Двигатель с катящимся ротором торцового типа

 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в автоматизированном электроприводе. Целью изобретения является повышение энергетических показателей, расширение области применения и улучшение технологичности . Двигатель содержит статор 1 с магнитопроводом 2, многофазной обмоткой 3 и опорные элементы 4 и 5, выполненные в виде двух колец, расположенных внутри и снаружи магнитопровода 2. Ротор двигателя состоит из магнитопровода 6 и опорных элементов 7 и 8, расположенных снаружи и внутри магнитопровода 6. закреплен на выходном валу 9 при помощи передачи несоосного вращения 10 и может перемещаться относительно вала 9. Рабочие поверхности магнитопровода 2 и опорных элементов 4 и 5 статора, а также рабочие поверхности магнитопровода 6 ротора и опорных элементов 7 и 8 образуют единые рабочие конические поверхности, обработанные с одного устаЈ 7 6 В 4 О СЛ О vj СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 02 К 41/06

ГОСУДАРСТВЕНЧЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4722530/07 (22) 20.07.89 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Московский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) П.В.Васюкевич и А.А, Фарбовский (53) 621.313.33(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

3Ф 480157, кл. Н 02 К 41/06, 1973, Фудэино И. Двигатель с катящимся ротором.- "Ясукава Дэнки", 1966, % 2, т, 30, с. 67. (54) ДВИГАТЕЛЬ С КАТЯЩИМСЯ РОТОРОМ

ТОРЦОВОГО ТИПА (57) Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в автоматизированном электроприводе.

Целью изобретения является повышение..,50 1705975 А1 энергетических показателей, расширение области применения и улучшение технологичности. Двигатель содержит статор 1 с магнитопроводом 2, многофаэной обмоткой

3 и опорные элементы 4 и 5, выполненные в виде двух колец, расположенных внутри и снаружи магнитопровода 2. Ротор двигателя состоит иэ магнитопровода 6 и опорных элементов 7 и 8. расположенных снаружи и внутри магнитопровода 6. закреплен на выходном валу 9 при помощи передачи несоосного вращения 10 и может перемещаться относительно вала 9. Рабочие поверхности магнитопровода 2 и опорных элементов 4 и

5 статора, а также рабочие поверхности магнитопровода 6 ротора и опорных элементов

7 и 8 образуют единые рабочие конические поверхности, обработанные с одного уста1705975

10 па) нова, с разными углами при вершинах. При включении обмотки 3 вследс гвие несимметрии рабочего зазора появится сила одностороннего магнитного притяжения ротора к статору, которая будет вращаться синхронно с полем, под действием этой силы и с той же скоростью ротор будет обкатывать поверхность статора и одновременно медленно поворачиваться вокруг своей оси со скоростью, обусловленИзобретение относится к электромашиностроению и может быт использовано в автоматизированном электроприводе.

Целью изобретения является повышение энергетических показателей путем уменьшения рабочего зазора, расширение области применения путем повышения предельного значения частоты питающей сети и улучшение технологичности, На чертеже изображен электродвигатель, продольный разрез.

Электродвигатель содержит статор 1 с магнитопроводом 2, на котором размещена многофазная обмотка 3 и опорный элемент с конической рабочей поверхностью, состоящей иэ двух колец 4 и 5, расположенных внутри и снаружи относительно магнитопровода. Кольца выполнены из конструкционного материала с хорошими фрикционными свойствами.

Ротор с магнитопроводом 6 и коническим опорным элементом, состоящий из двух колец 7 и 8 из фрикционного материала, расположенных снаружи и внутри относительно магнитопровода, закреплен на валу 9 с помощью передачи несоосного вращения 10 и может перемещаться относительно вала, скользя по шпонке 11. Вал установлен в статоре на подшипниках 12 и

13.

Рабочие поверхности магнитопровода

2 и опорного элемента 4 и 5 статора обработаны с одного установа и представляют единую коническую поверхность с углом при вершине, равным а. Аналогичным образом обрабатываются рабочие поверхности магнитопровода 6 и опорного элемента 7 и 8 ротора, образующую единую коническую поверхность с углом при вершине, равнымР.

Двигатель работает следующим образом.

При включении обмотки якоря в сеть многофазного переменного тока в рабочем зазоре между ротором и статором возник15

45 ной редукцией на рабочих поверхностях ротора и статора. Это вращение является рабочим и передается на выходной вал при помощи передачи несоосного вращения, Минимальная величина среднего рабочего зазора и обработка рабочих поверхностей с одного установа повышают энергетические характеристики двигателя, расширяют область применения и улучшают его технологичность, 1 ил. нет вращающееся магнитное поле. Вследствие несимметрии рабочего зазора появляется сила одностороннего магнитного притяжения, которая будет вращаться синхронного с угловой скоростью Q> вращения поля обмотки. Под действием этой силы ротор притянется к статору и будет обкатывать его поверхность с угловой скоростью Q> одновременно медленно поворачиваясь вокруг своей оси со скоростью

Это вращение является рабочим и передается на выходной вал с помощью передачи несоосного вращения.

3а счет возможности oceeoro перемещения ротор займет положение, при котором произойдет его касание со статором по всей длине образующей конической поверхности. Произойдет "самоустановка" ротора, При этом минимальный зазор между магнитопроводами ротора и статора равен нулю, средний рабочий зазор имеет наименьшее значение, а опорные элементы обеспечивают кинематическую связь ротора и статора и редуцирование частоты вращения, одновременно препятствуя износу магнитопроводов, Минимальная величина среднего рабочего зазора между магнитопроводами ротора и статора и максимальная величина относительно эксцентриситета я = е/д = 1, где е — абсолютный эксцентриситет, равный амплитуде переменной составляющей зазора между магнитопроводами ротора и статора: д — среднее значение рабочего зазора, способствуют улучшению качества процесса преобразования энергии в двигателе: снижается потребляемая вольтамперная мощность, повышается cos p; увеличивается сила одностороннего магнитного притяжения ротора к статору, растут вращающий электромагнитный момент и коэффициент

1705975 полезного действия. При этом расширяется область применения электродвигателя за счет повышения предельного значения частоты питающей сети, при которой двигагель с катящимся ротором, как синхронная машина, запускается прямым включением в сеть. Повышается технологичность двигателя, так как рабочие поверхности каждой пары магнитопроводов и опорных элементов обрабатываются с одного установа, одним проходом режущего инструмента, при этом не требуется точная взаимная ориентировка рабочих поверхностей статора и ротора.

Формула изобретения

Двигатель с катящимся ротором торцового типа, содержащий магнитопровод статора с многофаэной обмоткой и опорный

5 элемент с конической рабочей поверхностью, установленные в корпусе, а также закрепленный на валу с помощью передачи несоосного вращения ротор, состоящий из кольцевого магнитопровода и опорного эле10 мента с конической рабочей поверхностью, причем вал расположен в подшипниках соосно со статором, а углы вершин конусов опорных поверхностей статора и ротора не равны,отличаю щийс ятем,что,сцелью

15 повышения энергетических показателей путем уменьшения рабочего зазора, расширения области применения путем повышения предельного значения частоты питающей сети, улучшения технологичности, опорные

20 элементы на статоре и роторе выполнены из двух колец каждый, расположенных снаружи и внутри относительно своих магнитопроводов, а конические поверхности опорных элементов и их магнитопроводов

25 на статоре и роторе образуют единую поверхность каждая, причем ротор закреплен на валу с возможностью свободного перемещения вдоль оси.

Отмеченные преимущества могут быть весьма значительными, поскольку в существующих машинах относительный эксцентриситет редко достигает 0,7-0,8.

Таким образом, по сравнению с известными устройствами такого типа, обеспечивается повышение энергетических показателей (вращающего электромагнитного момента, коэффициента мощности, КПД), расширение области применения. улучшение технологичности электродвигателя.

Составитель С.Пахомов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Kó÷åðÿâàÿ

Редактор Э.Слиган

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

Заказ 201 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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