Синхронный электродвигатель Советский патент 1977 года по МПК H02K21/46 

Изобретение касается электрических машин, а именно электродвигателей с постоянными магнита.ми.

Известны синхронные двигатели 1, на роторе которых установлены постоянные магниты с .возможностью взаимного поворота, что позволяет уменьшить величину тормозного момента. .

Недостатком такой конструкции является 31шч:.1тельный момент инерции подвижных частей, что затрудняет втягивание двигателя в синхронизм.

Известны также синхронные электродвигатели 2, содержащие статор, ротор с пусковым устройством и постоянным магнитом, устаиовленным коаксиально внутри полого магнитопровода с радиальными прорезями, число которых равно числу полюсов магнита.

Данный электродвигатель наиболее близок к изобретению по технической суш;ности и дост; гаемому результату. Однако для него характерны плохиеПусковые характеристики, что связано со значительным моментом инерции магнитопровода, ухудшающего условия вхождения в си нхрониз.м.

Для улучшения пусковых характеристик электродвигателя магнитопровод установлен соосно с пусковым устройством в расточке статора с возможностью поворота на угол ,±: :i/2 эл. град, относительно постоянного магнита, причем ширина прорези магнитопровода выполнена больше удвоенной суммы длины зоздушных зазоров между магнитом и магнитопроводом и магнитопроводом и расточкой статора, но меньше разности полюсного деления и ширины полюсной дуги Магнита.

На фиг. 1 изображен предложенный электродвигатель, продольный разрез; на фиг. 2 дай поперечный разрез электродвигателя.

На валу J двигателя размещен постоянный магнит 2, установленный в полом магнитопроводе 5 коаксиально. Магнитопровод 3 установлен на валу / с возможностью поворота относительно магнита на угол ± л/2 эл. град, и соосно с пусковым устройством 4 в виде короткозамкнутой обмотки 5. В магнитопроводе 3 выполнены прорези 6, ширина которых больше удвоенной суммы длин воздушных зазоров между магнитом 2 и магнитоароводом 3 и магнитопроводом 3 и расточкой статора 7, но меньше разности полюсного делен.ия и ширины полюсной дуги магнита 2. Магнитопровод 3 укреплен на немагнитном диске 8, который в свою очередь связан с валом / пружиной 9. На валу 1 установлен упор 10.

При пуске двигателя, когда скольжение ротора близко к единице, ка магнитопровод действуют реактивный момент, момент пружины и момент от вихревых токов. Под действие момента от ви.хревых токов, который больше

суммы двух других указанных моментов, магпитопровод 3 поворачивается на угол я/2 эл. град, до упора 10, шунтирует магнитный поток полюсов магнита 2 и уменьшает проводимость для продольного потока. Этим достигается существенное уменьшение тормозного смо.мента, обуславленното на|Ведением ЭДС в статоре 7 и предохранение магнита от размагничивания полем (реакции якоря.

При определенном соотношении размеров прорезей 6 и воздушных зазоров магнитный поток магнита 2 может быть лочти полностью шунтирован при повороте магнптопровода 3 на угол л/2 эл. град. Это соотношение оптимальпо, колда ширина прорезей 6 магнитогаровода 3 выполнена больше удвоенной суммы длин зоздушныХ зазоров между магнитом 2 и магНито.проводом 3 и магнитоороводом 3 и расточкой статора 7, но меньше разности полюсного деления и ширины полюсной дуги магнита 2.

На подсинхронной скорости враш,ения момент от вихревых токОВ в магнитопроводе существенно уменьшается, и магнито-провод пово,рачивается в свое исходное положение так, что проводимость для продольного потока магнита 2 становится наибо.тьшей.

Поскольку момент инерции полого магнитоп1рово1да 3 примерно на порядок меньше момента инерции основного ротора, то это предотвращает качаа ия его и улучщает условия

хождения двигателя в синхронизм и его пусовые характеристики.

Формула изобретения

Синхронный электродвигатель, содержащий статор, ротор с (пусковым устройством и постоянным магнитом, установленным коаксиально внутри полого магнитопровода с прорезями, число которых равно числу полюсов магнита, отличающийся тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик, магнитопровод установлен соосно с пусковым устройством в расточке статора с возможностью поворота на угол ± л/2 эл. град, относительно постоянного магнита, причем ширина прорезей магнитопровода выполнена больше удвоенной суммы длин воздушных зазоров между магнитом и магнитоироводом, и магнитопрО|ВОдом и расточкой статора, но меньше разности полюсного деления и ширины полюсной дуги магнита.

Псточники информации, использованные при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР №400956, кл. Н 02 К 21/08, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР Х 452895, кл. Н 02 К 21/46, 1974.