Синхронный редукторный двигатель

 

Изобретение относится к электрическим машинам переменного тока и может быть использовано, например, в высокомоментных электроприводах. Целью изобретения является повышение КПД. Двигатель состоит из ротора 1 с зубцами 2 и статора 3 с полюсами 4 - 15, на внутренней поверхности которых выполнены зубцы 16. На полюсах 4 - 15 уложена M-фазная обмотка 17, выполненная из отдельных катушек, по одной на каждом полюсе. В фазе близлежащие катушки соединены в фазные зоны, по S катушек в каждой зоне. В пределах фазной зоны катушки включаются согласно- "Начало" с "Началом". "Конец", с "Концом". При нечетном числе фаз M все фазные зоны подключаются к источнику питания "Началами", если S - нечетное, и соединение фазные зоны на статоре должны быть подключены к клеммам 31 противоположными концами одна относительно другой, если S -четное. При четном числе фаз количество фазных зон должно быть четным и фазные зоны с четными номерами должны быть подключены к клеммам противоположными концами относительно фазных зон с нечетными номерами. Кроме того, при S -нечетном фазные зоны с нечетными номерами, относящиеся к разным фазам, подключаются к клеммам "Началами", с четными номерами - "Концами". Полюса с катушками, входящими в фазную зону, образуют группу. Расстояние между полюсами в пределах группы меньше расстояния между соседними полюсами разных групп на (N±1/M)T<SB POS="POST">Z</SB> @ , при равенстве зубцовых делений статора T<SB POS="POST">Z</SB> @ и ротора T<SB POS="POST">Z</SB> @ / N = 0, 1,2.../. Кроме того, угол между осями полюсов может быть выполнен одинаковым, при этом расстояние между зубцами, входящими в разные группы, также больше расстояния между зубцами, входящими в одну группу на (N±1/M) T<SB POS="POST">Z</SB>, где N- целое. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

tsi)s Н 02 К 19/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4666171/07 (22) 24.03.89 (46) 30.08.91, Бюл. KL 32 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) Д.Л. Калужский, Ким Те Дюн, Е.И. Кутузов, А,Н. Панарин и В.В. Пастухов (53) 621.313.323(088.8) (56) Борзяк Ю.Г., Зайков М.А. Электродвигатели с катящимся ротором. Киев Техника, 1982.

Авторское свидетельство СССР

hh 900374, кл. Н 02 К 19/06, 1980. (54) СИНХРОННЫЙ РЕДУКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬЬ (57) Изобретение относится к электрическим машинам переменного тока и может быть использовано, например, в высокомоментных электроприводах, Целью изобретения является повышение КПД. Двигатель состоит из ротора 1 с зубцами 2 и статора 3 с полюсами 4 — 15, на внутренней поверхности которых выполнены зубцы 16. На полюсах 4 — 15 уложена m-фаэная обмотка 17, выполненная из отдельных катушек, па орной на каждом полюсе. В фазе близлежащие катушки соединены в фазные зоны, по

s катушек в каждой зоне. В пределах фаэной зоны катушки включаются согласно "Начапо" с "Началом". "Конец", с "Концом". При

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к высокомо-. ментным двигателям, и может быть использовано, например, в низкоскоростных электроприводах.

Целью изобретения является повышение КПД путем увеличения удельного момента.

„„50 „„1674321 А1 нечетном числе фаз m все фазные зоны подключаются к источнику питания иНачалами", если S-нечетное, и соединение фазные зоны на статоре должны быть подключены к клеммам 31 противоположными концами одна относительно другой, если S-четное. При четном числе фаз количество эон должно быть четным и фазные зоны счетными номерами должны быть подключены к клеммам противоположными концами относительно фазных зон с нечетными номерами. Кроме того, при S-нечетном фазные зоны с нечетными номерами, относящиеся к разным фазам, подключаются к клеммам "Началами", с четными номерами — "Концами". Полюса с катушками, входящими в фазную зону, образуют группу, Расстояние между полюсами в пределах группы меньше расстояния между соседними полюсами разных групп на

1,, П + — 1 t z, при равенстве зубцовых де- П1! лений статора t z и ротора t z /n = О, 1, 2.../, Кроме того; угол между осями полюсов может быть выполнен одинаковым, при этом расстояние между зубцами, входящими в разные группы, также больше расстояния между зубцами, входящими в одну группу на

1 (Il л 1 tz, плел — целое. 2 зпф лы,3 ил.

ITl /

На фиг. 1 показан двигатель, общий вид; на фиг. 2 — схема соединения катушек в обмотке статора; на фиг. 3 — магнитное поле в произвольный момент времени, Двигатель (фиг. 1) состоит иэ ротора 1 с зубцами 2 и статора 3. В качестве примера рассмотрен 3-фазный вариант двигателя с

12-ю полюсами 4 — 15, На внутренней поверхности полюсов 4-15 выполнены зубцы 16, На полюсах 4-15 уложена 3-фаэная обмотка

17, (фиг. 2) состоящая из катушек 18 — 30, по одной катушке на полюс. Каждая фаза обмотки 18 состоит из фазных зон, В описании рассмотрен двигатель, у которого каждая зона состоит из двух катушек, Так фаза А состоит из катушек 18, 19 и 24, фаза В состоит из катушек 20, 21 и 26, 27, фаза C — из катушек 22, 23 и 29, 30. Фазная зона образована катушками, расположенными на соседних полюсах и включенных согласно, т,е„например "конец" 8 катушки соединяется с "концом" 19 катушки, иначалои 20 катушки соединяется с "началом" 21 катушки и т,д. Поскольку S — число катушек в фазной зоне — четное,;о соседние фазные зоны на статоре должны быть подключены к клеммам 31 противоположными концами друг относительно друга. Например, 1-фаэная эона, образованная катушками 18, 19 фазы А, подключается к клеммам 31 питания

"началом", т.е. "началом" 18 катушки, а вторая фазная зона, образованная катушками

20, 21 фазы В относительно первой, к клеммам 31 подключены конец 20 катушки и начало 21 и т,д.

В двигателе зубцовые деления статоров

3 t z> и ротора 1 t z2 выполнены одинаковыми. При этом полюса 4 — 15 с катушками, входящими в одну фазную зону, объединены в одну группу. Так, например, если на 4,5 полюсах размещены 18 и 19 катушки, на 6 и 7 полюсах размещены 20 и 21 катушки и т.д., то первая группа состоит из 4 и 5 полюсов, вторая группа — из 6 и 7 полюсов и т.д.

Расстояние,. между 4 и 5 полюсами, 6 и 7 полюсами меньше расстояния между 5 и 6 полюсами на t z1 /m, В рассматриваемом двигателе и принято равным нулю, Кроме того, сохраняя расположение зубцов 16 статора 3 вдоль воздушного зазора, в двигателе полюса можно расположить симметрично.

Двигатель работает следующим образом, При подключении клемм 31 к источнику питания по обмотке 17 протекают токи, создающие вдоль расточки статора 3 магнитное поле Во (фиг. 3), Как видно из чертежа, в произвольный момент времени магнитное поле достигает своего максимального значения в двух областях, Поскольку в рассматриваемом двигателе разность между числом зубцов 2,16 ротороа 1 и статора 3 равна двум, то ротор ll будет стремиться занять такое положение, чтобы оси зубцов

16,2 статора 3 и ротора 1 под 4, 5, 10, 11 полюсами совпадали, а под остальными по5

55 лесами занимали промежуточное положение. В следующий момент времени максимум магнитного поля сместится, и ротор 1 также передвинется, В отличии от двигателя, принятого за прототип, в синхронном редукторном двигателе по изобретению нет перераспределенной МДС, Следствием этого является меньшая загруженность магнитопровода и отсутствие пульсирующих моментов, что приводит к увеличению удельного момента и повышению КПД, Кроме того, при выполнении статора 13 со сдвигом зубцов или полюсов в группах на

1 (ll ш 1 1z расширяются фуикцисиаяа-.

- П1 ные возможности двигателя, за счет более широкого выбора коэффициента редукции

Zz, т.е. скорости вращения ротора 1 при работе двигателя от llpoMblLLlëåííoé сети, Дальнейшее увеличение удельного момента и КПД достигается при выполнении двигателя с одинаковым в фазных зонах сдвигом зубцов 16 статора 3 относительно зубцов 2 ротора 1 и выполнении полюсов

4-15 симметричнтыми относительно статора

3. Поскольку площадь, занимаемая обмоткой, при этом не уменьшается, а глубина пульсации магнитной проводимости под полюсами 4 — 15 с катушками, входящими в одну фазу, увеличивается, то оастгт и удельный момент, что приводит к повышению КПД.

Формула изобретения

1. Синхронный редукторный двигатель, содержащий зубчатый ротор и статор с полюсами, íà BH)тренней поверхности которых выполнены зубцы, в большие пазы между полюсами уложена m-фазная обмотка, соединенная в звезду и образованная катушками по одной на каждом полюсе, каждая фаза выполнена в виде последовательно соединенных фазных зон, подключенных к клеммам двигателя, фазную зону образуют S последовательно соединенных катушек, расположенных на соседних полюсах и включенных согласно "Конец" с "Концом", с "начало — с "Началом", о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения КПД путем увеличения удельного момента, при

m-нечетном, все катушки фазных зон подключены к клеммам двигателя "Началами", если S-нечетное, а при S-четном соседние катушки фаэных эон на статоре подключены к клеммам двигателя противоположными концами, а при m — четном, количество фазных зон в одной фазе также выполнено четным и катушки фазных зон с "нечетными" номерами, считая по часовой стрелке вдоль поверхности статора, входящие в одну фазу, 1674321

Фиг. 5

Составитель В.Трегубов

Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Редактор Е.Зубиетова

Заказ 2932 Тираж 324 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно.-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101, подключены к клеммам двигателя противоположными концом относительно катушек фаэных зон с четными номерами, кроме того, все катушки эон с нечетными номерами, принадлежащие фазным зонам, подключены к клеммам двигателя "Началами", а катушки фазных зон с четными номерами подключены "Концами" при $-нечетном, а при S-четном катушки фазных эон с одинаковыми .порядковыми номерами, принадлежащие разным фазам, подключены противоположными концами относительно одна другой.

2. Двигатель пои. 1, о тл ич а ю щийс я тем, что зубцовые деления статора t у1 и ротора с 72 выполнены одинаковыми, полюса с катушками, входящими в одну фазную зону, образуют группы, расстояние между соседними полюсами которых, входящими в разные группы, отличаются от расстояния между соседними полюсами, входящими (1 1 в одну группу, на П «+ tz<, где и =

П1 /

5 = О, 1, 2... — целое.

3. Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что зубцовые деления статора с У1 и ротора tz2 выполнены одинаковыми, а

10 зубцы на полюсах с катушками, входящими в одну фаэную зону, образуют группы, расстояние между соседними зубцами которых входящими в разные группы. отличается от расстояния между соседними зубцами, вхо1 дящими в одну группу, на П 4

N б где и = = О, 1, 2,..., — целое, а полюса с катушками расположены на статоре симметрично,