Гироскопический электродвигатель

О П И С А Н И Е 348867ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Секта Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 23.Х 1.19 О (Лс 1496681/40-23)с присоединением заявки1. Кл, 6 01 с 19/О иоритет -Комитет по делам изобретений и открыт при Совете Министре СССРК 531,383:621.313. (088.8) 972, Бюллетень25писания 13.1 Х.1972 Опубликовано 23.71 Дата опубликования Авторыизобретения ий и Г. И, Гуров Б елек сковский 3 аявител на Ленина знергетическии институ ИРОСКОП ИЧ ЕСКИ И ЭЛ ЕКТРОДВИ ГАТ Изобретение относится к области гироскопической техники, а именно к гиромоторам.Известные прецизионные одцостаторные гиродвигатели имеют недостаточно стабильное положение центра масс в течение длительного времени после окончания запуска, Данное обстоятельство объясняется длительным временем установления температуры в гиродвцгателе и сметпеииямц в наименее стаоильных элементах коцсгрукццц ц их сочленениях под влиянием диндмциеских градиентов темперарЙ тра;щицоццых одцостаторных конструкциях тепловая энергия, выделяемая цри запуске в стдторс, передается по двум путям: через гдз к крышкдл 1 и маховику и черезось к корпусу чувствительного элемсцтг.Налцчце значительных градиентов температур в оси, а также между статором и осью вызывает большие деформации, которые установятся лишь после установления температур. Аналогично деформации имеют место и в сочленениях между ротором и маховиком. Чем меньше скорость вращения гиродвигателя, тем меньше у него энергия запуска (независимо от форсирования), Поэтому за короткое время разбега у таких гиродвигателей температура в различных элементах далека от установившейся, Эквивалентная постоянная времени будет определяться в осцовцом массой и энергией запояска гироузла.Вместе с тем, в ряде гироскопических устройств (например, маркшейдерский гирокомпас на неподвижном основании) желательно,чтобы время установления тепловых деформаций было бы близко к времени разбега.Целью изобретения является создание конструкции гцродвцгателя с уменьшенными постоянной времени теплового режима ц градиО ситами температур в наиболее нестабильныхэлементах конструкции и цх сочлецециях -со аторе и роторе,Указанная пель достигается тем, что актцвцыс части ротора и статора электродвига 5 теля соединены соответственно с маховикоми осью посредством двл х тонких, слаботеплопроводных диафрагм с отверстиями, а цаподшипниковых щитах и между маховикоми ротором электродвигателя выполнены вен 20 тилцрующце поверхности.На чертеже показан пример выполненияконструктивной схемы гироскопическогоэлектродвигателя по данному изобретению.,Чаховик 1 совместно с подшипниковыми25 щитами 2 центрируется относительцо оси тшарикоподшцпццкамц 4, Подшипниковыешиты 2 совмещены в данной конструкциис крышками гиродвигателя. Статор д гиродвигателя соединен с осью посредством втул 0 ки 6 и слабогецлопроводцой диафрагмы 7Мики нькова орректорьп Е. Талалаев и Т. Мироновуклин Г 1 одписноете Министров ССС Тираж 406 ш и открьгпш при С аушская наб д. 4/5 Сапунова ографпя,с отверстиями, Целесообразно, чтобы тепло,проводность материала диафрагм была минимальной, Ось 3, втулка б и диафрагма 7 в данном примере имеют единый малотеплопроводный материал (например, титан) и поэтому выполнешя совместно в виде одной детали.Активная часть 8 ротора электродвигателя соединена с маховиком также посредством слаботеплопроводной диафрагмы 9, являющейся продолжением втулки 10, На подшипниковых щитах 2 и в диафрагме 9 выполнены известного типа вентилирующие поверхности 11 - 13, создающие вокруг электромашинной части циркулирующий поток газа. Роль вентилирующих поверхностей могут выполнять соответствующей направленности насечки, косые отверстия, винтовая поверхность повышенного шага и глубины нарезки и т. д. Профиль указанных поверхностей относительно неглубок, поскольку скорость вращения выше, чем у обычных электродвигателей.Выполнение диафрагм, плохо проводящими тепло, затрудняет теплопередачу, а наличие вентилирующих поверхностей улучшает конвективный теплообмен.Устранением теплопроводности и улучшением конвективного теплообмена между источником тепла - электродвигателем и основными конструктивными элементами (маховиком и осью) устраняют динамические и статические градиенты температур в этих элементах, Градиенты температур в магнитопроводах электродвигателя и местах сочленения магнитопроводов со втулками уменьшены, ибо основное тепловое сопротивление оказывают диафрагмы,Так как диафрагмы представляют собой симметричные упругие элементы малой осевой протяженности, то температурные градиенты в них не вызывают существенных деформаций и особенно несимметрии деформаций.Поскольку в традиционных одностаторных конструкциях тепловой поток от статора к корпусу гироузла через ось не превышает 30 оот общего теплового потока статора, то уменьшение этого теплового потока не скажется существенно на увеличении абсолютного нагрева статора и, значит, максимальных градиентов температур. Более того, улучшение конвективного теплообмена в некоторой мере компенсирует уменьшение теплового потока через ось,Малая тепловая связь электродвигателя (статор и ротор) с самым масивным телом - маховиком (особенно в начальный период Составитель Е. ктор В. Левитов Техред Л, Заказ 2893/15 Изд. М 1247ЦНИИПИ Комитета по делам изобрстсМосква, Ж-З 5,запуска) уменьшает постоянную времени нагрева статора и ротора электродвигателя. Регулируя теплопроводность диафрагмы, плотность газа, параметры вентилирующих поверхностей и в узких пределах массу статора, можно приблизить тепловую постоянную времени статора и ротора электродвигателя к его электромеханической постоянной времени и тем самым сократить время го товности прецизионного гиродвигателя.Наибольший эффект будет иметь местопри использовании низкоскоростного гистерезисного электродвигателя с перевозбуждением, который обычно характеризуется малы ми рабочими мощностями,Предмет и зоб ретения Гироскопический электродвигатель, содер жащий маховик, ось, внутренний статор, наружный ротор, подшипники и подшипниковые щиты, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени установления теплового режима электродвигателя, в нем статор и ак тивный слой ротора механически соединенысоответственно с маховиком и осью посредством слаботеплопроводных диафрагм с отверстиями для циркуляции газа вокруг стагг ра и активного слоя ротора.30