ВСЕСЧ>&ЮЗИАЯ пдтЕШ11а-Т1:хпУ1ЕСй Советский патент 1973 года по МПК H02K29/12 

1

Известны бесконтактные электродвигатели, содержащие синхронную машину, якорная обмотка которой через вентили подключена ко вторичной многофазной обмотке вращающегося трансформаторного датчика положения, установленного на одном валу с ротором синхронной машины и имеющего первичную обмотку, подключенную к источнику однофазного переменного тока-.

Цель изобретения - улучшение динамических свойств и повышение падежно,сти- устройства.

Цель достигается тем, что на статоре расположены якорная обмотка и вторичная обмотка датчика, которая индуктивно связана с пер;Вичной обмоткой датчика посредством вращающейся короткозамкнутой секции, установленной на безобмоточном роторе синхронной мащины. Кроме того, вторичная обмотка датчика выполнена с Числом пар полюсов вдвое мейьШим, чем у якорной обмот-Ёи синхронной маШинЬг, и обе обмотки размещены в общем магнитопроводе, а короткозамкнутая секпия укреплена на роторе сйн хролно.й машины таким образом, чтобы она охватывала двойное полюсное деление ротора.

Ца фиг. 1 - конструкция предлагаемого электродвигателя; на фиг. 2 -схема соединения обмоток электродвигателя и датчика положения.

Синхронная машина может иметь различные конструкции. Может быть использована, например, бесконтактная магнитная система с когтеобраз:ными полюсами (см. фиг. 1), имеющая статор 1 с секциями 2 и 5 якорной обмотки, безобмоточный ротор 4 и неподвижную кольцеобразную обмотку 5 возбуждения, подключенную к источнику постоянного тока.

Датчик положения конструктивно совмещен с синхронной мащиной и имеет неподвижную первичную обмотку 6, подключенную к источнику переменного тока, и вторичную обмотку с секциями 7 и S, уложенными на статоре.

Ца роторе 4, выполненном по типу ротора бесконтактного сельсина с аксиально ламелированными полюсами, размещена короткозамкнутая секция Я обеспечивающая поочередно электромагнитную связь первичной о.бмотки 6 с секциями 7 и S вторичной обмотки датчика,

Секция 9 может бЫтЬ, Ё частном случае, одновитковой, если для питания двигателя используется ток повышенной частоты.

Секция 9 выполнена (см. фиг. 2) с лобовыми частями 10, отогнутыми в разные стороны относительно оси вращения. Секция 9 посредство1М лОбовой части 10, образующей

полукольцо, связана трансформаторно с первичной обмоткой 6, выполненной в виде кольцевой катушки, расположенной соосно с ротором на аксиально ламелированном сердечнике 11. На этом же сердечнике, сна;бженном шихтованными тороида-ми 12-14 размещена обмотка 5 возбуждения синхро«ной ма.шины.

Секции 7 и S вторичной (выходной) абмотки взаимно сдвинуты на 90 эл. град, и подключены через выпрямители 15 и 16 по схеме двухполупериодного выпрямления к секциям 2 и якорной обмотки (см. фиг. 2). Выпрямители могут быть выполнены также и по схеме однополупериодното выпрямления.

Электродвигатель работает следующим образом.

Переменный магнитный .поток Ф, созданный первичной Обмоткой 6 датчика, постоянно сцеплен с короткозамкнутой секцией 9. В этой секции индуктируется э.д.с. и протекает большой ток, создающий, в свою очередь, магнитный поток, вектор которого ориентирован перпендикулярно плоскости витка.

Составляюш,ая этого вектора, перпендикулярная оси вращепия секции, пересекает секции 7 и S вторичной обмотки датчика, индуктируя в них Э.Д.С.

Поскольку секции 2 и 3 якорной обмотки подключены к секциям 7 и 5 через выпрямители 15 и 16, то в секциях якорной обмотки появляются токи, пульсирующие с частотай вращения ротора и сдвинутые по фазе на 90 эл. град.

Ротор 4 синхронной машины находится в поле, вращающемся синхронно, но вектор

поля обмотки статора при максимальном токе сдвинут относительно оси потока 90 эл. град. Вращаюший момент образуется также, как в двигателе постоянного

тока. Для постоянства значения момента

число фаз (секций) якорной обмотки можно

увеличить, например, до четырех, расположив

их равномерно через 90 эл. град.

Якорна-я обмотка синхронной машины не

взаимодействует с электромагнитным полем датчика,, поскольку его вторичная обмотка выполнена с числом пар полюсов в два раза меньщим, чем якорная о.бмотка. При этом короткозамкнутая секция охватывает двойное

полюсное деление ротора синхронной мащины.

Предмет изобретения

1.Бесконтактный электродвигатель постоянного тока, содержащий синхронную

машину и трансформаторный датчик полог же.ния ротора, втор ичная обмотка которого присоединена через вентили к якорной обмотке машины, а первичная о.бмотка установлена неподвижно, отличающийся тем, что-, с целью улучшения динамических свойств и повышения надежности, обе соединенные через вентили обмотки расположены на статоре, а на роторе синхронной машины размещена короткозамкнутая секция, индуктивно связывающая обмотки датчика.

2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что число пар полюсов вторичной обмотки датчика вдвое меньше числа пар полюсов

обмотки якоря, а короткозамкнутая секция вдвое шире полюсного деления якорной обмотки.

/

. /

,i5J6

3--/.-- -

-e

//Фиг. 1