Асинхронная муфта

УВк, оО П И С А Нй 1 ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111) 442555 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 20.02.67 (21) 113454824-7с присосдш 1 сцисм заявки Ъе 1822284 24(51) М. Кл. Н 021 с 49 осударстеенныи комитет овета Министров СССР 32) ПриоритетОпуоликовацо 05.09.74. Бюллетень М 33Дата опубликования описания 23.07.75(72) Автор изобретения Т. А, Щетини 1) Заявитель 54) АСИНХРОННАЯ 1 т 1 Уф аводимь м ивт Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в электрических или дизельных приводах механизмов для широкого диапазона регулирования скорости.Известны асинхронные муфты, содержащие два соосно расположенных индуктора с полюсами чередующейся полярности и общий для индукторов удлиненный 1 цихтованный якорь с короткозамкнутой обмоткой, ведущий и ведомые валы.В известных конструкциях асинхронных муфт имеют место большие потери скольжения при глубоком регулировании скорости, т. с. низкий к.п.д. Эти потери пропорциональны скольжению и выделяются в якоре.Цель изобретения - обеспечить глубокое регулирование скорости при высоких значениях к.ц.д. за счет введения в короткозамкцутую обмотку якоря добавочных э.д.с., совпадающих по частоте и находящихся в одной фазе или противофазе с основными э.д.с,Для этого обращенные друг к другу торцы индукторов снабжены зубцами, входящими в зацепление с установленными в средней части якоря шестернями. Эта механическая передача обеспечивает вращение ицдукторов относительно якоря в противоположные стороны со скоростями, обратно пропорциональными числам пар полюсов индукторов. Такая механическая передача всегда обеспечивает равенство частот э.д.с., н 1 Х в короткозамкцутой обмотке первы. орым ицдукторами.5 Для оосспечсния совпадения по фазе э.д.с.или их сдвига на 180 эл. градусов (переход из одного состояния в другое обсспечивастся прост 11 м изменением полярности на обмотке одного ицдуктора) мсхаццчсская передача 10 оосс;1 счцваст одновременное совпадение осейодного из полюсов каждого индуктора с осью Одного из стержней короткозамкцутой Оомотки якоря. При отсутствии данного условия сдвиг по фазе э.д.с, от каждого индуктора от лпчастся от 0 или 180. Это це лишаст муфту работоспособности, но сцижаст эффективность, т. к. при этом уменьшается сс к.п.д.На чсртсжс показана описываемая муфтав бсскоцтактцом исцолцсццц, разрез.20 Асинхронная муфта содержит вал 1, ицдукторы 2 и 3, возбуждаемые цсцодвижцымц обмотками 4 и 5 якоря, состоящего из пакетов 6 и 7 с короткОзамкцу той Оомоткой 8 и центральной массивцой частью 9 и закрепленного 25 своей ступицей ца валу 1. К центральной части 9 як 01)я крепятся Оси 10 кОц 1 п 1 сских п 1 сстерсн 11, входя 1 цих в зацепление с зубцами индукторов 2 и 3. С ицдуктором 3 сосдицсц второй вал 12 г фты. Вся конструкция вра щается в подшипниках 13 и 4 корпуса 15, г45 50 55 60 65 котором смонтированы магнитопроводы 16, 17.При вращении вала 12 от двигателя и подаче напряжения в обмотку 5 в короткозамкнутой обмотке 8 якоря наводятся э,д.с, и токи, и вал 1 якоря в качестве ведомого вращает механизм, как в обычной асинхронной муфте. При этом скорость вращения якоря меньше скорости вращения индуктора 3 на величину, пропорциональную скольжению, Невозбужденный индуктор 2 при этом отстает от якоря с такой же скоростью, а скольжение его относительно индуктора 3 равно удвоенному.При возбуждении индуктора 2 обмоткой 4 и противофазе с индуктором 3 уменьшенным потоком возбуждения в короткозамкнутой обмотке 8 наводятся добавочные э,д.с, той же частоты, но противоположного направления и с меньшей амплитудой. Результирующие э.д.с. и токи в обмотке 8 уменьшаются, снижаются потери. Поскольку токи в обмотке 8 направлены противоположно добавочным э,д.с, от индуктора 2, то направление электромагнитного момента от их взаимодействия также меняется на обратное. Этот момент действует на ускорение якоря в направлении его вращения и на отставание индуктора 2. Момент, действующий на индуктор 2, передаваясь через дифференциал, действует на индуктор 3 в направлении его вращения, то есть суммируется с моментом приводного двигателя, Таким образом. имеет место частичный возврат механической энергии на ведущий вал. Поскольку индуктор 2 действует в прямом направлении и на ведомый вал 1 (электромагнитное взаимодействие) и на ведущий вал 12 (механическое взаимодействие), то вращающий момент на ведомом валу будет больше, чем момент двигателя, то есть имеет место повышение момента при снижении скорости вращения. Известные муфты снижают скорость при равенстве моментов. Так как токи якоря от результирующих э,д.с. меньше, чем в известных муфтах, то и потери снижаются, не имея прямой связи с глубиной регулирования, Скорость вращения якоря регулируется изменением тока возбуждения обмотки 4 индуктора 2. При скольжении якоря, равном 0,5, индуктор 2 стоит на месте, при дальнейшем повышении скольжения начинает вращаться в противоположную сторону. При этом направления моментов не изменяются. Если ведомый вал соединить не с якорем, а со ступицей индуктора 2, то получится редукционно-реверсивная электромеханическая передача, способная менять направление и скорость вращения ведомого вала при постоянном направлении и скорости ведущего вала,При использовании вала 1 якоря в качестве ведущего, а вала 12 - в качестве ведомого можно получить на выходе муфты более высокие обороты, чем на входе, при меньшем 5 10 15 20 25 30 35 40 моменте. В этом случае индуктор 2 создает основную э,д.с. в якоре и отстает от него по скорости вращения, а индуктор 3 обеспечивает дополнительную э.д,с. и опережает якорь, причем электромагнитный момент на индукторе 3 действует также в сторону его опережения, В этом случае выходной момент меньше момента двигателя. Изменив соотношение токов в обмотках на ооратное (поток индуктора 3 больше, чем индуктора 2), получают снижение оборотов ведомого вала 12 в сравнении с ведущим валом 1, сопровождающееся повышением момента.Муфту можно выполнить с внешним Т-образным якорем и внутренними индукторами и применить планетарную механическую передачу из прямозубых шестерен, а также со скользящим токоподводом, внутренним якорем и внешним индуктором, имеющими равное число полюсов,Для смазки зубчатых передач и подшипников их можно поместить в масляную ванну при герметизации обмоток, а в контактных вариантах и токосъемников.Предлагаемая муфта является по существу асинхронным вариатором, осуществляющим одновременно с изменением скорости вращения редуцирование вращающего момента при сохранении приблизительно постоянной передаваемой мощности. Конструктивно такой вариатор проще и надежнее фрикционных и гидравлических.Предлагаемую конструкцию можно рассматривать также, как асинхронную каскадную муфту, состоящую из двух частей, одна из которых работает в режиме индукционной муфты и отдает энергию скольжения второй части, работающей в режиме двигателя, преобразующей эту энергию в механическую, возвращаемую на вал первичного двигателя. Предмет изобретения 1. Лсинхронная муфта, содержащая два соосно расположенных индуктора с обмотками возбуждения и полюсами чередующейся полярности, общий для индукторов якорь с короткозамкнутой обмоткой, ведущий и ведомый валы, отличающаяся тем, что, с целью снижения потерь и повышения к.п.д. при регулировании скорости, обращенные друг к другу торцы индукторов снабжены зубцами, входящими в зацепление с установленными в средней части якоря шестернями.2. Муфта по п, 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования скорости ведомого вала как вниз, так и вверх от скорости вращения ведущего вала, последний соединен с якорем, а ведомьш вал - с одним из индукторов.3. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности реверсирования и регулирования скорости ведомого вала при неизменном направлении вращения442555 5 15 11 б /7 о Состави гели А. ТрепутневаРыба сва Редан гои В. Дибсбсс Ь;о 1 Ч спи р О. Ториа Накал 20.: 1 1 олисе ЦПИИПИосударсгвенного комитета Совета Министров ССС 1 а по делам изобретении и открытии й 1 осква, ,.35, Раи;скан нас,; .1 оТииографи, пр. Сапунова, 2 и постоянстве скорости ведущего вала, кажды Ва сос;1:,нс 1 с одни 1 из индукторов. Приоритет по пп. 2 и 3 исчислять с 23 августа 1973 г.