ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ-КОМПРЕССОР Советский патент 1973 года по МПК H02K41/06 F04B35/04 

1

Известен электродвигатель-компрессор, содержащий статор с обмоткой, катящийся ротор-поршень, выполненный в виде полого цилиндра, и лопасть, разделяющую рабочую полость на нагнетательную и всасывающую части.

В предлагаемом двигателе внутри ротора концентрично расточке статора установлена немагнитная цилиндрическая втулка, жестко соединенная со статором, наружная поверхность которой служит направляющей качения, причем в теле втулки с одной стороны от прорези для установки указанной лопасти выполнен всасывающий канал, а с другой - нагнетательный.

Это позволяет упростить конструкцию двигателя.

На чертеже показан предлагаемый двигатель, поперечный разрез.

Электродвигатель-компрессор содержит неподвижный статор , тонкостенный катящийся ротор-поршень 2, направляющую втулку 3, разделяющую лопасть 4, всасывающий канал 5 и нагнетательный канал 6.

В электродвигателе-компрессоре с тонкостенным катящимся ротором-поршнем последний приводится в движение под влиянием вращающейся в пространстве (в расточке статора) силы одностороннего притяжения, приложенной к центру масс ротора. Между тонкостенным ротором-поршнем 2 и статором электродвигателя, а также между тонкостенным ротором-поршнем 2 и направляющей втулкой 3 существует эксцентриситет е и 2, соответственно.

Наружный диаметр ротора-поршня 2 меньше диаметра расточки статора 1 на величину е. Внутренний диаметр тонкостенного ротора поршня 2 больше диаметра направляюшей втулки 3 на величину е. Направляющая втулка расположена концентрично расточке статора электродвигателя и жестко скреплена со статором; таким образом, между внутренней поверхностью расточки статора электродвигателя и внешней поверхностью направляющей втулки образуется цилиндрическое пространство, в котором помещается тонкостенный ротор-поршень. По торцам это пространство упполнено двумя дисками из антифрикционного материала.

Пространство между внешней поверхностью направляющей втулки и внутренней поверхностью тонкостенного ротора-поршня разделено лопастью. За счет усилий пружины, воздействующей на лонасть 4, ротор смещен в крайнее полол-сение и своей внутренней поверхностью соприкасается с внешней поверхностью втулки.

Таким образом, между внутренней поверхностью ротора-поршня и направляюшей втулкой образовано пространство серповидного сечения, которое разделено .чонастыо на две части. Условием суш,ествования линии касания между внутренней новерхностью роторапоршня и направляющей втулкой является неравенство ei,e2.

Одна часть серповидного пространства является всасываюш,ей полостью, другая - нагнетательной.

Электродвигатель-компрессор работает еледующим образом.

При подключении обмоток электродвигателя к источнику питания в расточке двигателя образуется равнодействующая вращающейся силы одностороннего притяжения.

Тонкостенный ротор-иорщень 2, выполненный из ферромагнитного материала, притягивается (в рассматриваемый момент времени) вращающейся силой одностороннего притяжения к статору 1. В следующий момент времени результирующий вектор силы одностороннего притяжения сместится но расточке статора на некоторый угол и тонкостенный ротор-порщень 2 будет притягиваться к статору 1 другой своей точкой..

Ротор-поршень под влиянием вращающейся силы одностороннего притяжения все время, находясь в соприкосновении с внутренней поверхностью статора электродвигателя, катится по ней своей внещней поверхностью. В это же время своей внутренней поверхностью тонкостенный ротор-порщень все время катится по поверхности направляющей втулки и, таким образом, полностью обкатывается вокруг нее.

Серповидное пространство между внутренней новерхностью ротора-норщня и направляющей втулкой, разделенное лопастью на две части, при обкатывании ротора изменяется по объему. Одна часть серповидного пространства (всасывающая полость) увеличивается от

нуля до максимума, в то время как другая часть этого пространства (нагнетательная) уменьшается от максимума до нуля. Если принять направление обкатывания ротора вокруг нанравляющей втулки правым, то по мере приближения ротора-порщня к верхнему положению всасывающая полость увеличивается и пар (или жидкость) из системы заполняет ее через всасывающий трубопровод. В то же время ротор-порщень сжимает пар или жидкость в нагнетательной полости и через нагнетательный трубопровод вытеснит его в резервуар.

За один оборот результирующего вектора силы одностороннего притяжения (точки касания) соверщается полный цикл работы компрессора: всасывание пара (жидкости) и сжатие (нагнетание) в резервуар. Сам тонкостенный ротор-порщень при этом повернется вокруг своей оси только на небольщой угол, равный 1 -1,5°, который обусловлен величиной эксцентриситета.

Предмет изобретения

Электродвигатель-компрессор, содержащий статор с обмоткой, катящийся ротор-порщень, выполненный в виде полого цилиндра, и лопасть, разделяющую рабочую полость на нагнетательную и всасывающие части, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, внутри ротора концентрично расточке статора установлена немагнитная цилиндрическая втулка, жестко соединенная со статором, наружная поверхность которой служит направляющей качения, причем в теле втулки с одной стороны от прорези для установки лонасти выполнен всасывающий канал, а с другой - нагнетательный.