Электродвигатель с катящимся ротором Советский патент 1976 года по МПК H02K41/06 

(54) ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С КАТЯЩИМСЯ РОТОРОМ

Известен электродвигатель с катящимся ротором, содержащий статор с расщенЛенным магнитным потоком, катушечная обмотка которого выиолнена из шести равных зон и подключена к трехфазному источнику.

Предлагаемый электродвигатель отличается от известного тем, что три сдвинутые на 120 относительно друг друга зоны содержат катушки только одной из трех фаз, а три другие зоны содержат чередующиеся катушки двух фаз, включенные по отношению друг к другу встречно, причем все катушки любой из трех фаз и-меют одинаковое число витков и соединены последовательно.

Такое выполнение обмотки фаз позволяет упростить .конструкцию и повысить к. п. д. двигателя.

На фиг. 1 (а) изображена обмотка статора двигателя; на фиг. 1 (б-е) -,- графики распределения н. с. отдельных фаз; на фиг. 2 показан график распределения электро.маг-: иитных сил в расточке статора для двух моментов .времени.

Число зубцов статора должно быть кратным 6-и и более 12-и. Для примера на фиг. 1 а изображена обмотка статора, содержащая 24 катушки по числу зубцов. На фиг. 16 дана условная развертка статора с указанием зон и положительных наиравлений потоков в зубцах. Здесь белый кружок обозначает принадлежпость данного зубца к фазе /, черный - к фазе 2, а треугольник - к фазе 3. Зоны Рзь РЗЗ и РЗЗ содержат катушки с тохами только одной фазы, а зоны (Зз2, Рз и рзе - с токами двз хфаз. В зонах Рзь Рзз, Pss катушки соединяются с чередующейся полярностью на зубцах, а в зонах Рз2, Рз4 и Рзе катушки соедиияются так, чтобы но.тожительиые направления потоков во всех зубцах данных зон совпадали, что соответствует встречпому включению. На фиг. I а все катушки любой фазы соединены иоследовательио по схеме «звезда. Опыт показывает, что соединение в треугольник приводит к уменьшеиию к. п. д. двигателя. Описанное соедииение катушек обеспечивает локализацию потока каждой катуи1ки на интерзале двух зубиовых делений.

Пусть возбуждены только катушкн (зубцы) 2, 4, 6. поток катушки 4 может замыкаться только через зубцы 3 и 5, та.к как в зубцах 2 и б действуют равные потоки, направленные в |спинке статора встречно составляющим потока зубца 4. Следовательно, н; с. катушки 4 распределяется только на ии5 тервале одного зубцового деления влево от зубца 4 и н одно деление вправо, как показано на фнг. 1 в заштриховаиным графиком. Распределение н. с. других катушек аналогично. Суммируя н. с. всех катушек с током гь получаем закон распределения н. с. фазы / в

, :i ..-. оч виде Я1.(р).,.Аналог.ичнополучаем законы распределении юс.,,|ф.азы 2 (фиг. 1 г) и фазы 3 (фиг.,(). Из--построения видно, что и. с. отдельных, фазнакладываются друг на друга трлько, вобласти зои Рза, Рз4, Рзе с .катушками двух фаз. Результирующая н.с. расточки статора Л(|3), f(t) изображена на фиг. I е, где f(i) для каждой зоны различен, зависит от времени и определяется законами изменения

трехфазного тока: fi sincol:; /2 sin(a)i--,-);

4/:j sin(co/5-). Сила притяжения ротора г.

о

статору i3 области каждого зубца пропорциональна квадрату н. с. На фиг. 2 показаны вычисленные значения электромагнитных сил (J3, i) для 00/1 0 и 03/2 л/б. При этом максимальное значение н. с. принято равным единице. Из чертежей видно, что электромагнитные силы вдоль расточки статора существенно неуравновешены даже при равномерном зазоре, т. е. существует большая сила одностороннего притяжения Q(t);

- равнодействующая Q(t) перемещается

rW

пМ О.К

jlj)

А/ЖЭ

SrSS

- §

-

tffiti

е

4

вдоль расточки статора, заставляя ротор обкатываться;

- так как за время i2-/1 - вектор силы Q(t) проходит дугу JT/3, то скорость его перемещения, а равно и скорость обкатывания, равна Q,,2w.

Формула и 3 о б р е т е н и я

Электродвигатель с катящимся ротором, содержащий статор с расщепленным магнитным потоком, катушечная обмотка которого

выполнена из шести равных зон и подключена к трехфазному источни.ку, о т л и ч а ю щ н йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения к. п. д. двигателя, три сдвинутые на 120° относительно друг друга зоны содержат катушки только одной из трех фаз, а три другие зоны содержат чередующиеся катушки двух фаз, включенные по отношению друг к другу встречно, (причем все катушки любой из трех фаз имеют одинаковое число

витков и соединены последовательно.