Электрический двигатель Советский патент 1981 года по МПК H02K41/06 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электро технике , а именно к двигателям переменного тока. Электродвигатель может найти- пр менение в устройствах автоматическ управления, где при небольших оборотах требуется создание большого тягового усилия. Известен электрический двигател содержащий однопакетный многополюс ный статор с многофазной обмоткой управления и многополгосный ротор, причем полюсы пакетов ротора сдвинуты на половину полюсного деления статора 1 . Недостатком данного электрического двигателя является то, что удельный момент его по отношению к моменту фиксации недостаточно высо Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электродвигатель, содержащий статор с магнитной системой в виде шихтованных пакетов сердечников, на кото рых расположены питаемая от сети через коммутатор статорная обмотка и шихтованный зубчатый ротор с валом 2 . Недостатком известного электродвигателя является сравнительно малое тяговое усилие. Цель изобретения - повышение тягового усилия электродвигателя. Указанная цель достигается тем, что на каждом пакете статора расположено по две согласно намотанные обмотки, одна из которых подключена одним выводом на общую шину питания, а другим выводом соединена, с расположенной на статоре соответствующей ей коллекторной пластиной коммутатора, а другая обмотка каждого пакета статора соединена с индивидуальным электрическим конденсатором, внутренняя поверхность статора выполнена в виде зубчатых выемок, у которых каждая выпуклая сторона образована пакетом сердечника статора, а ротор выполнен в виде нескольких обегающих выемки статора звездочек, сидящих каждая на своей оси вращения, которые закреплены ,на общем основании (каркасе), жестко связанном с выходным валом, на котором закреплены щетки коллекторного коммутатора и кольцевые токоподводы, причем каждая роторная звездочка снабжена планетарной шестеренкой.

которые входят в зацепление с общей для всех звездочек венечной шестерней, закрепленрюй на статоре и служащей для ориентации положения звездочек относительно статора и сохранения магнитного зазора. Целесообразно при этом, чтобы емкость электрического конденсатора обмотки пакета статора была выбрана из условий резонанса.

На фиг. 1 изображен двигатель, поперечный разрез; на фиг. 2 - электрическая- схема соединений; на фиг.3 двигатель, продольный разрез.

Электродвигатель состоит из статора 1 с магнитной системой, набранной из отдельных шихтованных пакетов 215 сердечников, из которых образована питаемая от сети переменного тока статорная обмотка 16, и из шихтованного зубчатого ротора 17 с валом 18. Ротор 17 выполнен в виде нескольких, например трех, роторных звездочек 19-21, сидящих каждая на своей оси вращения 22-24, которые закреплены на общем основании (каркасе) 25, жестко закрепленном на валу 18. Каждая роторная звездочка 19-21 снабжена планетарной шестеренкой 26-28, которые входят в зацепление с общей для всех звездочек венечной шестерне 29, жестко закрепленной на статоре 1 и служащей для ориентации положения звездочек относительно статора и сохранения магнитного зазора. Звездочки 19-21 одним своим зубом входят в зубчатую выемку статора 1, причем каждая выпуклая сторона выемок образована пакетом 2-15 сердечника статора 1. На каждом пакете 2-15 статора 1 расположено по две согласно намотанные обмотки 30 и 31 (фиг.1 и 2), одна (30) иЗ которых подключена одним выводом на общую шину 32 питания, подключенную на одну из клемм сети, а другим выводом соединена с расположенной на статоре 1 соответствующей коллектррной пластиной 33 KONMyTaTopa 34. Другая обмотка 31 соединена с индивидуальным электрическим конденсатором 35.

На валу 18 закреплены щетки 3638, служащие для подвода тока к пластинам коллектора 33, причем щетки 36-38 имеют кольцевой токоподвод 39 соединенный щеткой 40 со второй клеммой сети. Кроме того, на валу 18 закреплен кольцевой токоподвод 41, соединенный щеткой 42 через гасящий конденсатор 43 с общей шиной 32. Кольцевой токоподвод 41 соединен с контактами щеток 44-46, которые скользят по коммутатору 34 с некоторьм отставанием от щеток 36-38.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение от сети подаетсй на общую шину 32 статора 1 и через щетку 40 на кольцевой токоподвод 39.

От Общей шины 32 напряжение подводится к одним выводам обмотки 30, другой вывод которой получает напряжение через свою пластину коллектора 33 от щетки 36-38 через кольцевой токоподвод 39. Каждый раз напряжение получают три обмотки 30 статорных пакетов 6, 11 и 2 (фиг.1 ),соответст(вующих обегающей стороне звездочек 19-21. Три обмотки 30 статорных пакетов 5, 10 и 15,соответствующие обегающей стороне звездочек 19-21, в это время закалкаются через щетки 44-46, кольцевой токоподвод 41 и щетку 42 на гасящий конденсатор 43. В соответствии с полученным напряжением статорные пакеты 6, 11 и 2 своим магнитным полем притягивают обращенную к ним впадину соответствующей звездочки 19-21, что вызывает поворот звездочек и соответствен0 ио перемещение вместе с ними вала 18. При последовательном переключении питания обмоток 30 коммутатором 34 создается непрерывное вргицение вала 18. Для сохранения магнитного зазора и для обеспечения правильной коммутации коллектора 33 шестеренки 26-28 в Кс1Ждый момент ориентируют звездочки 19-21 относительно друг друга и относительно статора 1 через находящуюся с ними в зацеплении венечную шестерню 29, жестко закрепленную на статоре 1. Далее цикл повторяется аналогичным образом.

таким образом, щеточный механизм используется для распределения тока возбуждения, для срыва, автоколебаний тока в катушках сбегающих паке-, тон статора и для искрогашения. Щетки 36-38 отстоят от щеток 44-46 0 на одну пластинку коллектора, причем щетки 36-38 имеют ширину, равную половине ширины пластинки коллектора. Распределительный механизм тока возбуждения регулируется путем перемещения щеток таким образом, чтобы при достижении одной из грани звездочек 19-21 любого роторного пакета полного сопряжения поверхностей с магнитнылш полюсами на соответствующую катушку 30 подача питания прекращалась и запитывалась следующая по ходу катушка и чтобы отключенная от питания катушка 30 включалась для срыва автоколебаний на гасящий конденсатор 43.

Формула изобретения

Электрический двигатель, включающий статор с магнитной системой в виде отдельных шихтованных лакетов сердечников, на которых расположены питаемая от сети через коммутатор статорная обмотка и шихтованный зубчатый ротор с валом, отличающ и и с я тем, что, с целью повьошения тягового усилия, на каждом пакете статора расположено по две согласно намотанные обмотки, одна из которых подключена одним выводом на общую шину питания, а другим выводом соединена с расположенной на статоре соответствующей ей коллекторной пластиной коммутатора, а другая обмотка каждого пакета статора соединена с индивидуальным электрическим конденсатором, внутренняя поверхност статора выполнена в виде зубчатых выемок, у которых каждая выпуклая сторона образована пакетом сердечника статора, а ротор выполнен в виде нескольких обегающих выемки статора звездочек, сидящих каждая на своей оси вращения, которые закреплены на

31

30

17

iS

общем основании (каркасе), жестко связанном с выходным валом, на кото-. ром закреплены щетки коллекторного коммутатора и кольцевое токоподводы, причем каждая роторная звездочка снабжена планетарной шестеренкой, которые входят в зацепление с общей для всех звездочек венечной шестерней, закрепленной на статоре и служащей для ориентации положения звездочек относительно статора и сохранения магнитного зазора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Jf

20

/7

fO