Синхронный редукторный двигатель

)5 Н 02 К 19/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТ Иэо ским м ментны использ ных эле Цел е КПэлектриче- высокомоожет быть зкоскоростбретение относится кшинам, а именно к м двигателям, и м овано, например, в ни ктроприводах.ю изобретения являе Д путем увеличения уд обмотке ста в произволДвигат зубцами 2 рассмотрен 12-ю полюс я повышельного МОни ме(71) Новосибирский электротехнический институт(54) СИНХРОННЫЙ РЕДУКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к электрическим машинам переменного тока и можетбыть использовано, например, в высокомоментных электроприводах, Целью изобретения является повышение КПД. Двигательсостоит из ротора 1 с зубцами 2 и статора 3с полюсами 4 - 15, на внутренней поверхности которых выполнены зубцы 16. На полюсах 4 - 15 уложена а-фаэная обмотка 17,выполненная из отдельных катушек, па одной на каждом полюсе. В фазе близлежащие катушки соединены в фазные зоны, поз катушек в каждой зоне. В пределах фаэнойзоны катушки включаются согласно "Начало" с "Началом". "Конец", с "Концом". При нечетном числе фаз в все фазные зоны подключаются к источнику питания иНачалами", если Я-нечетное, и соединение фазные зоны на статоре должны быть подключены к клеммам 31 противоположными концами одна относительно другой, если Я-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 Я-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 на1П - - 1 1, при равенстве зубцовых де-П 1лений статора т , и ротора 1 у 2/и = 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 на1(и11 л,гдел - целое,2 зп фли,Зил,П) / 1 показан двигатель, общий вид; - схема соединения катушек в тора; на фиг, 3 - магнитное поле ьный момент времени,ель (фиг. 1) состоит иэ ротора 1 с и статора 3. В качестве примера 3-фазный вариант двигателя с ами 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 С - из катушек 22, 23 и 29, 30. Фазная зона образована катушками, расположенными на соседних полюсах и включенных согласно, т,енапример "конец" 8 катушки соединяется с "концом" 19 катушки, иначалон 20 катушки соединяется с "началом" 21 катушки и т,д. Поскольку Я - число катушек в фазной зоне - четное, то 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 1 1 и ротора 1 т 2 выгалнены 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, б и 7 полюсами меньше расстояния между 5 и б полюсами на 11 /п, 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 статорэ 3 равна двум, то ротор 1 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 по 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лесами занимали промежуточное положение. В следующий момент времени максимум магнитного поля сместится, и ротор 1также передвинется,В отличии от двигателя, принятого запрототип, в синхронном редукторномдвигателе по изобретению нет перераспределенной МДС, Следствием этого является меньшая загруженность магнитопроводаи отсутствие пульсирующих моментов, чтоприводит к увеличению удельного момента иповышению КПД,Кроме того, при выполнении статора 13со сдвигом зубцов или полюсов в группах на1(р и 11 т расширякттся функциснаяя-.щ /ные возможности двигателя, за счет болееширокого выбора коэффициента редукцииЕ 2, т,е, скорости вращения ротора 1 при работе двигателя от промышленной сети,Дальнейшее увеличение удельного момента и КПД достигается при выполнениидвигателя с одинаковым в фазных зонахсдвигом зубцов 16 статора 3 относительнозубцов 2 ротора 1 и выполнении полюсов4-15 симметричными относительно статора3. Поскольку площадь, занимаемая обмоткой, при этом не уменьшается, а глубинапульсации магнитной проводимости под полюсами 4 - 15 с катушками, входящими в однуфазу, увеличивается, то оастгт и удельныймомент, что приводит к повышению КПД,Формула изобретения 1, Синхронный редукторный двигатель, содержащий зубчатый ротор и статор с полюсами, на внутренней поверхности которых выполнены зубцы, в большие пазы между полюсами уложена а-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 Я последовательно соединенных катушек, расположенных на соседних полюсах и включенных согласно "Конец" с "Концом", с "начало - с "Началом", о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения КПД путем увеличения удельного момента, при а-нечетном, все катушки фазных зон подключены к клеммам двигателя "Началами", если Я-нечетное, а при Я-четном соседние катушки фаэных эон на статоре подключены к клеммам двигателя противоположными концами, а при гл - 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 Составитель В.Трегубовктор Е,Зубиетова Техред М.Моргентал Корректор М,Кучерявая Заказ 2932 Тираж 324 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ТС оизводственно.-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина 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 Я-нечетном, а при 8-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 т у 1 и ротора т 72 выполнены одинаковыми, полюса с катушками, входящими в одну фазную зону, образуют группы, расстояние между соседними полюсами которых, входящими в разные группы, отличаются от расстояниямежду соседними полюсами, входящими1в одну группу, на П+где и =Щ (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 1 и ротора с 2 выполнены одинаковыми, а 10зубцы 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, вхо 1дящими в одну группу, на ПП 1 (где и = = О, 1, 2 - целое, а полюса с катушками расположены на статоре симметрично,