Электрический двигатель Советский патент 1981 года по МПК H02K41/06 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в приводе электрических исполнительных механизмов постоянной скорости. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является электродвигатель, содержащий ротор, расположенный в нем статор с магнито проводом, имеющим центральный стержень и полюса, и фазные обмотки, содержащие две парешлельные ветви, каж дая из которых включает размещенные на одноименных полюсё1Х катушки и вен тили 1 . Недостатками указанного электродвигателя являются отсутствие контроля скорости вращения и отсутствие защиты электродвигателя от коротких замыканий, что снижает его надежност Цель изобретения - повышение наде ности электродвигателя за счет отключения электродвигателя при аварий ных режимах. Указанная цель достигается тем, что на центральном стержне магнитопровода статора размещена измерител ная обмотка. На фиг.1 схематично показан двиг тель, продольный разрезу на фиг.2 то же, поперечный разрез, на фиг.Зсхема включения катушек обмотки. Электродвигатель состоит из статора 1 (фиг.1), снабженного полюсами 2, на которых расположены индукционные обмотки 3. На статоре расположена обмотка 4 возбуждения и измерительная обмотка 5. Ротор 6 электродвигателя цилиндрической формы при работе электродвигателя обкатывается по поверхности статора. Каждая фаза обмотки электродвигателя состоит из двух параллельных ветвей 7 (фиг.З). Параллельная ветвь состоит из двух катушек 8 и 9, которые соединены согласно, и последовательно с ними включен вентиль 10, а вентили параллельных ветвей включены встречно. В приведенном варианте обмотки электродвигателя включены по схеме треугольника. Рабочий поток, создаваекий обмотками переменного тока и обмоткой возбуждения, замыкается в осевом направлении. Электродвигатель работает следующим образом. При подаче питания изменение электрического состояния полюсов происходит с частотой сети, вследствие чего результирующая намагничивающая сила вращается синхронно вдоль расточки статора, под действием которой ротор обкатывается по расточке статора. При синхронном вращении ротора в измерительной обмотке наводится ЭДС с частотой 6f, . При значительном изменении скорости вращения ротора, т.е. при торможении ротора нагрузкой превышающей максимальный синхронный момент, развиваемый электродвигателем, на измерительной обмотке наводится ЭДС, по амплитуде в несколько раз большая и с явно выраженной составляющей пит Такая же переменная составляющая появляется на измерительной обмотке и при ассиметрии сетевого напряжения в пределах допустимых в эксплуатации величин. Увеличение переменной составляющей, на измерительной обмотке происходит в связи с тем, что при изменении скорости вращения ротора или его .торможении изменение магнитной проводимости происходит несинхронно с изменением результирующей намагничивающей силы, вследствие чего токи в параллельных ветвях 7, из-за различного сопротивления магнитных цепей, имеют некоторое отличие, причем проводимость магнит нсэй цепи каждого полюса изменяется по закону, определяемому движением ротора или его колебаниями, амплиту да колебаний зависит от жесткости упора и суммарного момента инерции нагрузки и ротора. Переменная составляющая на измерительной обмотке электродвигателя появляется также при коротких замыканиях на землю, междуфазных замыка кяйих и при обрыве одной фазы питани электродвигателя. Необходимость выключения электро двигателя при выходе из синхронизма в приводе электрических исполнитель ных механизмов вызвана тем, что в режиме с заторможенным ротором, т.е. при нагрузке на валу, превышающей максимальный синхронный момент, развиваемый электродвигателем, возникает знакопеременный момент, который приводит к повышенному механическому износу обкатывающихся поверхностей электродвигателя и элементов редуктора привода, и как следствие, к уменьшению срока службы и надежности электродвигателя и редуктора. В данной схеме формируется сигнал не только выхода электродвигателя из синхронизма, но и при других аварийных ситуациях, таких как обрыв фазы и короткие замыкания на землю и междуфазные, а также при выходе из строя вентилей. Предлагаемое устройство, за счет применения добавочной измерительной обмотки, позволяет получить сигнал выхода из синхронизма, сигнал при обрыве фазы электродвигателя и при коротких замыканиях на землю и междуфазных. Устройство дает возможность контролировать работоспособность вентилей. Формула изобретения Электрический двигатель,содержащий ротор, расположенный в нем статор с магнитопроводом, имеющим центральный стержень и полюса, и фазные обмотки, содержащие две параллельные ветви, каждая из которых включает размещенные на одноименных полюсах катушки и вентили, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности за счет отключения электродвигателя приаварийных режимах, на центральном стержне магнитопровода размещена измерительная обмотка. Источники информации, принятые во внимание при эскпертизе 1. Патент ГДР № 94848, кл. Н 02 К 41/06, 1973.

tTuiH. S

+

t