Вентильный электродвигатель

(51)5 Н 02 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕНТ ТИЛЬНЫЙ Эользование:ением от иь: активная дязаны опредслом пар ивигателя, обнта инерции.1 ил. ЛЕКТРОДВИ в электродви остоянных м лина ротора еленным соо олюсов вен уславливая и увеличива ГАТЕЛ Ь ателях с эгнитов. и его ди- ношениильного меньше- быстромотрим ВД. изображенный н 4 - 7.2)1 я р 4:А= 10,8 для р 4: Л.=1 Вф Мл де р - число пар полюсов,Покажем пути достижени стродействия ВД, связанные ем момента инерции его высокого бы- уменьшениротора. Для Се(56) Авторское свидетельство СССРМ 904129, кл, Н 02 К 21/14, 1982,Авторское свидетельство СССРЛЬ 1495908, кл. Н 02 К 21/28, 1989.Адволожкин Н.ПГращенков В.Т., Лебедев Н.И. и др. Управляемые бесконтактные двигатели постоянного тока, - Л.:Энергоатомиздат, 1984,Изобретение относитс вским машинам, а именно м электродвигателям (ВД) с во у дт постоянных магнитов.Цель изобретения - увеличение быстродействия путем минимизации момента инерции ротора при сохранении заданной механической характеристики ВД. Поставленная цель достигается тем, что в ВД, содержащем пазовый шихтованный статор с многофазовой якорной обмоткой с мягкими секциями и ротор с постоянными магнитами, активная длина ротора и его диаметр связаны соотношением(54) ВЕН (57) Исп возбужд Сущност аметр св ем с чи электродние мом действие примера расс а чертеже.Он состоит из статора 1, магнитопровод 2 которого выполнен шихтованным из электротехнической стали. В пазах магнитопровода уложена якорная обмотка 3. Ротор-индуктор 4 содержит постоянные магниты 5 и магнитомягкие полюсы 6, при этом магниты прилегают к полюсам 6 своими полюсами с одноименной намагниченностью (см. чертеж).Известные выражения для узловых точек механической характеристики ВД - пускового момента Мп и угловой частоты вращения при идеальном холостом ходе й, например, для.двухфазного ВД с непрерывным управлением (с синусоидальным изменением тока в фазах)где коэффициенты момента С и ЭДС Сеопределяются выражением.10мф - число витков в обмотке фазы;с, - обмоточный коэффициент,Фб - магнитный поток в воздушном зазоре на пару полюсов;р - удельное электрическое сопротивление обмоточного провода;1 = 2 О(1 + л: 112 р) - средняя длина витка обмотки;ц - сечение обмоточного провода;1 - коэффициент, зависящий от констРукции обмотки,позволяют увидеть возможные пути воздействия различных параметров на моментинерции ротора,Эксперименты и расчеты показыва 1 от, что при р =- 8 и при уменьшении длиныротора, например, в 4 раза (то есть отЪ 4до 1 = 1) диаметр ротора для сохранениязаданной механической характеристикидостаточно увеличить всего в 1,2 раза, т.к.при этом появляется возможность за счетуменьшения средней длины витка значительна (почти в 2,6 раза) увеличить числовитков фазы якорной обмотки при сохранении неизменным ее сопротивления, т,е. увеличить в 2,6 раза МДС якоря, А этосравнительно небольшое увеличение диаметра ротора при значительном уменьшении его длины проводит куменьшениюмомента инерции ротора более чем в 1,4раза.За счет дальнейшего уменьшения средней длины витка при увеличении числа парполюсов до р =- 12 оказывается возможнымеще более увеличить число витков в фазе ив конечном итоге уменьшить момент инерции ротора почти в 1,9 раза.С другой стороны, при меньшем числе пар полюсов(р =4) средняя длина витка при той же активной длине больше, чем в многополюсном ВД, поэтому здесь только в диапазоне значений Л = 2 - 3 удается добиться незначительного уменьшения момента инерции Ротора.Обработка результатов эксперимента позволяет предложить эмпирическую формулу для определения оптимального соотношения длины ротора к его диаметру: для р 4 Яопт = (6,4 - 7,2) 1,1+0,1 рР9,6 - 10,8 для р 4: Яолт -РТаким образом, выполнение ВД с возбуждением отпостоянных магнитов с оптимальной относительной длиной ротора 1 = ./О в соответствии с рекомендованными выше соотношениями обеспечивает по сравнению с прототипом наименьший момент инерции ротора при заданной механической характеристике и, следовательно, наибольшее быстродействие. Формула изобретения Вентильный электродвигатель, содержащий пазовый шихтованный статор с многофазной якорной обмоткой с мягкими секциями и ротор с пазами, в которых раз. мещены постоянные магниты, образующие переменно-полюсную магнитную систему, о т л и ч а ю щ и й с.я.тем, что, с целью увеличения быстродействия путем минимизации момента инерции при сохранении заданной .механической характеристики, активная длина ротораи его диаметр О связаны соотношением (64 72)Р 4Р О 9,6 - 10,8, при р 4.Ргде р - число пар полюсов ротора,1830175 Составитель Ю. БеленькийТехред М.Моргентал Корректор Н. Гунько Редактор М. Кузнецова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10: Заказ 2495 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5