Электрическая машина Советский патент 1980 года по МПК H02K41/04 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к электрическим машинам и может применение при выполнении таких технологических операций, как, например, бурение скважин, создание вибраций.

Известна электрическая машина, содержащая статор, выполненный из отдельных частей, имеющих многофазные обмотки и расположенных по винтовой линии относительно оси ротора, и цилиндрический ротор с короткозамкнутой обмоткой 1.

Этот двигатель обеспечивает ,поступательное и вращательное движение ротора. Для обеспечения наряду с вращательным непрерывного возвратнопоступательного движения необходимо коммутирующее устройство, изменяющее порядок чередования фаз. При этом направление вращения также из-менится на обратное.

Целью изобретения является обеспечение возможности возвратно-поступательного движения без изменения направления вращения.

Цель достигается тем, что обмотки каждых двух рядом расположенных частей статора имеют противоположный порядок чередования фаз и противоположное направление винтовой линии, а обмотка ротора выполнена из чередующихся по окружности частей, в одних из которых стержни расположены п аллельно оси вращения ротора, в других - перпендикулярно k ней.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображена схематически предложенная электри10ческая машина (развертка); на фиг. 3 - то же, вариант, продольный разрез; на фиг. 4 - то же, поперечный разрез; на фиг. 5 - взсшмное расположение статора и ротора, аксо15нометри я.

Статор электрического двигателя выполнен из ;отдельных частей 1, которые охватывают ротор 2 и смещены одна относительно другой в осе20вом направлении.

Полюса частей 1 статора выполняются из шихтованного железа и располагсшзтся по винтовой линии относительно оси ротора, т.е. под углом

25 к его оси вращения. В пазы полюсов укладывается обмотка, преимущественно трехфазная. Это обеспечивает перемещение поля в направлении винтовой линии. Ориентировка в прост ранстве и порядок чередования фаз обмоток у всех четных и нечетных частей идентично. Обмотки каж,1ых двух рядом расположенных частей 1 статорй имеют противоположный порядок чередования фаз и противоположное направление винтовой линии. Направление бегущего поля % части показано на фиг. 1 и фиг. 2 стрелками, Ротор 2 представляет собой ферро магнитное тело преимущественно круг лого сечения. Короткозамкнутая обмотка ротора выполнена из чередующи ; ся по окружности частей 3 и 4„ В ча тях 3 ротора стержни обмотки распол ; жены параллельно .оси вращения ротор и соединены короткозамыкающими коль цами 5, а в частях 4 стержни расположены перпендикулярно к оси вращения ротора и соединены короткозаьщкающими кольцами 6, Ротор 2 установлен в подшипниках 7, которые обеспечивают возмэжность вращательного и поступательного его перемещения. ;Части 3 обеспечивают только вращательное движение ротора (F ) , а части 4 - возвратно-поступательное движение ротора (F). Возвратно-поступательное движение ротора обеспечивается в результате попадания частей 4 ротора в I различные моменты времени под разi лично ориентированные полюсы статоi pa. При этом частота вибрации будет i зависеть от скорости вращения ротора. В момент времени, изображенный на фкг, 1, на ротор действуют одновременно вращающий момент и осевая сила, направленная вправо. Дальнейшее вращение.ротора приводит систему в положение, изображенное на фиг. 2, и ротор начнет двигаться влево. Направление вращения не меня ется. Непрерывная работа двигателя обеспечивается без применения .допол нительной переключающей аппаратуры или других вспомогательных устройств. Таким образом, предлагаекый двигатель обеспечивает одновременно вращательное и возвратно-поступательное движение при непрерывной работе с помощью одной и той же системы полюсов статора. Регулировка частоты его поступательного движения может быть обеспечена регулированием скорости вращения, следовательно, без уменьшения силы удара. Кроме того, поскольку во время нахождения обмотки ротора под полюсами всегда присутствует составляющая их относительного движения вдоль направления поля режим короткого зак«кания (при котором скольжение. равно единице) отсутствует. Предложенный двигатель позволяет также уменьшить удельный расход электроэнергии и упростить систему энергообеспечения. Формула изобретения Электрическая машина, содержащая статор, выполненный из отдельных частей, имеющих многофазные обмотки и расположенных по винтовой линии относительно оси ротора, и цилиндрический ротор с короткозамкнутой обмоткой, отличающая ся, тем, что, с целью обеспечения возможности возвратно-поступательного движения ротора без изменения направления вращения, обмотки каждых двух рядом расположенных частей статора имеют противоположный чередования фаз и противоположное направление винтовой линии, а обмотка po-iтора выполнена из чередующихся по окружности частей, в одних из которых стержни расположены параллельно оси вращения ротора, в других - перпендикулярно к ней. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 379024, кл. Н 02 К 41/04, 1966.

г

(PU9.f

(Put. г