Синхронный редукторный двигатель

 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано, например, в низкоскоростных электроприводах бытового назначения. Цель - упрощение конструкции двигателя за счет уменьшения количества диодов в схеме соединения обмотки. Двигатель содержит ротор 1 с зубцами 2 (их количество равно Z_n) и статор 3 с 4p полюсами 4 - 11 (p = 1,2,3....). На внутренней поверхности полюсов выполнены элементарные зубцы 12 по Z_s зубцов на каждом полюсе. Число зубцов ротора Z_r определяется из соотношения Z_r = 4p(Z_s + K) ± р, где K = 0,1,2.... - целое число. В большие пазы между полюсами уложена однофазная обмотка 13, образованная сосредоточенными катушками по одной на каждом полюсе. Катушки, расположенные на одноименных полюсах, с номерами, различающимися на 4 (считая по часовой стрелке вдоль поверхности статора), образуют 4 ветви. При этом "конец" первой ветви, куда входят 1,5....1 + 4(p - 1) катушки, соединен с "началом" 3-й ветви, образованной 3.7....4(p - 1) катушками, и их точка соединения подключена к 1-му выводу обмотки. Кроме того, соединены "конец" второй и "начало" 4-й ветви и их точка соединения через конденсатор также подключена к 1-му выводу обмотки, ко второму выводу подключены два диода, так, что к аноду 1-го из них присоединены 1 и 4 ветви, а к катоду второго - 2 и 3 ветви. 3 ил.

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано, например, в низкоскоростных электроприводах бытового назначения.

Прототипом изобретения является однофазный синхронный редукторный двигатель, содержащий ротор с Z_r зубцами и статор с 4р полюсами (р 1,2,3,), на внутренней поверхности которых выполнены элементарные зубцы по Z_s зубцов на каждом полюсе, причем Z_r 4р (Z_s + К) + р, где Н 0,1,2, целое число, в большие пазы между полюсами уложены катушки однофазной обмотки по одной на каждом полюсе, катушки расположенные на одноименных полюсах с номерами, различающимися на 4 (считая по часовой стрелке вдоль поверхности статора) соединены последовательно "конец" с "началом" и образуют 4 ветви таким образом, что "концы" 1-й и 2-й ветви с 1,5,(1+4(р-1)) и 2,6,(2+4(р-1)) катушками, а также "начала" 3-й и 4-й ветви, образованной 3,7,(3+4(р-1)) и 4,8,(4+4(р-1)) катушками, соединены в четырехфазную звезду и являются первым выводом, второй вывод однофазной обмотки через два разнополярно включенных диода соединен с ветвями, образованными катушками с четными номерами, кроме того, второй вывод через последовательно включенный конденсатор и 2 других разнополярно включенных диода соединен с ветвями, образованными катушками с нечетными номерами так, что к анодам диодов подключены 1 и 4 ветви, а к катодам 2 и 3 ветви.

Недостатком такого двигателя является сложность конструкции из-за большого количества диодов в схеме соединения обмотки.

Целью изобретения является упрощение конструкции двигателя.

Это достигается тем, что в известном синхронном редукторном двигателе, содержащем ротор с Z_r зубцами и статор с 4р полюсами (р 1,2,3.) на внутренней поверхности которых выполнены элементарные зубцы по Z_s зубцов на каждом полюсе, причем Z_r 4р(Z_s+К)±р, (где К 0,1,2, целое число), в большие пазы между полюсами уложены катушки однофазной обмотки по одной на каждом полюсе, катушки, расположенные на одноименных полюсах с номерами, различающимися на 4 (считая по часовой стрелке вдоль поверхности статора), соединены последовательно "конец" с "началом" и образуют 4 ветви "конец" первой ветви, образованной 1,5,1 + 4(р-1) катушками, соединен с "началом" третьей ветви, образованной 3,7,3+4 (р-1) катушками, и точка соединения этих ветвей подключена к первому выводу обмотки "конец" второй ветви, обpазованной 2,6,2+4 (р-1) катушками, соединен с "началом" 4-й ветви, образованной 4,8,4 + 4 (р-1) катушками, и точка соединения этих ветвей через последовательно включенный конденсатор также подключена к первому выводу, а к второму выводу подключены два диода таким образом, что с анодом первого из них соединены первая и четвертая ветви, а с катодом второго диода соединены вторая и третья ветви.

На фиг.1 показан предлагаемый двигатель, общий вид; на фиг.2 схема соединения обмоток; на фиг.3а,б диаграмма токов и МДС обмотки.

Двигатель (фиг.1) состоит из ротора 1 с зубцами 2 и статора 3 с полюсами 4-11. На внутренней поверхности 4р 8 полюсов (р=2) выполнены элементарные зубцы 12. В качестве примера рассмотрен двигатель с числом элементарных зубцов на полюсе Z_s=4; При этом число зубцов на роторе Z_r30 (К 0). В большие пазы между полюсами уложена однофазная обмотка 13, образованная катушками 14-21 (фиг.2), по одной на каждом полюсе. Катушки с номерами, отличающимися на 4, образуют ветви. Так, 1 ветвь образована 14 и 18 катушками, вторая ветвь 15 и 19 катушками, третья ветвь 16 и 20 катушками, а четвертая 17 и 21 катушками. В пределах ветви катушки соединены последовательно "конец" с "началом". Например, в 1-й ветви "конец" катушки 14 соединен с "началом" катушки 18 и за "начало" ветви принято "начало" катушки 14. "Конец" 1 ветви и "начало" третьей ветви соединены вместе и из точки соединения выполнен первый вывод обмотки. Кроме того, соединены между собой "начало" четвертой ветви и "конец" второй ветви и между этой точкой соединения и первым выводом обмотки включен конденсатор 22. К второму выводу обмотки подключены два диода 23,24 таким образом, что с анодом первого из них 23 соединены 1 и 4 ветви, а с катодом второго диода 24 2 и 3 ветви.

Двигатель работает следующим образом.

При подаче на выводы однофазной обмотки переменного напряжения по катушкам 15 21 протекают токи, характер которых представлен на фиг.3а. Ниже (фиг. 3б) показано распределение МДС по полюсам в произвольно взятый момент времени, например, когда максимальный ток протекает по 14 и 18 катушкам, а в 21,15,19 и 17 катушках ток близок к нулю. Соответственно ротор стремится занять такое положение, чтобы в данный момент времени оси элементарных зубцов под полюсами 4 и 8 и оси зубцов в этой области ротора совпадали. В следующий момент времени оси максимума МДС сместится в сторону полюсов 5 и 9 и ротор изменит свое положение.

В отличие от двигателя, принятого за прототип, предлагаемый двигатель имеет в схеме соединения обмоток на два диода меньше, упрощая его конструкцию, что немаловажно для использования таких двигателей в бытовой технике.

Формула изобретения

СИНХРОННЫЙ РЕДУКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий ротор с Z_p зубцами и статор с 4p полюсами (p = 1, 2, 3, ...,), на внутренней поверхности которых выполнены элементарные зубцы по Z_s зубцов на каждом полюсе, причем Z_r = 4p (Z_s + K) ± p (где K = 0, 1, 2, ... - целое число), в большие пазы между полюсами уложены катушки однофазной обмотки по одной на каждом полюсе, катушки, расположенные на одноименных полюсах с номерами, различающимися на 4, соединены последовательно "конец" с "началом" и образуют четыре ветви, отличающийся тем, что "конец" первой ветви, образованной 1, 5, ..., 1 + 4 (p - 1) катушки, соединен с "началом" третьей ветви, образованной 3, 7, ..., 3 + 4 (p - 1) катушками, и точка соединения этих ветвей подключена к первому выводу обмотки, "конец" второй ветви, образованной 2, 6, ..., 2 + 4(p - 1) катушками, соединен с "началом" четвертой ветви, образованной 4, 8, ..., 4 + 4(p - 1) катушками и точка соединения этих ветвей через последовательно включенный конденсатор также подключена к первому выводу, а второму выводу подключены два диода таким образом, что с анодом первого из них соединены первая и четвертая ветви, а с катодом второго диода - вторая и третья ветви.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3