Однофазный синхронный электродвигатель Советский патент 1993 года по МПК H02K21/16 

(Л

С

Использование: электротехника, в частности однофазные самозапускающиесд 2 синхронные микродвигатели с постоянными магнитами. Сущность изобретения: однофазный синхронный электродвигатель содержит магнитопровод 1, статора с полюсами, экраны 2, постоянный магнит 3. Новым в электродвигателе является выполнение полюсов магнитопровода.1 в виде двух групп, содержащих одинакооое количество полюсов. При этом полюса, входящие в одну из групп, экранированы экранами 2, что приводит к уменьшению эллиптичности.вращающихся полей и, как следствие, к повышению пускового момента и равномерности вращения,.т.к. к улучшению пусковых и рабочих характеристик электродвигателя. 6 ил.

П 6

ФигЗ

со

Сл)

о

NJ 00

О

GJ

Изобретение относится ж области электротехники, в частности х однофазным самозапускающимся синхронным микродвигателям с постоянными магнитами, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св. СССР №904130.

Целью дополнительного изобретения является улучшение пусковых и рабочих характеристик электродвигателя за счет обеспечения максимально возможного для электродвигателей такого типа потокосцепления ротора и статора и повышения эффективности экранирования полюсов.

На фиг.1 и 2 соответственно представлены развертка полюсов магнитопровода статора и поперечный разрез полюсной системы статора и ротора предлагаемого электродвигателя; на фиг.З - узел (один из двух в двигателе), состоящий из магнитопровода с насаженными на часть его полюсов экранами, например медными, предлагаемого электродвигателя; на фиг.4 - развертка полюсов магнитопровода статора электродвигателя по авт.св. СССР N° 904130; на фиг.5- поперечкый разрез полюсной системы статора к ротора электродвигателя по авт.св. СССР № 904130; на фиг.6 - узел (один из двух а двигателе), состоящий из магнитопровода с насаженными на часть его полюсов экранами, например, медными, электродвигателя по авт.св. N 904130.

Нафиг.1-3 обозначено: 1 -магнитопро- вод; 2 - экран; 3 - постоянный магнит ротора предложенного двигателя. На фиг.4-6 обозначено;4 - магнитопровод;5 - экран; 6 - постоянный магнит ротора двигателя по авт.са. СССР №904130. ..

На магнитопроводе 1 предложенного электродвигателя расположены экраны 2, на- прммер, медные, образующие короткозамк- нутые витки, число полюсов магнитопровода 1 равно числу полюсов постоянного магнита рбтора 3. На магнитопроводе 4 электродвигателя по авт.св. СССР № 904130 расположены экраны 5, например, медные, образующие короткозамкнутые витки. Число полюсов магнитопровода 4 равно числу полюсов постоянного магнита ротора 6.

Пуск и однонаправленное вращение двигателя достигается взаимодействием вращающегос я, близкого к круговому, магнитного поля, создаваемого обмоткой (на фиг. 1-6 не показана), с полюсами постоянного магнита ротора 3. Степень эллиптичности вращающегося магнитного поля, а следовательно, и рабочие характеристики электродвигателя зависят от степени экранирования полюсов. Как видно из фиг.1 и 2. в предлагаемом электродвигателе имеются

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

только две зоны (А и В) полюсной системы, в которых не обеспечивается максимального потокосцепления полюсов магнитопровода и ротора. Как видно из фиг.4 и 5, в электродвигателе по авт.св. СССР № 904130 имеется четыре зоны (А и Б1) полюсной системы, в которых не обеспечивается максимального потокосцепления ротора и статора из-за местного неравенства их полюсных делений. Следовательно, общее потокос- цепление в предлагаемом двигателе больше, чем в двигателе по авт.св. СССР № 904130. На фиг.6 пунктирными линиями на экранах 5 вокруг полюсов магнитопровода

4показаны пути протекания токов, возникающих з короткозамкнутых участках экранов электродвигателя по авт.св. СССР М; 904130. Из фиг.6 видно, что в этом случае четыре из восьми экранированных полюсов (полюса Г) имеют ослабленную экранировку по сравнению с полюсами В . Это обстоятельство объясняется наличием в экранах

5суженных перемычек П и приводит к тому, что угол временного сдвига магнитных потоков полюсов Г относительно магнитных потоков соседних неэкранированных полюсов В оказывается меньше, чем у полюсов пол: ностью экранированных, что приводит к более высокой c-тепени эллиптичности вращающихся полей пар полюсов, к неравномерному вращению и к склонности вращения ротора в обратную сторону при малых моментах нагрузки на валу. На фиг.З пунктирными линиями показаны пути протекания токов в короткозамкнутых участках экранов 2 в предлагаемом двигателе, откуда видно, что только два из восьми экранированных полюсов (полюса Г) имеют ослабленную экранировку по сравнению с полюсами В. Как следствие, в предлагаемом электродвигателе имеет место меньшая эллиптичность вращающихся полей, более равномерное вращение ротора и меньшая склонность вращения ротора в обратную сторону по сравнению с электродвигателем по авт.св. СССР № 904130.

. Выполнение электродвигателя с двумя группами экранированных и неэкранированных полюсов по сравнению с четырьмя группами по авт.св. СССР № 904130 позволяет в среднем в 1,5 раза уменьшить потребляемую1 мощность при одновременном увеличении в 1,8-2 раза синхронного вращающего момента при одинаковых габаритах электродвигателя.

Предлагаемый электродвигатель с успехом может быть использован в качестве однофазного шагового двигателя. При этом, за счет большей степени экранирования полюсов и, как следствие, увеличения внутреннего демпфирования шаговый двигатель обеспечивает стабильную и устойчивую работу во всем диапазоне управляющих частот от нуля до максимальной.

Формула изобретения Однофазный синхронный электродвигатель, содержащий статор с кольцевой катушкой, размещенной внутри магнитопровода с коггеобразными полюсами, выполненными в виде групп, которые смещены одна относительно другой на 120-150 эл.град., и ротор с многополюсным магнитом; полюса в каждой группе выполнены с длиной полюс % т

0

ной дуги, равной 0,6-0,75 длины дуги nontoc- ного деления, и смещены относительно друг друга на 180 элчград., полюса, перекрещивающиеся по ширине, выполнены укороченными с аксиальным Зазором между ними, равным 0,2-0.8 ширины полюса, а часть полюсов экранирована короткозамыкающими витками, отличающийся тем. Что, С целью улучшения пусковых и рабочих характеристик, число трупп, содержащих одинаковое количество полюсов магнитопровода статора, равно двум, при этом экранированы полюса одной из групп.

Е232

i

У

/

/

V

1836786 , 4.

в

г Ш22 я&я

/

i

SZZL

z

Т7

Ра.

Г

4чгг.Ј