ПСГГСОЮЗНАЯ.W'":^i^^'i::m'T:m::^;БЛИОТЕКА Советский патент 1971 года по МПК H02K19/12 

Известны синхронные редукториые электродвигатели с обмоткой юеремеиного тока на статоре, имеющем открытые пазы, и безобмоточным зубчатым ротором. Предложенный двигатель отличается тем, что он содержит два концентрически расположенных статора с одииаковым ч ислом пазов. В кольцевом зазоре м-ежду статорами размещен полый ротор в виде тонкостенного ферромагнитного цилиндра с «рорезями по образующ1им, выполняющими роль пазов. Такое выполнение двигателя позволяет снизить момент инерции и -павысить энергетические показатели. Внутренний статор может быть выполнен в виде кольцевого постоянного магнита с зубчатым венцом или в виде зубчатого сердечника, охваченного кольцевой обмоткой, ось которой совпадает с осью .машины . На фиг. 1 пред(ста1влена конструкция двигателя с постоянным магнитом на внутреннем статоре, на фиг. 2 - то же с электромагнитным воэбуждением. Двигатель, изображенный на фиг. 1, состоит из внешнего / и внутреннего 2 статоров. На обращенных друг к другу их поверхностях имеется одинаковое число Zi открытых пазов 3. Оси пазов внешнего и внутреннего статоров должны совпадать между собой. В воздушном промежутке между статорами вращается полый ферромагнитный ротор 4 с Zz сйвозными окнам|И (пазами) 5, расположенflibiMH параллельно оси ротора. Длина каждого окна (паза) ротора равна длине пакета стали статора или несколько больше ее. Раскрытие пазов внешнего и внутреннего статоров |и ширина паза ротора подбирают так, чтобы они составляли приблизительно половику зубцоворд деления внешнего и внутреннего статоров и ipoTOpa. В пазах внешнего статора расположена /п-фазная обмотка 6 с числом пар (ПОЛЮСОВ PI. Внутренний статор двигателя состоит из постоянного магнита 7 с числом пар полюсов PZ и зубчатого венчика 8, которые соединены междз собой посредством неподвИжной посадки. Венчик внутреннего статора, как и внешний статор, набран из изолированных друг от друга листов электроте.хеической стали. Для уменьшения поля рассеяния постоянного магнита в пакете венчика внутреннего статора имеются аксиальные каналы 9, сдвинутые (ПО отношению к оси полюсов на 90 эл. град. Чи1сло Zz пазов ротора должно быть равно модулю суммы числа Z лазов статора и чисел пар полюсов обмотки и магнита: BO избежание размагничиваиия постоянного магиита числа пар полюсов обмотки и мапнита должны удовлетворять следующему УСЛОВИЮ РР - --Ik или 9-2 j,И., k-, 2, 3 Намагничивающие силы обмотки 6 « постоянного магнита возбуждают в воздушном зазоре магнитное поле, которое искажается открытыми- пазами статоров и ротора. В результате магнитное поле может быть иредставлено в 1виде основной ъолны поля, соответствующей равноМерному приавденному зазору, |И зубцовых гармоник статора и ротора. Работа |Синхронного двигателя оанована на взаимодействии зубцовых гармоник ротора, возбужденных Обмоткой (переменного тока, с основной волной поля постоянного магнита. Скорость вращения предлагаемого двигателя равна: 60/ ,, я Х OOiMllH, где / - частота питающего напряжения. На фиг. 2 изображен иродольный разрез двигателя с электромагнитным внутренним статором. Двигатель состО|ИТ из внешнего / и внутреннего 2 статоров н полого ротора 4. В назах внешнего статора расположена обычная распределенная / г-фазная обмотка 6, которая иитается от источника переменного тока. Внутренний статор состоит из сердечника 10 из магнитонроводящей стали и наса:Жбнного на него зубчатого пакета //, набранного из }изолираванных друг от друга листав электротехнической стали. На 1сердечн;ике внутреннего статора расположена концентричная обмотка возбуждения 12, питаемая от источника постоянного тока. Магнитный лоток, возбужденный обмоткой 12, проходит по Сердечнику 10, затем по зубчатому пакет} 11 внутреннего статора и через ротор 4 к внешнему статору /. При этом вся внешняя поверхность внутреннего статора имеет одноименную лолюсность, т. е. магнитный поток распределяется по всей поверхности внутреннего статора 2, вьрходя из него и входя во внешний статор /. Дальнейший путь магнитного потока обмотки 12 проходит ерез зубцы и спинку внешнего статора /, по корпусу 13 к сердечнику внутреннего статора 10. Вместо обмотки 12 может быть использован аксиально ориентированный постоянный магиит. , где Р - 4HCvTO пар полюсов обмотки 6. При соблюдении основного уравнения одна из зубцовых гармоник от обмотки 12 имеет порядок, равный порядку основной волны поля от обмотки 6, а зубцойые гармоники ротора от обмотки 12 1имеют такие же порядки, что и зубцовьге гармоники статора от обмотки 6. Скорость вращения ротора, при которой гармоники поля, возбужденные различными обмотками и имеющие равные порядки, будут Вращаться IB пространстве синхронно, опредеотяется фо рмулой, приведенной в рассмотренном (выше варианте двигателя. Знак «плюс.- или «минус iB выражении скорости вращения ротора зависит от выбранного числа пазов ротора. Преимущество описанных двигателей перед известными состоит в том, что они являются самозапускающимися. Пусковой момент создается за счет взаимодействия вихревырх токов, наведенных в теле ферромагиитното ротора, с полем статора. Для улучшения пусковых свойств двигателя его ротор следует омеднить. К достоинствам двигателя относятся его быстродействие, обусловленное малой инерцией ротора и значительно меньшие габариты по сравнению с известными двигателями той же мощщости. Последнее качество обусловлено тем, что в предлагаемом двигателе энергия зубцовых рабочих полей, преобразуемая в механическую мощность, иочти в два раза больше, чем IB известных редукторных двигателя. Кроме того, при выполнении обмотки возбуу дения кольцевой ее объем в машине меньше по сравнению с объемом распределеннь х обмоток. Предмет изобретения 1. Синхронный редукторный электродвигатель с обмоткой переменного тока на статоре, имеюще м открытые пазы, и с безобмоточным зубчатым ротором, отличающийся тем, что, с целью уменьщения момента инерции и повышения энергетических показателей, магнитная система его состоит из двух «онцентричеоки расположенных статоров, имеющих одинаковое число пазов, в кольцевом зазоре между которыми размещен полый ротор в виде тонкостенного ферромагнитного цилиндра с прорезями по образующим, имитирующими пазы. 2.Электродвигатель тю п. 1, отличающийся тем, что внутренний статор выполнен в виде кольцевого постоянного магнита с зубчатым венцом. 3.Электродвигатель по п. I, отличающийся тем, что внутренний статор выполнен в виде зубчатого сердечника, аксиально возбуждаемого кольцевой обмоткой, ось которой совпадает с осью Машины.

i2 Ю 13 f 1 6

(:vv..4 4tv w /vy; -7Z;4