Репульсионный вентильный реверсивный электродвигатель

 

Изобретение относится к однофазным репульсионным электродвигателям с бесконтактной коммутацией. Целью изобретения является повышение надежности и ПИ W ПЗ 12.3 упрощение конструкции электродвигателя. Электродвигатель содержит статор, полюса которого состоят из двух частей 1,2 и 3,4 каждый . Части полюсов могут быть отделены одна от другой либо воздушным промежутком, либо магнитодиэлектриком. В первом случае катушки 8 и 9 обмотки статора охватывают каждую часть полюса, а во втором - обе части. Через блок управления части полюсов, выполненные из электрои магнитолроводящего материала, связаны с источником постоянного тока. Секции 11.1-11.4 обмотки замкнуты на двупроводящие вентили 12.1-12.4, выполненные с возможностью управления ими электрическим полем. 4 з.п. ф-лы, 5 ил. 75 Я, Ё Фие.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я >s Н 02 К 29/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4489069/07, 4489772/07 (22) 03.10.88 (46) 23.01.91. Бюл. № 3 (75) В.В.Арсеньев (53) 621.313.382(088,8) (56) Патент ФРГ № 1265277, кл. 21 d 39, 1968.

Патент США ¹ 3821619, кл. Н 02 К 29/04, 1974. (54) РЕПУЛЬСИОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ

РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к однофазным репульсионным электродвигателям с бесконтактной коммутацией, Целью изобретения является повышение надежности и лз гз lo u.

„„Я2„„1622915 А1 упрощение конструкции электродвигателя.

Электродвигатель содержит статор, полюса которого состоят иэ двух частей 1,2 и 3,4 каждый. Части полюсов могут быть отделены одна от другой либо воздушным промежутком, либо магнитодиэлектриком. В первом случае катушки 8 и 9 обмотки статора охватывают каждую часть полюса, а во втором — обе части. Через блок управления части полюсов, выполненные из электро- и магнитопроводящего материала, связаны с источником постоянного тока. Секции 11,1 — 11.4 обмотки замкнуты на двупроводящие вентили 12.1 — 12.4, выполненные с воэможностью управления ими электрическим полем. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1622915

20

Изобретение относится к электротехнике, в частности к однофазным электродвигателям с бесконтактной коммутацией, Целью изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции.

На фиг.1 показана схема электродвигателя; на фиг.2 — сечение А — А на фиг.1; на фиг.3 — электрическая схема одной из секций обмотки ротора с соответствующим вентилем, на фиг.4 — элементы ротора электродвигателя; на фиг.5 — схема электродвигателя, вариант, Электродвигатель содержит статор, который имеет пару полюсов, состоящих из двух частей каждый. Первый полюс содержит части 1 и 2, а второй полюс статора— части 3 и 4. Между частями 1 и 2 первого полюса статора расположена диэлектрическая прослойка 5, а между частями 3 и 4 второго полюса статора — диэлектрическая прослойка 6, Диэлектрические прослойки 5 и 6(фиг.1) выполнены воздушными, т.е. каждый из полюсов статора разделен по сути на более мелкие полосы — части 1 и 2 или 3 и 4, а диэлектрические прослойки 5 и 6 выполнены в виде магнитопроводных диэлектрических вставок из, например, феррита.

Вставки-прослойки 5 и 6 могут быть клиновидной формы (фиг.5).

Части 1 — 4 полюсов статора соединены магнитопроводящим ярмом 7. Ярмо 7 либо целиком, либо в частях, примыкающих к частям 1 — 4 полюсов, выполняется из магнитопроводного диэлектрика, например феррита.

Части 1 — 4 полюсов статора выполняются из магнитомягкого электропроводящего материала. Вокруг частей 1 и 2 первого полюса намотана катушка 8 обмотки статора, а вокруг частей 3 и 4 GTopol0 BofllocG — катушка 9, Каждая из катушек 8 и 9 (фиг.1) выполняется из двух половин, которые располагаются на соответствующих из частей 1-4 статора, а каждая из катушек 8 и 9 (фиг.5) охватывает сразу обе части (1,2 или 3,4) соответствующего полюса, Катушки 8 и 9 однофазной обмотки статора могут соединяться последовательно или параллельно.

Ротор 10 электродвигателя имев секции 11.1-11.4 обмотки ротора, которые электрически одна с другой не соединены.

На роторе 10 под полюсами статора установлены также вентили 12.1 — 12.4, управляемые электрическим полем. Вентили

12.1-12.4 могут быть выполнены аналогично полевым транзисторам и должны быть двухпроводными, Секция 11.1 обмотки ротора соединяется с вентилем 12,2 (фиг,3), секция 11.2 — с вентилем 12,2 и т.д. Секции 11,1 — 11.4 обмотки ротора устанавливаются по окружности ротора 10 с сдвигом одна относительно другой на угол а, который может быть равен

45О. Каждый из вентилей 12.1 — 12.4 сдвигается относительно оси соответствующей иэ секций 11.1-11.4, с которой он электрически сорединен, на угол /3 (фиг,4). Угол 3сдвига может быть равным или близким к 90О. Ширина каждого из полюсов статора на частях

1,2 или частях 3,4 может быть близкой к

150-180 град.

Электропроводные части 1-4 полюсов статора проводами соединены с переключателем 13, который выполняет роль блока реверса и управления двигателем. Переключатель 13 выполняется на несколько (два или три) положения и подключается к выходу выпрямителя 14, который выполняет роль источника постоянного напряжения. Вход выпрямителя 14 подключается к источнику переменного напргокения (клеммы 15 и 16), от которого можно питать и катушки 8 и 9, Таким образом, весь двигатель питается от одной фазы источника.

Электродвигатель работает следующим образом, Г!ри питании катушек 8 и 9 от источника переменного тока статор электродвигателя образует двухполюсную магнитную систему. Части 1 и 2 с катушкой 8 образуют один полюс, а части 3 и 4 с катушкой 9 — другой полюс. Оба полюса статора имеют ось 17 полюсов, перпендикулярно которой располагаетсл ось 18 (фиг.1 и 5). Переменноедвухполярное поле статора наводит в соответствующих из секций 11.1-11.4 ротора соответствующие ЭДС, под действием которых в соответствующих секциях ротора протекают переменные токи. Наличие или отсутствие токов в цепях секций ротора определяется коммутацией вентилей 12.1—

12.4, управляемых электрическим полем частей 1 — 4 статора, В режиме прямого вращения ротора переключатель 13 находится в крайнем верхнем положении, Электропроводные части 1 и 3 полюсов статора подключены к потенциалу однои полярности выпрямителя 14, а электропроводные части 2 и 4 — к потенциалу другой полярности. Полевые вентили

12.1 — 12.4 отпирают при прохождении их либо в первом и третьем, либо во втором и четвертом квадрантах, образованных осями

17 и 18 (фиг.1 и 5), образуя полезный момент соответствующего знака.

1622915

Вентили 12.1-12,4 открываются при прохождении ими квадрантов с потенциалом одной полярности и закрываются при прохождении ими квадрантов с потенциалом другой полярности. Это обеспечивает наобходимую коммутацию двига.елю, Если двигатель требуется остановит ь, то переключатель 13 переводится в среднее положение. Электропроводные части 1-4 полюсов статора отключаются ог выпрямителя 4 и соединяются одна с другой. Это приводит к выравниванию потенциала на всех частях 1-4 полюсов статора,от чего электрическое поле во всех квадратах между осями 17 и 18 становится одинаковым, в результате движущий момент исчезает и двигатель останавливается.

Если же требуется перейти в режим реверса, то переключатель 13 становится .-, крайнее нижнее положение, Потенциал частей 1,3 и 2,4 меняют свои знаки на обратные тем, которые они имели в режиме прямого вращения, и электродвигатель вращается в другую сторону.

Управление и перевод в реверс электродвигателя осуществляется с помощью переключателя 13, который стоит в слаботочных (не силовых) цепях двигателя. Это повышает надежность работы электродвигателя и позволяет применять его при частых реверсах.

При реверсах рвать силовые цепи катушек 8 и 9 не требуется. Электродвигатель предназначен для использования в бытовой технике и на транспорте, Формула изобретения

1. Репульсионный вентильный реверсивный электродвигатель, содержащий статор, на котором расположено четное число полюсов, выполненных из магнитопроводящего материала, по крайней мере часть полюсов выполнена из электропроводящего материала, полюса соединены между собои магнитопроводящим ярмом, на полюсах размещены катушки однофазной первичной обмотки, подключенные к цепи питания переменного тока. ротор, на котором с равномерным угловым смещением размещены секции вторичной обмотки, электрически не

50 связанные между собой и замкнутые каждая на двухпроводящий электрический вентиль, выполнен ый с возможностью управления состоянием электрического поля, вентили размещены также с равномерным угловым смещением относительно друг друга и сдвинут ы относительно оси связанных с ними секций, блок реверса и источник постоянного напряжения, о т л и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, ярмо выполнено из диэлектрического материала, вентили размещены напротив активной поверхности полюсов, магнитопровод каждого полюса выполнен из двух половин, электрически не связанных между собой, одноименные половины разных полюсов соединены электрически между собой и с одним из полюсов источника постоянного напряжения, 7. Электродвигатель по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что обмотка размещена на каждой из половин полюсов.

3. Электродвигатель по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что каждый полюс снабжен магнитопроводящей диэлектрической вставкой, каждая катушка первичной обмотки охватывает две половины полюса, между которыми расположены всгавки.

4. Электродвигатель по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что блок реверса выполнен в виде переключателя, через который электропроводные части каждого полюса статора подключены к источнику постоянного напряжения, переключатель выполнен с воэможностью переключения этих электропроводных чаСтей полюса относительно прогивополярных выводов источника постоянного напряжения, 5. Электродвигатель по пп.1,2 и 4, о тл и ч а ю шийся тем, что переключатель между источником постоянного напряжени i и элок;ропроводными частями каждого полюса статора выполнен трехпозиционным, с возмож«остью переключения электропроводных частей полюсов к выводам источника напряжения в крайних положениях переключателя и подключения всех электропроиодных полюсов одна к другой в среднем положении переключателя.

1622915

Редактор И.Шулла

Заказ 113 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб,. 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель А.Санталов

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н,Ревская