Асинхронный электродвигатель Советский патент 1980 года по МПК H02K17/32 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к асинхронным электродвигателям. Известны асинхронные электродвига тели, частота вращения которых регулируется с помощью изменения частоты или напряжения питания fl. Недостатком таких электродвигателей является необходимость использования специальной аппаратуры в систе ме управления электродвигателем, что приводит к существенным капитальным затратам и к увеличению габаритов обслуживаемого устройства. Наиболее близким техническим ре- шением к предлагаемому являются асин хронные электродвигатели с двумя роторными пакетами, которые, будучи жестко связанными друг с другом,имею возможность аксиального перемещения относительно статорного пакета и содержащие толкатель 2. Перемещая статорный пакет относительно роторных пакетов и изменяя таким образом сте.пень вхождения каждого из них во внутрь активной .зоны статора, можно регулировать частоту вращения вала. Недостаток устройства - сложност циклического регулирования частоты - вращения. Цель изобретения - упрощение конструкции. Указанная цель достигается тем, что в асинхронном электродвигателе, содержащем статор с обмоткой, короткозамкнутый ротор, установленный на валу с возможностью аксиального перемещения и выполненный в виде двух аксиально смещенных магнитопроводов, один из которых с короткозамкнутой обмоткой, а другой - массивный толкатель, установлен торцовый кулачок, связанный с валом передаточным механизмом, передаточное отношение которого равно .. , а толкатель соединен с ротором, где К - число оборотов вала, соответствующееодному обороту торцового кулачка. На чертеже представлена конструкция асинхронного электродвигателя. Электродвигатель содержит статорный пакет 1 с обмоткой 2. Короткозс1Мкнутый роторный пакет 3 установлен на валу 4 с возможностью аксиального перемещения относительно последнего по скользящей шпонке 5. С помощью пружины б осуществляется упругое поджатие пакета 3 вправо до упора в торцовый кулачок 7, который имеет возможность вращения относительно

вала 4 С помощью подшипников 8. Вал 4 и торцовый кулачок 7 связаны друг с другом посредством передаточного механизма. Последний содержит зубчатое колесо 9, жестко связанное с торцовым кулач.ком 7, и зубчатое колесо 10, закрепленное на валу 4, а тикже промежуточные шестерни 11, сидящие на оси 12, и связывающие колеса 9 и 10 между собой; Ось 12 установлена в подшипниковом щите 13 Таким образом, торцовый кулачок 7 и вал 4 (а следоватёльно, и роторньгй пакет 3) оказываются связанными друг с другом посредством передаточного механизма. Если передаточное отношение этого механизма будет отлично от единицы, то при врсодении роторного пакета 3 будет происходить проворот торцового кулачка 7 относительно пакета 3. При этом пакет 3 отжимается от профильной поверхности кулачка 7 с помощью толкателя 14, благодаря чему происходит аксиальное перемещение роторного пакета 3 с короткозамкнутой обмоткой на нем относительно статорного пакета 1. Рядом с роторным пакетом 3 установлен массивный ферромагнитный ротор 15, жестко связанный с пакетом 3. Поскольку параметры (электромагнитные) короткозамкнутого пакета 3 и ферромагнитного ротора 15 различны,

,то по мере продвижения пакета 3 вправо частота вращения вала 4 будет изменяться (уменьшаться).

Соответствующим выполнением профильного среза торцового кулачка 7 можно обеспечить требуемый закон (характер) циклдчески повторяющегося изменения выходной частоты вращения, причем будет существовать стабильная однозначно определенная связь между числом произведенных валом 4 оборотов и частотой его вращения. Например если требуется, чтобы из каждых 100 оборотов вала двигателя половина оборотов выполнялась при большей- частоте вращения, а вторая половина - при меньшей частоте вращения, то с этой целью передаточный механизм нужно выполнить с передаточным отношением

100/99 (или 100/101). Тогда на 100 Оборотов вала 4 будет приходить-ся 99 (или 101) оборотов торцового кулачка 7 (в туже сторону).Следовательно, за 100 оборотов вала 4 торцовый кулачок 7 совершит 1 полный оборот относительно пакета 3. Профиль кулачка 7 определится при этом в зависимости от поставленного выше трюбования. Длина утолщенного дугового участка должна быть равна длине утоньшенного дугового участка кулачка 7, В этом случае из каждой сотни оборотов вала 4 половина будет происходить при низкой частоте вращения, а половина при высокой частоте вращения вала 4.

Формула изобретения

Асинхронный электродвигатель, содержащий статор с обмоткой, короткозамкнутый ротор, установленный с возможностью аксиального перемещения относительно вала и выполненный в виде пакета магнитопровода с короткозамкнутой обмоткой и аксиально смещенного относительно него массивного магнитопровода, и толкатель, отличающийся тем, что, с целью упрощения .конструкции, электродвигатель снабжен торцовым кулачком и передаточным механизмом, связывающим вал с торцовым кулачком и имеющим передаточное отношение , а толкатель соединен с ротором, где К - число оборотов вала, соответствующее одному обороту торцового кулачка относительнЪ ротора i

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Чиликин М. Г. Общий курс электропривода . М ., Энергия, 1971,

с. 103-110.

2.Беликов В. Т., Захаров М. И. Расчет механических характеристик асинхронных электродвигателей с аксиальным перемещением активных частей.- Сб. Электрические двигатели малой мощности, ч. 2, К.,Hay- кова думка, 1969, с. 245-254.