СИНХРОННО-АСИНХРОННЫЙ ДИГАТЕЛЬ Советский патент 1935 года по МПК H02K19/02 

Электрические двигатели типа Уоррена, широко применяемые для измерительных целей в качестве синхронного двигателя для регистрирующих приборов, часов, вращающихся выпрямителей и т.п., обладают тем крупным недостатком, что имеют при явно выраженных полюсах на роторе весьма незначительный пусковой вращающий момент (асинхронный), хотя и достаточный синхронный момент при нормальном числе оборотов. Для случая же, когда полюса ротора слабо выражены, наоборот, имеет место значительный пусковой момент, но малый синхронный.

В предлагаемом изобретении имеется в виду устранить указанный выше недостаток путем придания ротору синхронно-асинхронного двигателя особого устройства.

На чертеже фиг. 1а и 1b, фиг. 2а, 2b и 2с, фиг. 3а, 3b и 3с и фиг. 4а, 4b и 4с изображают в соответствующих проекциях возможные формы выполнения ротора предлагаемого двигателя.

Согласно изобретению указанный ротор не имеет явно выраженных полюсов при пуске и автоматически получает их при вращении. Достигается это тем, что центральная стальная или железная часть ротора меняет свою форму или расположение при переходе из состояния покоя к нормальному числу оборотов. Такое изменение может быть достигнуто использованием центробежной силы, возникающей и остающейся при вращении в самих деталях ротора, причем каждая из двух или более подвижных деталей или поворачивается относительно оси, сохраняющей свое расстояние от оси вращения, или перемещается параллельно самой себе по направляющим в радиальном направлении.

На чертеже фиг. 1а и 1b изображают устройство ротора с вертикальной осью, выполненного в виде двух полуцилиндров из магнитного материала, подвешенных одним концом внутри металлического кольца ротора. При вращении указанные цилиндры занимают положение, изображенное на фиг. 1b.

Возможна несколько иная форма выполнения двигателя, отличающаяся тем, что ротор в виде цилиндра или диска снабжается находящимися под действием пружин откидывающимися или выдвигающимися в радиальном направлении частями, предназначенными играть роль полюсных выступов.

Фиг. 2а, 2b и 2с изображают примерную конструкцию ротора с двумя подвижными деталями центральной части ротора (железо), которые при вращении занимают положение, указанное двумя проекциями на фиг. 2а и 2b, и складываются внутрь помощью пружин при состоянии покоя (фиг. 2с).

Подобно этому может быть устроен ротор с железными деталями, отходящими при вращении в радиальном направлении, причем положение их может оставаться параллельным первоначальному.

На фиг. 3а, 3b и 3с изображен ротор, состоящий из стального поворотного пустотелого сердечника, окруженного медным кольцом, связанным при помощи изолирующих деталей с концами оси. Сердечник, расположенный сначала, как указано на фиг. 3а и 3b, в левой части чертежа, поворачивается на 90° вокруг оси, перпендикулярной к оси ротора (фиг. 3с). Здесь поворот сердечника происходит вследствие того, что центробежная сила двух грузов преодолевает силу противодействия пружин, на которых укреплены эти грузы, а за время пуска - и центробежную силу самого сердечника.

На фиг. 4а, 4b и 4с изображен в соответствующих проекциях ротор со сквозной коленчатой осью. Ротор в виде стального кольца с короткозамкнутыми стержнями (беличье колесо) или без них так же, как и в предыдущем случае поворачивается на 90° тягой от отдельного центробежного устройства, связанного с осью ротора (на чертеже не показанного).

В двигателе весьма малой мощности такое изменение формы или расположения ферромагнитной части ротора может быть произведено и другим способом, например, при помощи крылаток, соответственно укрепленных на периферии поворотной детали, и т.д.

1. Синхронно-асинхронный двигатель, отличающийся тем, что, с целью получения в нем нормальных как пускового, так и синхронного вращающих моментов, форма или расположение ротора или отдельных его частей может изменяться автоматически под действием центробежной силы при переходе ротора от состояния покоя к нормальному числу оборотов и наоборот.

2. Форма выполнения двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что ротор с вертикальной осью выполнен из двух полуцилиндров из магнитного материала, подвешенных одним концом внутри металлического кольца ротора.

3. Форма выполнения двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что ротор, выполненный в виде цилиндра или диска, снабжен находящимися под действием пружин откидывающимися или выдвигающимися в радиальном направлении частями, предназначенными играть роль полюсных выступов.