Асинхронный электродвигатель

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) И.В.Бочкарев и А .В.Левшин (71) фрунзенский политехнический институт(53) 621.313,333.021,1(088.8) (56) 1. Патент США Р. 3460016, кл. 318-243, 1969.2. Авторское свидетельство СССР 9 847451, кл. Н 02 К 17/32, 1979.4)( 7) АСЮИРОННЬф ЭЛБ 1 ТР)ВИ 1 ЛЕЛ 1 содержащий статор с обмотками, установленными в корпусе, ротор, закреп" ленный на втулке, обхватывающей вал и установленной с воэможностью осевого перемещения вдоль вала, дополнительный магнитопровод, установленный рядом с ротором на втулке с возможностью свободного вращения, центробежный регулятор, один из рычагов которого шарнирно соединен с втулкой,а другой - с штифтом, и пружину., установленную между этим штифтом и одним из концов втулки для прижатиявтулки к кольцевой ограничительнойшпонке, расположенной со стороны другого конца втулки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностейпутем регулирования величины стабилизированной частоты вращения, он снабжен регулирующим устройством и дополнительной втулкой, установленной свозможностью аксиального перемещенияи Фиксации относительно вала укаэанным регулирующим устройством, соединенным с корпусом, а штифт установлениа дополнительной втулке,Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано для привода различных механизмов, требующих различных постоянныхчастот вращения при изменении нагрузки в широких пределах5Известны асинхронные электродвигатели, содержащие статор с обмотками,запрессованный в корпус, и короткозамкнутый ротор, расположенный наполой втулке, с которой соединен выходной конец вала, Внутри втулки расположен винт, соединенный с однойстороны с рукояткой управления, а сдругой с подшипником, внешняя обойма которого связана с ротором. При . 15вращении рукоятки подшипник перемещается по винту, ротор смещается в осевом направлении и тем самым регулируется его частота вращения 11,Недостатком таких асинхронных 20электродвигателей является невозможность стабилизации частоты вращения,поэтому они не могут применяться там,где требуется постоянство частотывращения, например, в лентопротяжныхмеханизмах, Кроме того, они имеютбольшой ток намагничивания, особеннов крайнем смещенном положении ротора.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и решаемой задаче является асинхронный электродвигатель, содержащий статор с обмотками,ротор, закрепленный на охватывающейвал втулке, установленный с возмож- .ностью осевого перемещения вдоль вала, дополнительный магнитопровод, ус-З 5тановленный рядом с ротором на втулке с возможностью свободного вращения, центробежный регулятор, один изрычагов которого шарнирно соединен свтулкой,а.другой - с штифтом, жест-40ко установленном на валу, и пружину,установленную между одним из концоввтулки и штифтом и прижимающую втулку к кольцевой ограничительной шпонке, расположенной со стороны другого 45конца втулки, При вращении центробежный регулятор совместно с пружинойобеспечивает автоматическую стабилизацию частоты вращения за счет аксиальных перемещений ротора относительно статора 2 .Недостатком известного устройст-, ва является неврзможность регулирования величины стабилизированной частоты вращения, которая в каждом конкретном случае однозначно определена параметрами и характеристиками пружины и центробежного регулятора. Это значительно сужает Функциональные возможности известного асинхронного 60 электродвигателя и не позволяет его использовать там, где по условиямэксплуатации требуется периодически изменять величину стабилизированной частоты вращения, в том числе непос редственно во время работы без отключения от сети.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей асинхронного электродвигателя путем регулирования величины стабилизированнойчастоты вращения,Поставленная цель достигается тем,что асинхронный электродвигатель,содержащий статор с обмотками, установленный в корпусе, ротор, закрепленный на втулке, охватывающей вали установленный с возможностью. осевого перемещения вдоль вала, дополнительный магнитопровод, установленныйрядом с ротором на втулке с возможностью свободного вращения, центробежный регулятор, один из рычагов которого шарнирно соединен со втулкой,а другой - со штифтом,и пружину, установленную между этим штифтом и одним из концов втулки, снабжен регулирующим устройством и дополнительнойвтулкой, установленной с воэможностьюаксиального перемещения и фиксацииотносительно вала при помощи регулирующего элемента, указанным регулирующим устройством, соединенным скорпусом, а штифт установлен на дополнительной втулке.На чертеже изображен предлагаемыйэлектродвигатель, разрез.Статор 1 с обмотками 2 установленв корпусе 3. Короткозамкнутый ротор4 жестко закреплен на втулке 5, которая установлена на валу 6 с воэможностью аксиального перемещения, Навтулке 5 через подшипники 7 и 8 установлен дополнительный сплошной нещихтованный магнитопровод 9, на котором закреплены вентиляционный лопатки 10, На валу б, установленномна подшипниках 11 и 12 в корпусе 3,расположена дополнительная втулка13, име;зщая на внутренней поверхнос-.ти стопор 14, Стопор 14 входит в аксиальный паз 15, выполненный на внешней поверхности вала 6. Дополнительная втулка 13 установлена с возможностью аксиального перемещения ипериодической фиксации относительновала б при помощи регулирующего устройства 16, выполненного в виде винтовой передачи 17, связанной с внешней обоймой подшипника 18 и имеющейрегулировочную ручку 19, Внутренняяобойма подшипника 18 жестко связанас дополнительной втулкой 13, Рычаг20 центробежного регулятора 21 шарнирно соединен с штифтом 22, жесткоустановленным на дополнительной втул.ке 13. Между втулкой 5 и штифтом 22установлена пружина 23, которая прижимает втулку 5 к кольцевой ограничительной шпонке 24. В корпусе 3 выполнены вентиляционные окна 25,Электродвигатель работает следующим образом.Заказ 3453/43 Тираж 667 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Филиал ППППатент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 При подаче напряжения на обмотки 2 статора 1 ротор 4 вместе с центро. бежным регулятором 21 приходит во вращение. При этом под действием центробежной силы грузы центробежного регулятора 21 стремятся удалиться от оси вращения г тем самым через систему рычагов 20 и 26 перемещают втулку 5 вместе с ротором 4 и дополнительный магнитопроводом 9 в аксиальном направлении вдоль вала из рас 10 точки статора 1, преодолевая сопротивление пружины 23. При определенной частоте вращения, на которую настроены центробежный регулятор 21 и пружина 23, наступает равновесие сил 15 и электродвигатель переходит в номинальный режим работы, при котором имеется осевое смещение между ротором 4 и статором 1. Дополнительный магнитопровод 9 входит в расточку статора 1 и также приходит во вращение, обеспечивая за счет вентиляционных лопаток 10 охлаждение всей машиныСтабилизация частоты вращения ротора 4 .происходит следующим образом.При уменьшении нагрузки на валу б его частота ращения увеличивается и под действием центробежных сил центробежный регулятор 21 смещает втулку 5 с ротором 4 иэ расточки статора 1 еще на определенную величину. Поскольку при этом величина магнитного потока, пронизывающего ротор 41 уменьшается, то частота вращения вала 6 также уменьшается, При увеличе- З 5 нии нагрузки на валу б его частота вращения уменьшается и осевое усилие центробежного регулятора 21 также уменьшится. Под действием усилия пружины 23 ротор 4 смещается в расточ ку статора 1 и эа счет увеличениямагнитного потока, проходящего черезротор 4 частота вращения последнегоувеличивается,Регулирование величины стабилизированной частоты вращения осуществляется при помощи регулирующегоэлемента 16 путем ращения регулиро.вочной ручки 19, При этом за счетвинтовой передачи 17 и подшипника18 дополнительная втулка 13 сместится вдоль вала 6 и тем самым усилиесжатия пружины 24 и угол между рычагами 20 и 26 центробежного регулятора 21 изменятся,. Тогда равновесиеосевого усилия центробежного регулятора 21 и усилия пружины 23 наступитпри другой частоте вращения, на кото.рой и обеспечивается в дальнейшемстабилизация. Стопор 14, позволяявтулке 13 совершать аксиальные перемещения на длину аксиального паза15, предохраняет от вращения втулки13 относительно вала 6. При этом сцелью предотвращения самопроизвольного аксиального перемещения дополнительной втулки 13 вдоль вала под действием, например, усилия пружины 23может быть предусмотрена дополнительная фиксация регулировочной ручки 19,Регулирование можно осуществлять идистанционно, заменив ручку 19 электромеханической системой.Достоинство предлагаемого электродвигателя состоит в расширении егофункциональных возможностей эа счеттого, что в нем достигается регулирование величины стабилизированнойчастоты вращения в широком диапазонеизменения нагрузки как вверх, так ивниз от номинальной,