БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С ВЕНТИЛЬНОЙ КОММУТАЦИЕЙ Советский патент 1973 года по МПК H02K29/00 

1

Изобретение относится к области электрических машин, в частности, К бесконтактным электродвигателям с вентильной коммутацией с питанием от однофазной сети переменного тока.

Известны бесконтактные электродвигатели с вентильной коммутацией, содержащие индуктор и якорную обмотку, выполненную «з распределенных по окружности отдельных секций, замкнутых каждая через вентиль, и питаемую через явнополюсный вращающийся трансформатор, выходная обмотка которого совмещена электрически с ЯКорной обмоткой.

Такие двигатели имеют большие радиальные размеры и значительный вес, обусловленные расположением обеих лолюсных систем (электродвигателя и трансформатора) на статоре с чередованием полюсов между собой. Кроме того, такая конструкция недостаточно технологична, так как требует размещения вентилей на вращающейся части мащины (роторе) крепления ,их с соблюдением услоиий балансирования.

Цель изобретения - уменьщен«е габаритов и повыщение надежности электродвигателя.

Это достигается тем, что полюса индуктора и вращающегося трансформатора размещены на роторе со сдвиго.м их в аксиальном напр.авлении. Полюса трансформатора выполнены в Виде безобмоточного явнополюсного

пакета, возбуждаемого аксиально от неподвижно расположенной катушки, соосной с валом и размещенной на тороидальном магнитопроводе, связанном магнитно через аксиально шихтова«ные пакеты со статором. Обмотка якоря, я-вляющаяся одновременно выходной обмоткой вращающегося трансформатора, расположена неподвижно на статоре и взаимодействует с полюсами вращающегося индуктора, возбуждаемого постоянным током. На фиг. 1 показан четырехполюсный электродвигатель, продольный И поперечный разрезы; на ф|Иг. 2 - двухполюсный электродвигатель.

На статоре I четырехполюсного электродвигателя размещена якорная обмотка 2, состоящая из восьми отдельных секций 3-10, каждая из которых замкнута через соответствующий вентиль II -18 и имеет ширину полюсного деления.

Индуктор 19 двигателя представляет собой четырехполюсный магнит-звездочку.

Врашающийся трансформатор, выполняющий одновременно функцию датчика положения ротора, состоит из неподвижной «атушки 20, расположенной на тороидально.м магнитопроводе 21, соединенном аксиальными щихтованными пакетами 22 со статором. Вращающаяся часть .магнитопровода трансформатора выполнена ;в виде ДВУХПОЛЮСНОГО шихтованного безобмоточного пакета 23, примыкающего к магнитопроводу 21 через аксиальный зазор и замыкающего поток катущки 20 в аксиальном направлении.

Двигатель работает следующим образом.

Поток кольцевой .катушки 20 индуцирует в ней Э.Д.С., ток от которой выпрямляется диодом и имеет постоянное направление. В результате взаимодействия выпрямленного тока с магнитным полем индуктора двигателя создается вращающий момент, поворачивающий ротор двигателя и связанный с ним общим Валом пакет 23 на угол около 90 эл. град. После этого в сцепление с переменным потоком входит следующая секция якорной обмотки и т. д.

Попарно расположенные секции, например 3-5, 4-6, 5-7 и т. д., включены встречно с тем, чтобы после поворота ротора на 180 эл. град, в этой зоне образовался момент того же знака.

Электродвигатель может быть выполнен на различиое число пар полюсов, например, двухполюсный электродвигатель (фиг. 2).

Ротор 24 трансформатора представляет собой однополюсный пакет, индуктор 25 электродвигателя - двухполюсный постоянный магнит. Секции 26-31 выполнены диаметральными, расположены попарно и (включены встречно через соответствующие .вентили 32- 37 аналогично описанному выще. Лобовые части попарно расположенных секций отогнуты в различные стороны, чтобы обеспечить их поочередное .взаимодействие с потоком обмотки 38 возбуждения трансформатора через каждые полоборота.

Обмотка возбуждения расположена «а тороиде 39 и прилегает наружной поверхностью к аксиально ламелированным пакетам 40.

Постоянный магнит ротора двигателя размещен на валу 41. Ротор трансформатора выполнен .из аксиально ламелированного пакета 42, залитого немагнитным матер.иалом 43. Магнитная система установлена в корпусе 44.

В качестве индуктора двигателя м.ожет быть использована система полюсов с регулируе мым электромагнитным возбуждением

от неподвижной катущки по типу бескоитактных синхронных маш.ин, например, с .внутризамкнутым магнитным потоком. В электродвигателе в качестве вентилей могут быть применены транзисторы или тиристоры, которые в случае Необходимости могут быть использованы для импульсного регулирования скорости вращения.

Предмет изобретения

Бесконтактный электродвигатель с .вентильной коммутацией, содержащий индуктор и якорную обмотку, выполненную из распределенных по окружности отдельных секций .замкнутых каждая через вентиль, и питаемую от

однофазной сети через явнополюсный вращающийся трансформатор, выходная обмотка которого совмещена электрически с якорной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью уменьщения габарито.в .и повышения надежности, полюса индуктора и вращающегося трансформатора расположены с аксиальным смещением на валу ротора, причем полюса трансформатора выполнены в виде безобмоточного пакета, возбуждаемого аксиально от

неподвижной катущки, размещенной на тороидально.м магнитопро.воде, связанном через магнитопроводы, например, аксиально .щихтованные пакеты, со статором, несущим якорную обмотку.

пд

22 23 / / /

. / /

Ш

S

ялтат

j //

18

12

/

Ul J

5,, f

LAjL

33

J5