Однофазный асинхронный редукторный электродвигатель Советский патент 1993 года по МПК H02K17/12 

16

ел

С

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

Целью изобретения является повышение КПД двигателя.

На фиг. Тизображен однофазный асинхронный редукторный электродвигатель, продольное сечение, на фиг. 2 - то же, поперечное сечение.

Двигатель состоит из немагнитного корпуса 1, в котором расположены четыре зубчатых пакета 2-5, Каждый из зубчатых пакетов 2-5 имеет полюса 6-9. Зубцы (не показаны) и полюса 6-9 пакетов 2-5 совпадают между собой. На двух противоположных полюсах 6 и 8 каждого пакета расположены обмотки 10 и 11, которые соединены между собой последовательно и согласно. Каждая фаза состоит из двух зубчатых пакетов с обмотками. Например, фаза А состоит из пакетов 2 и 3 с обмотками 10, 11 и 12, 13, соответственно фаза В из пакетов 4 и 5 с обмотками 14, 15 и 16, 17. Обмотки одной фазы 10, 11 соединены с обмотками 12,13 последовательно и встречно, вследствие чего возбуждаемые ими магнитные потоки в пакетах 2 и 3 направлены взаимно противоположно. Аналогично, обмотки другой фазы 14, 15 соединены последовательно и встречно с обмотками 16, 17, Магнитные потоки этих обмоток в пакетах 4 и 5 направлены взаимно противоположно. Свободные от обмоток полюса 7 и 9 всех четырёх пакетов 2,3,4,5 охвачены едиными короткозамкнутыми витками 18,19из электропроводного материала. На валу 20 расположены зубчатые пакеты 21-24 ротора. Числа зубцов пакетов 21-24 равны числу зубцов пакетов 2-5. Пакеты 21, 22, а также Пакеты 23 и 24, относящиеся к одной фазе, смещены относительно друг друга на половину зубцового деления. Пара пакетов 23, 24 одной фазы смещена относительно пары пакетов 21,22 другой фазы на 1/4 зубцового деления.

Принцип действия такого двигателя состоит в следующем,

При протекании по обмоткам 10-13 и 14-17 токов фаз, сдвинутых во времени на четверть периода, по пакетам 2, 3 и 21,22, а также А, 5 и 23, 24, проходят магнитные потоки, направленные взаимно противоположно. Эти потоки содержат составляющие прямого, обратного и нулевого следования. Сумма ЭДС, индуктированных в коротко- замкнутых витках 18 и .19 потоками прямого и обратного следований, из-за встречного включения обмоток 10, 11 и 12, 13, а также

14, 15 и 16, 17, равна нулю. ЭДС в коротко- замкнутых витках 18 и 19 индуктируют зуб- цовые потоки, имеющие нулевое следование, которые под всеми пакетами

245 синфазны из-за смещения пакетов 21, 22 и 23, 24 на половину зубцового деления, а также.из-за смещения пары пакетов 23,24 относительно пары пакетов 21, 22 на 1/4 зубцового деления. Ток короткозамкнутых

витков 18 и 19 от ЭДС нулевого следования изменяется с частотой (ш - 2г ш%) и взаимодействует с магнитным полем пакетов 2, 3, 4, 5 создавая асинхронный вращающий момент, который приводит ротор во вращение

с низкой угловой скоростью

(а

аа - Ј (1 - Sz)

где со- угловая частота питания; 2.1 - число зубцов ротора;

Sz -скольжение, равное Sz

О) - 7z(O2

(а

В таком двигателем между обмотками

Ю, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 и короткозамкнутыми витками 18, 19 непосредственная трансформаторная связь отсутствует. Отсутствуют и электрические потери в витках 18, 19 от токов, вызванных этой связью, что

обеспечивает повышение КПД двигателя. Связь между обмотками 10,11,12.13,14,15, 16, /17 и витками 18, 19 осуществляется посредством безобмоточного зубчатого рото- ра, играющего роль модулятора магнитного

поля.

Изобретение позволяет повысить КПД по сравнению с прототипом за счет исключения трансформаторной связи обмоток и короткозамкнутых витков.

.

Формула изобретения Однофазный асинхронный редукторный электродвигатель, содержащий статор и безобмоточный ротор, каждый из которых

выполнен из четырех зубчатых пакетов, разнесенных по оси, зубцовый шаг статора равен зубцовому шагу ротора, зубчатые па кеты статора выполнены с явновыражен- ными полюсами и с обмотками двух фаз,

полюса и зубцы всех четырех пакетов статора совпадают между собой, совпадающие

полюса всех пакетов статора охвачены едиными короткозамкнутыми витками из электропроводного материала, о т л и ч а ю щ ии тем, что, с целью повышения КПД двигателя, обмотки каждой фазы, расположены на Двух соседних пакетах статора и соединены между собой последовательно и встречно, пакеты ротора, относящиеся к одной фазе, смещены друг относительно друга

на половину зубцового деления, а пара пакетов ротора одной фазы смещена относительно пары пакетов ротора другой фазы на четверть зубцового деления.

Изобретение относится к электромашиностроению. Целью изобретения является повышение КПД. Двигатель состоит из немагнитного корпуса 1,в котором расположены четыре зубчатые пакета 2-5 с полюсами 6-9. Полюса и зубцы всех пакетов 2-5 совпадают. На части полюсов 6-9 размещены катушки 10-17, соединенные последовательно и встречно. На остальных полюсах расположены короткозамкнутые витки 18, 19. Каждая фаза состоит из двух пакетов, катушки которых соединены между собой последовательно и встречно. Пакеты 21-24 ротора, относящиеся к одной фазе, смещены относительно друг друга на половину зубчатого деления, а пара пакетов 21- 24 ротора одной фазы смещена относительно пары пакетов 21-24 другой фазы на четверть зубцового деления. Электродвигатель может быть использован в электроисполнительных механизмах систем автоматики. 2 ил.

Фи г, Z