Синхронная редукторная машина с внутренним каскадом Советский патент 1982 года по МПК H02K19/06 

(5) СИНХРОННАЯ РЕДУКТОРНАЯ МАШИНА С ВНУТРЕННИМ КАСКАДОМ

I

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к тихоходным синхронным машинам с электромагнитной редукцией частоты вращения, и может быть использовано в тихоходных приводах различных механизмов, например конвейеров, транспортеров, строительных машин и т.д., а также в низкооборотных приводах систем автоматики.

Известны синхронные редукторные электродвигатели, содержащие статор с обмоткой и зубчатый ротор с многофазной пусковой обмоткой, число полюсов которой равно числу полюсов обмотки статора, и в каждую фазу включены конденсаторы П.

Недостатком известной конструкции является то, что резонансный контур, образованный пусковой обмоткой и конденсаторами, обладает низкой добротностью, что приводит к потерям мощности в этой обмотке, т.е. к снижению КПД, поскольку в номинальном

режиме работы в пусковой обмотке наводится ЭДС с частотой, практически не отличающейся от частоты ЭДС , наводимой в роторе в момент пуска. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является синхрон- ный редукторнь1й электродвигатель, содержащий статор с обмоткой и зубчатый ротор с многофазной пусковой

10 обмоткой, число полюсов которой.равно числу полюсов обмотки статора, и в каждую фазу последовательно включены конденсаторы 2.

IS

Недостатком данной конструкции является низкий коэффициент использования активного объема в синхронном режиме работы, так как часть поля, загружающего магнитную сис20тему двигателя (машины) является полем рассеяния, т.е. не участвует в созданий синхронного мсЗмента в рабочем режиме. Цель изобретения - повышение коэффициента использования активного объема электродвигателя в синхронном режиме работы. Указанная цель достигается тем, что на роторе размещается дополнительная обмотка, соединенная с пусковой обмоткой ротора, с числом пар полюсов РП равным P2 lZ, Z ± , где Z - число зубцов статора; Z.( - число зубцов ротора; Р - число пар полюсов пусковой обмотки. Знаки плюс или минус зависят от соотношения между числами па полюсов РП и Р обмоток ротора, кот рые в каждом конкретном случае выби раются исходя из требований,предъяв ляемых к двигателю, и условия выпол нения симметричных обмоток. На чертеже представлена- принципи альная электрическая схема включения обмоток (например трехфазных ) предлагаемой синхронной редукторной машины. Редукторная машина содержит стат с обмоткой 1 и зубчатый ротор, на котором уложена многофазная пускова обмотка 2 с числом полюсов 2Р, рав ным числу полюсов обмотки 1 статора На роторе уложена и дополнительная многофазная обмотка 3 с числом полюсов 2Ро , не равным числу полюсов пусковой обмотки 2, и.соединенная с ней. В каждую фазу пусковой обмот ки 2 включены конденсаторы k. Допол нительная обмотка 3 выполнена с чис лом пар полюсов,равным PI R,,I, где число зубцов статора; Zn- число зубцов ротора; число пар полюсов пусковой обмотки. При таком соотношении чисел полю сов обмоток и чисел зубцов статора и ротора, вследствие периодического изменения проводимости воздушного зазора вдоль расточки машины, пусковая 2 и дополнительная обмотки 3 взаимодействуют друг с другом соз давая синхронный момент, как в известном двигателе двойного питания Сз. При скорости вращения редукторной машины, отличной от синхронной (например разгон), поля с одинакоВОЙ полюсностью вращаются с разными скоростями и не взаимодействуют между собой. В данном случае дополнительная обмотка 3 является обмоткой рассеяния, повышает тем самым добротность резонансного контура. В момент достижения редукторной машиной определенной скорости вращения гармоники поля одной полюсности, образованные обмотками разной полюсности ( РО) вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении, что создает условие образования синхронного момента, путем взаимодействия полей дополнительной 3 и пусковой 2 обмоток. Дополнительная обмотка 3 при синхронной скорости вращения становится обмоткой синхронизации, поле, создаваемое этой обмоткой 3, является рабочим полем, т.е. увеличивается коэффициент использования активного объема синхронной редукторной машины в синхронном (рабочем) режиме. Синхронная скорость вращения ротора редукторной машины в данном случае определяется :Q+ р,±Ра -частота питающей сети;2л - число зубцов ротора; Р - число пар полюсов пусковой обМот ки 2; РП - число .пар полюсов дополнительной обмотки 3Знак плюс или минус зависит ст соотношения между числами зубцов статора 2, 7.0 и числами ротора и РП обмоток 2 - и 3 пар полюсов Р ротора. Поскольку в предлагаемой машине синхронный момент образуется взаимодействием полей пусковой обмотки 2 и обмотки синхронизации 3, источником питания для которой является пусковая обмотка 2 ротора, ее можно назвать синхронной редукторной машиной с внутренним каскадом. Формула изобретения Синхронная редукторная машина с внутренним каскадом, содержащая статор с обмоткой и зубчатый ротор с многофазной пусковой обмоткой, число пблюсов которой равно числу полю593сов обмотки статора, и в каждую фазу ее последовательно включены конденсаторы, отличающаяся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования активного объема машины, на роторе расположена дополнительная многофазная обмотка, выполненная с числом пар полюсов. 2- .4- Р,|, число зубцов статора; число зубцов ротора; число пар полюсов пусковой обмотки, соединенной с пусковой обмоткой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Микроэлектродвигатели для систем автоматики. Справочник под ред. Э.А.Лодочникова и ф.М.Юферова. М., Энергия, 1969, с. 188. 2.Авторское свидетельство СССР № 630715, кл.Н 02 К 19/06, 1978. 3.Веселовский В.Н., Куракин А.С. Энергетические соотношения в двигателях двойного питания на зубцовых гармониках поля.Проблемы технической электродинамики. Вып. 27,t97В.