет встречное направление. Поток этого поля пооходит по пути постоянного потока Ф0, показанному на фиг, 1.

Постоянные составляющие выпрямленных токов7 в разных параллельных ветвях имеют противоположные знаки и, протекая по секциям полюсов разных частей статора, создают униполярные НС, которые в разных

частях имеют противоположные знаки (фиг, 3). Эти НС возбуждают постоянный магнитный поток Фо, который синхронизирует двигатель при низкой скорости вращения ротора,

Для обеспечения униполярности постоянной НС по всему периметру воздушного зазора, каждая из обмоток 4 и 5 выполнена с числом пазов на полюс и фазу, равным единице, и с шагом, равным полюсному делению обмотки.

Формула изобретения Синхронный редукторный электродвигатель, содержащий ферромагнитный кор- пус, зубчатый статор с многофазной обмоткой, состоящей из секций, безобмоточный зубчатый ротор, статор выполнен с зубцами, число которых различается с числом зубцов ротора на число пар полюсов обмотки, каждая фаза обмотки выполнена

А - 2I -

0

5 0

из двух параллельных ветвей, в каждую из которых включены диоды, соединенные вместе разноименными электродвигателями, отличающийся тем, что, с целью уменьшения стоимости и массы двигателя, статор и ротор выполнены из двух одинаковых частей-пакетов, соединенных соответственно продольными магни- топроводами, части статора установлены с совпадением зубцов и полюсов обмоток по оси двигателя, а части ротора смещены по окружности одна относительно другой на половину зубцового деления ротора, обмотка каждой части статора выполнена с числом пазов на полюс и фазу, равным единице, и с шагом, равным полюсному делению, в каждую параллельную ветвь каждой фазы обмотки статора включены секции одноименных полюсов одной части статора и секции противоположных полюсов другой части статора.

Изобретение относится к электрическим машинам малой мощности, а именно к тихоходным двигателям с-электромагнитной редукцией. Целью изобретения является уменьшение стоимости и массы i двигателя. Электродвигатель содержит зубчатый статор с многофазной обмоткой, состоящей из секций. Ротор выполнен безооб- моточным зубчатым. Числа зубцов статора и ротора отличаются друг от друга на число пар полюсов обмотки. Каждая фаза обмотки состоит из двух параллельных ветвей с диодами, включенными встречно. Статор и ротор выполнены из двух одинаковых частей, соединенных соответственно продольными магнитопроводами. Зубцы двух частей статора и одноименные полюса их обмоток совпадают между собой по оси, а части ротора смещены относительно друг друга на половину зубцового деления ротора. Обмотка каждого пакета статора выполнена с числом пазов на полюс и фазу, равным единице, и с шагом, равным полюсному делению обмотки. В каждую параллельную ветвь каждой фазы статора включены секции одноименных полюсов одной части статора и секции противоположных полюсов другой части статора. 3 ил.

Фиг. 1

ИГ. 2

Fffl

02

Фиг 3