ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С ШАРОВЫМ РОТОРОМ Советский патент 1971 года по МПК H02K41/02 

Изобретение Касается э.чектрических машин с шаровым ротором, -свободноподвешенным и имеющим три степени свободы, и дуговым статором, обеспечивающим взаимное преобразование электрической и механической энергии при вращении ротора относителыно любой оси, проходящей через его центр. Такие машины могут быть вьтолнены на кардановом подвесе и иметь выходной конец вала. В ряде гироскопических устройств применяют асинхронные двигатели с массивным ротором в виде полого шара на газовой и магнитной подвеске.

Известны два снособа управления нанравлением вектора скорости.

Целью изобретения является упрощение конструкции электрической машины.

Дляэтого вместо нескольких дуговых статоров используют один статор с активной новерхностью в виде сферического слоя, смещенного относительно диаметральной плоскости щара, разделенного по окружности на несколько зон (не менее трех). В назы каждой зоны уложены отдельные многофазные обмотки но типу обмоток дуговых статоров.

На фиг. 1 изображена электрическая машина с шаровым ротором (как один из вариантов, показан полый массивный ротор); на фиг. 2 - статор с тремя многофазными обмотками.

Предложенная машина нмеет шаровой ротор / и статоры 2 1 3 (иоказана шихтованная конструкция, но могут использоваться и другие извест1-:ы.е гнны - витой п металлокерамический) с расточкой в виде сферического слоя, причем необходимо, чтобы активная поверхность была смещена относительно центра шара. На каждом ;13 статоров расположено lieсколько групн многофазных обмоток (не менее трех). Для пояснения принципа действия приводится частный случай, когда имеется только один статор 2 и он разбит па четыре одинаковых зоны АВ, ВС, CD н DA. На каждои из зон уложе 10 но многофазной обмотке, образующей в пределах своей зоны бегущее магнитное поле (подобно дуговым статорам). С помощью этих обмоток МОЖНО обеспечигь вращение ротора относительно любой осн н,

в частности, относительно трех ортогональных осей Л , у, Z (см. фиг. 1).

Действительно, если в зонах АВ и CD ноля будут двигаться от А к Б и от D к С, то ротор, увлекаемый бегущими нолями, будет

вращаться относительно оси у от z к х (ири одновременной CMeiie чередования фаз от л к z). Обмотки в зонах AD и ВС обеснечивают вращенне от1юсительно оси х, а для вращения относительно оси z обмотки долл-;иы