Многополюсный электродвигатель Советский патент 1980 года по МПК H02K1/06 

Изобретение относится к области элек трических машин и может быть использовано в различных установках, в частности для опорно-поворотных устройств опти ческих и рариотелескопов, поворотных платформ и т. п. Известно, что крупные эпектродвигате ли для упрощений технологии и обеспечения возможности перевозки железнодорож ным транспортом изготавливаются в виде отдельных секций-сегментов. Сборка таки двигателей производится на месте их установки. Для облегчения монтажа якорные обмотки выполняются так, чтобы они создавали вдоль воздушного рабочего зазора сегмента целое число пространственных периодов магнитного поля, другими словами, чтобы они образовьюали m -фазную обмотку на каждом сегменте .l. К существенным недостаткам таких двигателей следует отнести то, что по аналогии с двигателями с неразъемным магнитопроводом снабжаются корпусом. а особенности их изготовления и сборки исключают возможность введения скоса пазов якоря. Последнее приводит к увеличению электрических потерь и yxytvшению равномерности движения электродвигателя иэ-за наличия зубцовых гармоник магнитнот о поля. Наиболее близким по технической сущности и получаемому результату к изобретению является многополюсный электродвигатель, в котором разъемный якорь состоит из рдинаковък круговых сегментов, устансжленных вдоль окружности с немагнитными зазорами между ними и снабженных уложенными в пазах многофазнььми обмотками 2J. Однако в указанном двигателе введение скоса пазов для ослабления зубцовых гармоник магнитного поля и, следовательно, уменьшение электрических потерь и движения, чреЗ повышение равномерности мерно затруднено. 74 Цепью изобретения является увеличение КПД электродаигат еля и повышение равномерности вращения. Цель достигается тем, что сегменты якоря разбивают на группы, зазфы между сегментами которых делаются равными 25С + & , а зазоры межру крайними сегментами соседних групп составляют двойное полюсное деление или кратны ему за вычетом суммарного зазора между сегментами в группе 2mr - (К- 1)л где Тг -полюсное деление , К - число сегментов 1 - целые числа. , На фиг. 1 дана развернутая схема расположения сегментов устройства применительно к шестнадцатиполюсному двухфазному синхронному или вентильному тродвигателю с лвно вырбокенными полюса ми; на фиг. 2 - приведены идеализированные зависимости вращающих моментов отдельных сегментов и результирующего вращающего момента группы сегментов от угла поворота ротора. Электродвигатель содержит сегменты якоря 1, 2, 3, 4, 5, 6 с уложенными в пазах двухфазными обмотками 7 и 8 . (на фиг. 1 фазные обмотки показаны толь ко на одном сегменте). Многополюсная система возбуждения установлена на роторе 9. Сегменты якоря образуют две группы. В первую входят сегменты Ij 2, 3 причем между сегментами 1 и 2 и между сегментами 2 и 3 -одной группы оставлен зазор Л , равный 1/4 зубцов ого деления t; . Аналогично, между сегментами 4 и 5 , 5 и 6, входжь щими во вторую группу, зазор также равен Д . Между крайними сегментами групп, а именно, между сегментами 1 и. 6, 3 и 4 немагнитный зазор составляет величину Л , т, е. двойное полюсное деление, уменьшенное на суммарный зазор, между сегментами в груп пе. . .Устройство работает следующим обПредположим, что в исходном COCTOSJнии ротор 9 электродвигателя неподвиже а в фазных обмотках протекает постоянный ток, не превышающий предельно допу , тимого по услов иям нагрева значения. В результате взаимодействия магнитных по .Л ей сегментов якоря н системы возбуждения возникнут статические синхрониирующие моменты, идеализированные граики которых- представлены па фиг. 2. Здесь М (в), M,j (в) - Mg (8) - составляющие статического синхронизирующего момента соответственно от сегментов 1-6, М (9 ) - суммарный статический синхронизирующий момент. 9 - угол поворота ротора электродвигателя. Из граграфиков фиг. 2 видно, что суммарный синхронизирующий момент имеет форму близкую к синусоиде, т. е. принятая расстановка сегментов якоря позволила уменьшить зубдовые составляющие момента. Очевидно, что при питании фазных обмоток переменным током в режиме синхронного или вентильного двигателя ротор будет вращаться более равномерно и уменьшатся электрические потери в двигателе. Данный электродвигатель целесообразно использовать в безредукторных высокоточных системах электропривода. Формула из об р е т е н и я Многополюсный электродвигатель, содержащий разъемный якорь, выполненный из одинаковых сегментов с пазами, в которых уложены многофазные обмотки, причем сегменты установлены вдоль окружности с зазорами между ними, и явнополюсный ротор, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия и равномерности j вращения, сегменты якоря объединены в группы, в которых зазоры межоу сегментами равны 2ЕС +л I а зазоры между крайними сегментами соседних групп равны 2р .- (К - 1)л , - (К - 1)л , где t -полюсное деление, К-число сегментов в группе Л. t;/K; , п - целые числа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кучера Я., Галл И, Обмотка электрических вращательных машин. Издательство Чехословацкой Академии Наук, Прага, 1963, с. 360-366. 2.Авторское свидетельство СССР N9 42269, кл. Н 02 К 41/ОО, 1932.

iL

8