Электродвигатель с дисковым катящимся ротором Советский патент 1981 года по МПК H02K41/06 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при создании тихоходных электрических приводов. Известен электродвигатель с катя щимся дисковым роторсял, установленным в сферическом подшипнике на валу и статором, состоящим иЗ ферромагнитных сердечников, на которых разме щены катушки обмотки.якоря. Сердечн ки статора этого двигателя имеют С-образную форму, расположеныiпо периметру дискового ротсфа и охваты BeuoT его, образуя двусторонний рабо чий зазор 1,. : Однако такой электродйнгатель обладает низким моменте на валу, т как рабочий магнитный пото« проходит через максимальный воздушный зазор. Наиболее близким к Предложеннсмлу по технической сущности -является электродвигатель с дисковым катящим ся ротором, установленным в сфериче ком подшипнике на валу я,- расположе ными по обеим сторонам ротора двумя торцовыми статорами, состоящими из охваченных общим ярмом ферромагнитных стержней, на которых размещены катушки обмотки якоря 2. Однако этот электродвигатель также обладает пониженным моментом. Целью изобретения является увеличение момента на валу электродвигателя. Поставленная цель достигается тем, что диаметрально расположенные и принадлежгццие разным статорам катушки соединены между собой согласно и включены в схему шестилучевой звезды, диаметрально противоположные лучи которой подключены через вентили к одной из трех фаз источника, при этом полярность вентилей и лучей чередуется по окружности. .На фиг. 1 изображен предлагаемый двигатель со схемой одной фазы, общий вид; -на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема питания электродвигателя. Электродвигатель содержит дисковый ротор 1, установленный в сферическом подшипнике 2 на валу 3, который в свою очередь, опирается на подшипники 4. Два статора 5, 6 включают ферромагнитные стержни 7 с катушками обмотки якоря 8, охваченные общим ярмом 9, которое является одновременно корпусом электродвигателя. Дисковый ротор 1 опирается на зубатые (или гладкие) направляющие 10, установленные на статорах. С обеих сторон ротора 1 на статорах.5, б становлены постоянные магниты 11 с олюсными наконечниками 12, обращенные к ротору 1 полюсом противополож- с ной полярности, чем полюс статора, на котором они расположены. Другими полюсами магниты 11 примыкают, к ярму в.Статоры 5,6 представляют из себя монолитную конструкцию, залитую «Q эпоксидным компаундом. Возможно и fspyroe крепление деталей статоров, Питание электродвигателя осуществляется от трехфазной сети переменного тока по схеме шестилучевой звезды с общей точкой О (фиг, 3), 5

Диаметрально расположенные и принадлежащие разным статорам катушки якоря соединены между собой параллельно {или последовательно), соглас но (направление намотки Показано на 20 фиг, 1) и подключены через вентиль к одной из фаз источника питания,образуя луч шестилучевой схемы (фиг.-З) , Катушки якоря, принадлежащие одному сгатору, обозначены цифрой jS 13, другому - цифрой 14, В диаметрально противоположный луч схемы входят катуш.ки якоря, расположенные в двигателе напротив первых двух, имеющие, противоположное направление на- jn мотки и подключенные к той же фазе, но через вентиль с другой полярностью. Таким образом, в схеме полярность вентилей и направление намотки катушек якоря, принадлежащих од- с ному лучу, чередуются по окружности. Электродвигатель работает следующим образом.

В обесточенномположении потоки возбуждения обоих магнитов Фв замыкаются через минимальные зазоры, 40 создавая естественный арретирующий момент. При включенииэлектродвигателя в трехфазную сеть каждый из статоров, благодаря вентильному питанию и чередующемуся направлению 5 намотки катушек, создает вращающееся магнитное поле одной полярности, противоположной с другим статором. При этом оси. магнитных полюсов статоров диаметрально противоположны и маг- 4jg нитный поток якоря Фд замыкается через минимальные зазоры,(фиг, 1), Наличие униполярного потока возбуждения, Который при любом режиме работы машины замыкается через минимальный

зазор и создает дополнительную силу в зоне контакта ротора с поверхность обкатывания, позволяет исключить проскальзывание (в случае гладких поверхностей качения) или .выдавливания (в случае зубчатых поверхностей) и, тем самым,, более полно реализовать электромагнитное усилие на валу, В рабочем зазоре возникает результирующая электромагнитная сила, под действием которой ротор, опираясь на направляющие, обкатывает активные поверхности. якорей с синхронной частотой, поворачиваясь вокруг своей оси с медленной редуцированной частотой. Это движение через специальный сферический подшипник передается на вал электродвигателя, 3 амыкание потока якоря через минимальные рабочие зазоры, а также применение в двухстаторной конструки.кй униполярного подалагничивания, позволяет значительно увеличить выходной момент двигателя и получить естественнЕой арретирьтощий момент электродвигателя в обесточенном положении,

Формула изобретения

Электродвигатель с дисковым катящимся ротором, установленным в сферическом подшипнике на валу и расположенными по обеим сторонам ротора двумя торцовыми статорами, состоящими из охваченных общим ярмом ферромагнитных стержней, на которых размещены катушки обмотки якоря, о т л ч ающи и ся тем, что, с целёю увеличения удельного вращающего момента на валу двигателя, диаметрально расположенные и пргчнадлежащие разным cTaTopciM катушки якоря соединен между собой согласно и включены в схему шестилучевой звезды, каждый; из диаметрально противоположных луче которой подключен через вентили к одной из трех фаз источника, при этом полярность вентилей у лучей чередуется по окружности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

,1,Патент Японии № 50-31921, кл, Н 02 К 37/00, 55 А 42, 1975,

2,Патент США 3644764,кл.310-49, 1972,