Синхронный редуктор электродвигатель Советский патент 1992 года по МПК H02K19/02 

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к электромеханическим исполнительным механизмам вращательного действия, а именно к синхронным редукторным электродвигателям, и может быть использовано в качестве исполнительного органа в следящих приводах роботов, станков и т.п.

Целью изобретения является увеличение момента на единицу массы электродвигателя.

На фиг.1 изображена схема статора и ротора электродвигателя; на фиг.2 - электродвигатель, общий вид; на фиг.З - статор и ротор электродвигателя, сечение; на фиг.4- 6 - схемы намотки статора электродвигателя при трехфазной и двухфазной системах питания электродвигателя.

Синхронный редукторный электродвигатель содержит многополюсный зубчатый статор 1 и многополюсный зубчатый ротор 2. В пазах 3 статора 1 между полюсными зубцами 4 уложена многофазная обмотка 5, которая при прохождении тока образует переменную полярность намагничивания зубцов 4 статора 1.

Ротор 2 расположен эксцентрично относительно статора 1 на катках 6 с опорными поверхностями 7, размещенных на опорных поверхностях 8 корпуса 9. Ротор 2 соединен с выходным валом 10 электродвигателя устройством 11 передачи насосного вращения, например, в виде карданного вала. На роторе 2 выполнены зубцы 12. Разность чисел зубцов 4 статора 1 и зубцов 12 ротора 2 выполнена кратной двум.

Зубцы 12 ротора 2 могут быть выполнены из отдельных пластин 13, укрепленных на немагнитном основании 14, а между зубцами 12 размещены тангенциально намагниченные магниты 15 с чередующейся полярностью полюсов. Опорные поверхности 7 и 8 корпуса 9 и катков 6 могут быть выполнены зубчатыми с взаимным зацеплением.

Электродвигатель работает следующим образом.

При подаче тока в фазную обмотку 5 статора 1, например фазы А, на зубцах 4 статора 1, между котрыми лежит фаза А, образуется магнитное поле с разной полярностью соседних зубцов 4 статора 1. При этом ротор 2 с одной стороны притягивается к статору 1 с силой F-I, так как зубцы 12 ротора 2 и противоположные зубцы 4 статора 1 на этом участке имеют разную полярность. С другой стороны ротора 2 зубцы 12 и зубцы 4 статора 1 имеют совпадающую полярность, и поэтому ротор 2 отталкивается с силой F2. Обмотка 5 статора 1 состоит

из нескольких фаз и питается многофазным переменным током, поэтому ротор 2 последовательно притягивается к участкам статора 1 с обмотками фаз А, В, С, обкатывая его

в соответствии с бегущим магнитным полем. Ротор 2 при этом совершает два движения: обкатывание статора 1 со скоростью

ш 2 л f р , где f - частота питающей сети;

р - число пар полюсов обмотки 5 статора 1,

и вращение относительно статора 1 со скоростью

15

21

где zi, Z2 - число полюсных зубцов 4 и 12 статора 1 и ротора 2.

Второе движение - вращение обусловлено тем, что диаметр и количество зубцов

4 статора 1 больше диаметра и количества зубцов 12 ротора 2.

Катки 6, установленные на роторе 2, выполняют только функцию опоры качения, т.е. обеспечивают необходимый минимальный зазор между статором 1 и ротором 2. Катки в данной конструкции принципиально не могут обеспечивать редукцию частоты вращения, как это происходит у электродвигателей с катящимся ротором.

Скорость вращения зубчатого ротора 2 определяется, как и в обычных редукторных электродвигателях, только отношением числа зубцов 4 статора 1 г и числа зубцов 12 ротора 2 Z2 и частотой питающей сети.

Для обеспечения большей надежности электродвигателя опорные поверхности 7 и 8 корпуса 9 статора и катков 6 могут быть выполнены с зубчатым зацеплением.

Передача вращения ротора 2 к выходному валу 10 осуществляется с помощью устройства 11 передачи несоосного вращения. Возможно выполнение обращенной конструкции, когда неподвижный статор находится внутри, а ротор - снаружи.

Предлагаемый электродвигатель развивает больший удельный момент на единицу массы, поскольку по сравнению с прототипом в нем реализуется дополнительный момент за счет увеличения силы одностороннего притяжения.

Формула изобретения 1. Синхронный редукторный электродвигатель, содержащий многополюсный зубчатый статор с многофазной обмоткой и многополюсный зубчатый ротор, размещенный эксцентрично относительно статора, соединенный с выходным валом устройства передачи несоосного вращения, ротор

снабжен катками, установленными на опорных поверхностях корпуса статора, отличающийся тем, что, с целью повышения момента на единицу массы электродвигателя, статор выполнен с чередующейся полярностью зубцов, а разность чисел зубцов статора и ротора выполнена кратной двум.

2,Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что зубцы ротора выполнены из постоянных магнитов с чередующейся полярностью полюсов.

3.Электродвигатель по пп.1 и 2, о т л и- чающийся тем, что опорные поверхности корпуса статора и катков ротора выполнены зубчатыми с взаимным зацеплением.

Изобретение относится к электромеханике, в частности к электромеханическим исполнительным механизмам вращательного действия. Целью изобретения является увеличение момента на .единицу массы электродвигателя. В синхронном редукторном электродвигателе обмотки 5 фаз статора 1 выполнены с переменной полюсностью зубцов статора 1 и на роторе 2 постоянные магниты установлены с переменной полюсностью зубцов ротора. Количество полюсных зубцов статора 1 и ротора 2 отличается на число, кратное двум. Повышение надежности электродвигателя достигается тем, что опорные поверхности 7 и 8 корпуса статора 1 и катков ротора 2 имеют зубчатое зацепление. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. сл С

Фиг.З

Jfc

Фа за А

7

4

&

Фаза 6

V

4

Л/г.4

20